177845. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémszubsztrátum bevonására
5 177845 6 felelően választjuk meg. A vonatkozási elektród így az érzékelő elektród környezetében levő oldat potenciáljának jelzésére szolgál. A külön vonatkozási elektród alkalmazása egyszerűsíti az ellen-elektród megválasztását a szerkezeti anyag és a geometriai viszonyok (beleértve nagyságot, a cellában való elhelyezést és a felületi körülményeket) vonatkozásában. Csupán arra van szükség, hogy az ellenelektród a bevonó oldattal szemben ellenálló anyagból készüljön és a voltametrikus áram áthaladásához szükséges felülettel rendelkezzék. Cinkfoszfát-tartalmú bevonó oldatok esetében szerkezeti anyagként előnyösen lágyacélt vagy rozsdamentes acélt alkalmazhatunk. Amennyiben a voltametrikus cellát a bevonó oldatot tartalmazó tartányban alakítjuk ki, az ellen-elektród lehet maga a tartány fala (fámfal esetén). Erősen savas oldatok (pl. kémiai részleválasztó eljárásoknál) esetében az ellen-elektród anyagaként saválló elektród-anyagokat alkalmazunk. Eljárásunk során a bevonó oldatban levő elektromosan aktív komponens koncentrációjának érzékelésére olyan berendezést alkalmazhatunk, melynek a bevonó oldat befogadására alkalmas cellája; nemesfémet tartalmazó érzékelő elektródja; ellen-elektródja; adott esetben vonatkozási elektródja; az ellen-elektródhoz vagy a vonatkozási elektródhoz viszonyítva, voltametrikusan megfelelő potenciálnak az érzékelő elektródra történő ráadására szolgáló szerve; a fenti potenciál időnkénti levételére szolgáló szerve; és az érzékelő elektród, valamint az ellen-elektród vagy vonatkozási elektród között a fenti értéktől eltérő potenciálnak az érzékelő elektródon kialakult lerakódások eltávolításához szükséges ideig történő ráadására szolgáló szerve van. Az elektromosan aktív komponensnek megfelelő potenciált szokásos módszerekkel hozhatjuk létre az érzékelő elektródon; pl. egyenáramú áramforrást, az érzékelő elektródot és a vonatkozási elektródot magában foglaló áramkörbe potenciosztátot kapcsolunk be. Az érzékelendő elektromosan aktív komponensnek megfelelő potenciálon az érzékelő elektród és ellenelektród között folyó voltametrikus áramot pl. az érzékelő és vonatkozási elektródot magában foglaló áramkörben elhelyezett ampermérővel határozhatjuk meg. A fent ismertetett fémszubsztrátum bevonó eljárást, elektromosan aktív komponensek érzékelésére alkalmas módszert és a fenti eljárásoknál és módszereknél felhasználható berendezéseket elektromosan aktív komponenseket tartalmazó bevonó oldatot alkalmazó bármely technológiánál széles körben alkalmazhatjuk. Jelen találmányunk különösen az alábbi eljárások javítására alkalmas : a) Eljárás fém-szubsztrátumok bevonására a szubsztrátum és vizes savas fémfoszfát oldat reakciója útján. Fémfoszfátként előnyösen cinkfoszfát alkalmazható. Ennél az eljárásnál a szubsztrátumot fémfoszfáttal vonjuk be. b) Eljárás fémvas-szubsztrátum rézzel történő bevonására a szubsztrátum és rézszulfát-tartalmú oldat (pl. rézszuífátot, kénsavat és a savnak a fémsav-szubsztrátumra kifejtett károsító hatását gátló anyagot tartalmazó vizes oldat) reakciója útján. Az a) típusú eljárásoknál az alábbi elektromosan aktív komponensek érzékelhetők találmányunk segítségével: 1. A savas oldatban a bevonó eljárás gyorsítására salétromossav szolgál, melynek mennyiségét a bevonó oldatban általában nitritek (pl. nátriumnitrit) hozzáadásával egészítik ki. A savas cinkfoszfátot és adott esetben nitrát-, klorát- és nátriumionokat tartalmazó bevonó oldatban a sálét romossavat pl. platina érzékelő elektródon telített kálóméi elektródhoz (TKE) viszonyítva (+0,7)—(+1,4) volt mellett érzékelhetjük. A potenciái különösen előnyösen -1,05 volt lehet. Az érzékelő elektród elektrolitikus tisztítását oly módon végezhetjük, hogy a telített kálóméi elektródhoz viszonyítva +1,8 voltot adunk rá 15 mp-es vagy hosszabb időtartamokra. 2. Bevonó oldatok szabad savasságát (pl. szokásos titrálással metilnarancs indikátor jelenlétében lúggal meghatározott szabad savasság), úgy érzékelhetjük, hogy az érzékelő elektród telített kálóméi elektródhoz viszonyított potenciálja (—0,60)—(—1,10) volt. 3. A cinkfoszfát-tartalmú bevonó oldatokban levő cink-ionokat úgy érzékelhetjük, hogy az érzékelő elektródnak a telített kálóméi elektródhoz viszonyított potenciálja (—1,20)—(—1,50) volt. A potenciál különösen előnyösen —1,25 volt. 4. Hidrogénperoxid érzékelése esetén az érzékelő elektród potenciálja +0,7 és +1,4 volt közötti érték, pl. +0,95 volt. A b) típusú eljárások közül találmányunk segítségével különösen előnyösen az ionos réz érzékelhető az elektromosan aktív komponensek közül. Rézszulfátot és kénsavat tartalmazó bevonó oldatok esetében a rézionok telített kálóméi elektródhoz viszonyítva 0— (—0,50) volt potenciálú érzékelő elektródon érzékelhetők. A potenciál különösen előnyös értéke —0,39 volt. A találmányunk tárgyát képező eljárás előnyös foganatosítási módja szerint a voltametrikus potenciálkülönbséget pillanatszerűen hozzuk létre és utána bizonyos ideig állandó értéken tartjuk. Ez alatt az idő alatt a voltametrikus áram értéke ingadozhat — pl. az idő előrehaladásával csökkenhet, majd végül állandó értéket vehet fel vagy nem. Azt találtuk, hogy az 5 mp vagy hosszabb idő után elért áram-érték az elektromosan aktív komponens hatékony koncentrációjának jelzésére alkalmas. Találmányunk legelőnyösebb foganatosítási módja szerint a voltametrikus potenciálkülönbség létrehozása után mindig egy meghatározott időtartam elteltével figyeljük meg a voltametrikus áramot (vagy az ebben az időpontban mért értéket az összetétel megfelelő beállításának kezdeményezésére képes összehasonlító áramkörnek adjuk át). Ez az időpont előnyösen 2—120 mp-cel, különösen előnyösen 15—30 mp-cel a voltametrikus feszültség-különbség létrehozása után van. Az érzékelő elektródon a vizsgált elektromosan aktív komponensnek megfelelően létrehozandó potenciál értéke nem korlátozó jellegű tényező — így pl. állandó vagy ciklikusan változó potenciál jöhet létre; a voltametrikus rendszer műszerezése szempontjából azonban állandó potenciál az előnyös. A találmányunk tárgyát képező eljárás előnyös foganatosítási módja szerint a bevonó oldat és fém-szubsztrátum reakciója során a bevonó oldatban levő elektromosan komponens koncentrációját az alábbi műveletekkel tartjuk a kívánt értéken; a) a bevonó oldatba vagy annak mintájába legalább részben bemerülő, nemesfémet tartalmazó érzékelő elektródon az oldathoz vagy abba legalább részben belemerülő vonatkozási elektródhoz viszonyítva az elekt5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
