193499. lajstromszámú szabadalom • Eljárás savas, óntartalmú elektrolitok stabilizálására és/vagy regenerálására
1 A találmány tárgya olyan eljárás, amelynek alkalmazásával hagyományos módon alumínium ill. ötvözetein kialakított színtelen anódos oxidréteg elektrolitikus színezéséhez használt savas, óntartalmú elektrolitok, valamint galvanizáló ónfürdők Sn(II) tartalmának Sn(IV)-gyé oxidálódása megakadályozható, illetve a már oxidálódott hatóanyag viszszaredukálható. A különböző rendeltetésű acélszerkezetek és termékek korrózió elleni védelmére már évtizedek óta eredményesen alkalmazott, galvanikus úton leválasztott ónbevonatok kialakítása mellett az utóbbi években világszerte egyre plterjedtebbek lettek az óntartalmú elektrolitot al^altpazó, az alumíniumon kialakított .'áTi’ő'doí oxidrétegek szürke-bronz-fekete színezésére szolgáló elektrolitikus színező eljárások. Hasonló elektrolitokat használnak nagytisztaságú fémón galvanikus előállítására. Mind a galvanikus jellegű alkalmazáskor, mind az alumínium elektrolitikus színezésekor az Sn(II)-sót tartalmazó, vizes elektrolitból áram segítségével fémónt választanak le, első esetben a védendő tárgy, ill. az elektród felületére, a másodikban az előzetesen kialakított anódos oxidréteg pórusaiba. Az ón-só elektrolitok üzemszerű alkalmazásánál, különösen az elektrolitikus színezéskor a fő problémát az jelenti, hogy az alkalmazott elektrolitok nem stabilak, a levegő oxigénjének hatására már tárolás közben is jelentős mértékű az Sn(II) —► Sn(IV) átalakulás, amelynek eredményeként az elektrolit hatóanyag tartalma az Sn(IV) vegyületek kiválása következtében rohamosan csökken, a fürdő csapadékossá válik és folyamatosan kell a hiányzó Sn (II) pótlásáról gondoskodni. Használat közben az elektrolízis során ez a folyamat még erősödik, mivel az ón leválasztás feszültsége meghaladja a vízbontási feszültséget, ill. elektrolitikus színezésnél a váltakozó áram anódos periódusa az oxidációt erősíti. A technika mai állása szerint számos adalék alkalmazása ismeretes, amelyekkel az óntartalmú eletrolitok stabilitását kívánják fokozni. Leggyakrabban krezolszulfonsavat, fenolszulfonsavat (2609240 NSZK-beli szabadalmi leírás), formaldehidet és tioszulfátot, hidrazint és glicint (2309622, NSZK-beli 2309623, 2921241 szabadalmi leírások) alkalmaznak adalékként az Sn(II) -*■ Sn(IV) oxidációs reakció visszaszorítására. A hivatkozott eljárások azonban a kísérleti és üzemi tapasztalatok szerint bár csökkentik a nem kívánatos átalakulást, nem akadályozzák azt meg, így használat közben az elektrolitok igen gyorsan eliszaposodnak, elvesztik Sn(II) hatóanyag tartalmukat, ezért nagymennyiségű vegyszer utánadagolás és gyakori fürdőcsere válik szükségessé. Tapasztalatok szerint az ónalapú elektrolitikus színező eljárások között igen elterjedt, s széleskörben alkalmazott ALMECOLOR eljárás elektrolitja is sűrű iszappal telítetté válik 1 — 2 hét alatt a nagymennyiségű Sn(IV) vegyü-2 2 let kiválás miatt, s folyamatos üzem esetén 1 — 2 naponként jelentős mennyiségben kell az átalakult Sn (II) pótlására friss hatóanyagot utánadagolni. Találmányunk célja olyan eljárás kidolgozása volt, amely biztosítja a fürdő készítésekor és alkalmazásakor a tiszta, kiválástól mentes stabil elektrolitot, amely a jelenleg ismeretes elektrolitokhoz viszonyítva gazdaságosabban, hosszabb élettartammal üzemeltethető. Eljárásunk segítségével a már Sn(IV) kiválás következtében iszapos, kisebb hatóanyag, tartalmú elektrolitok részleges regenerálása is biztosítható, a megfelelő adalékok előírás szerinti beadagolásával az Sn (IV)-sók jelentős része Sn(II)-vé redukálható. A cél megvalósításával a savas óntartalmú elektrolitok élettartalma többszörösére növekszik, az oldatcserék gyakorisága csökken, az oldat semlegesítésére és a fémtartalom leválasztására alkalmazott vegyszer- és energiaköltégek csökkenthetők. Ezen túlmenően a szennyvízkezelés egyszerűbbé válik a meglevő műtárgyak kapacitása nő, új telepítés esetén a szennyvízkezelés megoldásához szükséges beruházás-igény csökken. Találmányunk alapját az a felismerés képezi, hogy az egyébként ismert, vagy összetételében újszerű savas, óntartalmú elektrolitokban a borkősav, hidrazinszulfát és cukor egyidejű jelenléte a nem kívánatos Sn (II) -► -»-Sn(IV) oxidációtmegakadályozza, sőta már keletkezett és kivált Sn(IV)-só csapadék jelentős részét Sn(II)-vé redukálja. Kísérleti tapasztalataink szerint a három adalék optimális aránya esetén együttes hatásuk biztosítja a kívánt eredményt. Megállapítottuk, hogy a borkősav jelenléte elsősorban az Sn (II)-ionok stabilizálásában játszik szerepet, a redukálószerként ismeretes hidrazinszulfát a vizes oldat, a levegő és az elektródfolyamatok oxidációs hatását kompenzálja, míg a cukor — amely a savas közegben invertálódva ugyancsak redukáló hatású monoszachariddá alakul — az elektrolit regenerálásában vesz részt. Külön-külön alkalmazva a felsorolt adalékokat tapasztalható kis mértékben javulás, azonban minőségi változás csak az együttes, meghatározott arányú alkalmazással érhető el. A találmányunk szerinti eljárás alkalmazásakor a frissen készített óntartalmú elektrolit tiszta, csapadékmentes, több hónapos használat során csapadék kiválás nem tapasztalható, az analitikai ellenőrzés szerint az eredetileg bemért Sn (II) -só mennyisége csak a technológiai felhasználás és oldat kihordásnak megfelelő mértékben csökken, az Sn(IV) tartalom az elektrolitban elhanyagolhatóan kevés. Azáltal, hogy az oldat tiszta, kiválásoktól mentes, az elektrolitikus színezés és galvanikusan kiredukált fémón, vagy bevonat minő sége jelentősen javul, nem fordulnak elő a szilárd szennyeződésekre, csapadékra visszavezethető szennyeződések, foltosodások, egyenlőtlen színeződések. 193499 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
