DE457729C

DE457729C - Verfahren zur Behandlung von Eisen oder Stahl oder Gegenstaenden mit eisernen oder staehlernen Oberflaechen mit phosphorsaeurehaltigen Loesungen

Info

Publication number: DE457729C
Application number: DEC37779D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-06-26
Filing date: 1926-01-30
Publication date: 1928-03-24
Also published as: DK37110C; NL19120C; GB247071A; US1610362A; FR610316A; AT109977B; BE332009A

Description

Verfahren zur Behandlung von Eisen oder Stahl oder Gegenständen mit eisernen -oder stählernen Oberflächen mit phosphorsäurehaltigen Lösungen. Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Eisen .oder Stahl oder von Gegenständen, die daraus bestehen oder eine eiserne oder stählerne Oberfläche haben, und zwar mit Hilfe von Verfahren derjenigen Art, die in den Patentschriften zog 8o5 und 248 856 beschrieben ist. Gemäß diesen Patentschriften werden Eisen-oder Stahloberflächen mit einem Schutzüberzug oder Niederschlag aus einer Verbindung versehen, die die Oberflächen befähigt, der Einwirkung von Feuchtigkeit oder anderen oxydierenden oder zum Rosten führenden Einflüssen zu widerstehen. Bei den genannten Verfahren werden Eisen oder Stahl oder die betreffenden Gegenstände der Einwirkung einer verdünnten Lösung von Phosphorsäure unterworfen, die entweder für sich allein oder mit Zusatz geeigneter Stoffe, wie Eisenfeilspäne, Ferroph-os= phat oder anderer geeigneter Verbindungen, benutzt wird, die die chemische Einwirkung auf die zu behandelnden Metallee oder Gegenstände zu regeln vermögen. Es kann auch Phosphorsäure in Gegenwart von Zink oder einer geeigneten Zinkverbindung oder eine !, Lösung dieser Stoffe in Phosphorsäure benutzt werden oder eine Lösung von saurem Zinkphosphat, d. h. eine Zinkphosphatlösung mit einem geringen L herschuß an Phosphorsäure, oder eine Lösung, die Zinkphosphat und Eisenphosphat enthält.
Gemäß der Erfindung besteht das abgeänderte Verfahren zur Behandlung von Eisen oder Stahl oder Gegenständen mit eiserner oder stählerner Oberfläche darin, daß man sie der Einwirkung einer der bezeichneten Lösungen unterwirft, die als weiteren Bestandteil eine Borverbindu;ng enthält, z. B. Borsäure oder ein Borat wie Borax. Dabei ist dafür Sorge zu tragen, daß solche Barverbindungen gewählt werden, die die Bildung des Niederschlags auf dem Eisen oder Stahl. nicht beeinträchtigen. Vorzugsweise sollen die bei dem Verfahren benutzten Lösungen nur schwach sauer sein; als Beispiel mag erwähnt werden, daß ein geeigneter Säuregrad eines Zinkphosphatbades vor dem Zusatz der Borsäure vorhanden ist, wenn io ccm der Lösung :etwa 4,8 bis 5,5 ccm 1/1o-Normalnatronlauge erfordern.
Als Beispiel eines geeigneten Bades zur Behandlung von Gegenständen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung dient folgendes Es wird eine Lösung von pastenförmigein oder konzentriertem sauren Zinkphosphat und gepulverter oder krirstallisierter Borsäure in Wasser hergestellt, und zwar im Verhältnis von 56,7 9 (z Unzen) Phosphat und 37,8 g (1l/3 Unze) Borsäure auf 4,5 1 (i Gallone) Wasser.
Das pastenförrnige oder konzentrierte saure Zinkphosphat kann zweckmäßig hergestellt werden, indem man 1709 (6Unzen) fein gekörntes oder gepulvertes Zink in 0,29 1 (i/2 Pinte) Phosphorsäure B. P. und o,29 1 Pinte) heißem Wasser löst, die Lösung einige Stunden stehenläßt und durchrührt. Es wird hierbei eine pastenförmige oder pulverartige Masse erbalten, die zur Herstellung des Bades in den angegebenen Mengenverhältnissen geeignet ist. , Die Behandlung des Eisens oder Stahls oder der Gegenstände mit eiserner oder stählerner Oberfläche geschieht vorzugsweise mit einer heißen Lösung. Zur Verminderung eines Verlustes an Borsäure infolge von deren Flüchtigkeit mit Dampf muß das Gefäß, in dem sie enthalten ist und in dem die Behandlung der Gegenstände stattfindet, soviel wie möglich bedeckt gehalten werden,- um die Verdampfung auf ein Mindestmaß zurückzuführen. Zur Verhinderung einer unerwünschten Verringerung der Konzentration an Borsäure im Bade während der Behandlung kann man von Zeit zu Zeit einen weiteren Zusatz von Borsäure machen, um den erwähnten Verdampfungsverlust auszugleichen und die Menge der Borsäure in der Lösung möglichst konstant zu halten. Man kann auch erforderlichenfalls andere Bestandteile der Lösung von Zeit zu Zeit dem Bade zusetzen, um den Verbrauch bei Ausführung des Verfahrens zu ersetzen.
