影響35#無縫鋼管磷(lin)化液的化學平衡(heng)的因素
35#無縫鋼管磷化膜都是由三代金屬磷酸鹽組成的,磷化液的主要成分(至少開始時是這樣)是可溶性一代磷酸鹽。因此,代表各種磷化劑的基本平衡方程式是:
一代(dai)磷酸鹽←→三代(dai)磷酸鹽+磷酸
(可(ke)溶物(wu))(不可(ke)溶物(wu))
這是(shi)一個只是(shi)由于(yu)釋(shi)放或吸(xi)收(shou)磷酸而(er)發(fa)生平衡移動(dong)的(de)方程(cheng)。
例如,鋅(xin)系(xi)磷(lin)化液(鋅(xin)系(xi)磷(lin)化劑),新配制時(shi)含有一代磷(lin)酸(suan)鋅(xin)(Zn(H2PO4)2)。在特定的(de)條件下,磷(lin)化鋼鐵件得到的(de)磷(lin)化膜(mo)是由含四個結晶水(shui)的(de)三代磷(lin)酸(suan)鋅(xin)組(zu)成的(de)。因此,基本方程式為
3Zn(H2PO4)2←→Zn3(PO4)2+H3PO4
這(zhe)說明游(you)離酸濃度的(de)重(zhong)要性和游(you)離酸濃度變(bian)化對沉積在(zai)金屬表面的(de)磷(lin)酸鹽數量(liang)的(de)影(ying)響。
K·布萊克史蘭(lan)認為存(cun)在(zai)一(yi)個常(chang)數K隨組成(cheng)一(yi)代(dai)(dai)和(he)三代(dai)(dai)磷酸(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)金屬的(de)(de)(de)性質、溶液的(de)(de)(de)溫(wen)度和(he)pH值(zhi)及總濃度的(de)(de)(de)不同(tong)而變。他們引用(yong)了G.若斯樂的(de)(de)(de)研究成(cheng)果,給(gei)出在(zai)980°時不同(tong)金屬的(de)(de)(de)K值(zhi)如下:
亞鐵錳鋅
0.00130.600.71
K值(zhi)越大,磷(lin)酸(suan)鹽沉積(ji)的(de)比率越大。例如,磷(lin)酸(suan)鋅在不同溫度的(de)K值(zhi)如下:
25℃37°C98°C
0.00130.0290.71
這就表明:提高溫度有利于提高35#無縫鋼管磷酸鹽的沉積比率。
從上述(shu)方程(cheng)式還可(ke)以(yi)看出:游離酸一定時,提高一代磷(lin)酸鹽的濃度就會增加不溶性磷(lin)酸鹽的沉積(ji)率。由此可(ke)以(yi)得出溶液"總濃度"的重要意義。
總濃度大(da)約(yue)相當于(yu)游離酸(suan)根和結(jie)合(he)磷酸(suan)根的總和,即
Zn(H2PO4)2+H3PO4
而游離酸相當于游離磷酸。因此,從上式可知,在35#無縫鋼管表面沉積的磷(lin)酸(suan)鹽(yan)的量(liang)為下(xia)例的函數:
(總(zong)酸度(du)—游(you)離(li)酸度(du))/游(you)離(li)酸度(du)
或者(zhe),一次近似,為下列比例的函數:
r=總酸度/游離酸度
r值(zhi)稱為磷(lin)化液的(de)酸比(bi),是(shi)研(yan)究磷(lin)化液性(xing)能的(de)一個重要因素。