青島恒信達(dá)對磷化液變黑的反應(yīng)機(jī)制介紹
2023-09-15
磷化液變黑的反應(yīng)機(jī)制
在中溫、低溫、常溫磷化處理中，磷化液變黑的直接原因是槽液中Fe2 + 過多。Fe2 + 主要來源于磷化過程中生成的Fe2 + 以及額外帶入到磷化液中的Fe2 +。后者一般容易被忽視，通常磷化前有酸洗工序時容易帶入Fe2 + ，如果酸洗后的漂洗水中Fe2 + 過多或水洗不干凈則更為嚴(yán)重。在以亞硝酸鹽為主要促進(jìn)劑的磷化液中，NO與Fe2 + 在上述溫度下形成穩(wěn)定的深棕色絡(luò)離子［Fe( NO) ］2 + ，濃度高時溶液呈黑色。反應(yīng)原理如下:
Fe2 + + NO2+ 2H+ = Fe3 + + NO + H2O， ( 1)
Fe2 + + NO = ［Fe( NO) ］2 +。( 2)
可見，反應(yīng)后生成的NO 并沒有從溶液中溢出，而是與Fe2 + 結(jié)合生成亞硝基配合物。式( 1) 和式(2) 在實(shí)驗(yàn)室稱作“棕色環(huán)”反應(yīng)。式( 1 ) 是Fe2 + 與NO2 反應(yīng)，而不是Fe2 + 與NO3反應(yīng)，原因是Fe2 + 與NO3必須在濃硫酸等強(qiáng)酸性條件下才能發(fā)生類似式( 1) 的反應(yīng)，而Fe2 + 與NO2在磷酸等弱酸性條件下就可以發(fā)生式( 1) 的反應(yīng)，這恰好符合磷化液的工作條件。生成的［Fe( NO) ］2 + 在工作狀態(tài)的磷化液中能穩(wěn)定存在，在磷化液溫度升高時不穩(wěn)定，發(fā)生分解并溢出NO。反應(yīng)如下:［Fe( NO) ］2 + = Fe2 + + NO↑。