Ein geeignetes Verfahren zur annähernden Bestimmung der im Bade enthaltenen Mengen von saurem Zinkphosphat und Borsäure ist das folgende. 1o ccm des Bades werden mit 1/1o-Normalnatronlauge unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator titriert. Das frische, mit .den obenerwähnten Mengen von saurem Zinkphosphat und Borsäure hergestellte Bad erfordert etwa 6,5 bis 7 ccm der Natronlauge. Der überschuß von etwa 1 bis 45 ccm über das Titrationsergebnis, das man bei einem Bade aus Zinkphosphatlösung allein erhält, rührt von der Gegenwart der Borsäure her. Nach Ablesen der Bürette setzt man dem Gefäß, das die rosa gefärbte Flüssigkeit enthält, etwa 3o ccm einer neutralisierten Calciumchloridlösung zu, die man durch Lösung von etwa ioog Calciumchlorid in 15o ccm Wasser erhalten hat, worauf die Rosafärbung verschwindet. Darauf läßt man wiederum Natronlauge aus der Bürette zufließen, bis die Rosafärbung wieder erscheint und nach kräftigem Schütteln bestehen bleibt. Bei ,einem frischen Bade braucht nr_an etwa weitere 13 ccm so daß für die beiden Titrationen im ganzen 2o ccm gebraucht werden. Die erste bei -der Titration erhaltene Zahl gibt nach Berücksichtigung von 1 bis 1,5 ccm für die anwesende Borsäure annähernd den Gehalt an saurem Zinkphosphat an, und die zweite bei der Titration erhaltene Zahl (13 ccm bei einem frischen Bade) gibt annähernd die Menge der anwesenden BIOT.3äure an. Wenn man eine Probe -des Bades in dieser Weise titriert, können die jeweils anwesenden Mengen von saurem Zinkphosphat und Borsäure annähernd bestimmt werden, und nach den erhaltenen Ergebnissen kann man die gewünschten Mengen der Bestandteile zum Bade zusetzen, wenn @es nötig ist, dessen Stärke wiederherzustellen.
Vor der Behandlung der Gegenstände in der Lösung können sie zunächst kurze Zeit, etwa einige Minuten, in eine heiße oder kalte Borsäurelösung eingetaucht werden, deren Konzentration etwa 5 Prozent oder weniger beträgt.
Die zu behandelnden Gegenstände können in der Lösung an Eisen-- oder Zinkdrähten oder an Haltern oder in Behältern aufgehängt werden, die aus irgendeinem geeigneten Stoff bestehen, der auf die Lösung nicht schädlich einwirkt.
Die Bildung des Niederschlags auf dem Eisen oder Stahl oder der Oberfläche kann gewänschtenfalls unterstützt werden, indem man einen elektrischen Strom durch die Lbsung hindurchleitet. Bei dieser Arbeitsweise ist eine Kathode aus Zink, Eisenoder Stahl zu verwenden, während der zu behandelnde Gegenstand als Anode dient.
Durch die Anwendung einer Lösung, die gemäß der Erfindung Borsäure oder ein Borat enthält, werden die Gleichförmigkeit und das Haftvermögen des erhaltenen Niederschlags sehr erhöht, und die Behandlung wird sehr erheblich beschleunigt, da man in wenigen Minuten Niederschläge erhalten kann, die sogar die Oberfläche des behandelten Gegenstandes wirksamer gegen Oxydation oder Rost schützen als die Niederschläge, zu deren Herstellung mit den bisher benutzten Lösungen eine Behandlung von etwa 11/2 Stunden Dauer nötig war. Eine weitere erhebliche Ersparnis ergibt sich aus dem Verfahren, weil Niederschläge der gewünschten Beschaffenheit in viel geringerer Zeit und reit viel geringerem Verbrauch an Lösungsbestandteilen erhalten werden, als bisher möglich war.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Behandlung von Eisen oder Stahl oder Gegenständen mit eisernen oder stählernen Oberflächen mitphosphorsäurehaltigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung eine Borverbindung enthält, die die Bildung des Niederschlags auf dem Eisen oder Stahl nicht stört, z. B. Borsäure oder ein Borat wie Borax.
2. Verfahren zur Behandlung von Eisen oder Stahl oder Gegenständen mit eisernen oder stählernen Oberflächen mit phosphorsäurehaltigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung mit einer Lösung ausführt, die durch Auflösung von pastenartigem oder kanzentriertem sauren Zinkphosphat und Borsäure in Wasser im Verhältnis von etwa 56,7 g (2 Unzen) Phosphat und 37,8 g (i1/3 Unze) Borsäure auf 4,51 (1 Gallone) Wasser hergestellt ist.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, dar die Gegenstände vor der Behandlung mit der Lösung kurze Zeit in eine Borsäurelösung eingetaucht werden. q.. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Behandlung der Gegenstände mit der Lösung ein elektrischer Strom durch letztere hindurchgeleitet wird.