PL31157B1 - I. G. Farbenindustrie flktiengesellschaft, Frankfurt n. M. Kapiel ze stopionej saletry nie ulegajaca rozkladowi - Google Patents

Description

c 2»c*|lc Do cieplnego traktowania metali, zwla¬ szcza metali lekkich, stosuje sie czesto ka¬ piele, które sa utworzone ze stopionej sa¬ letry wzglednie ze stopionych mieszanin azotanu sodu i potasu. Zaobserwowano przy tym wielokrotnie, ze tego rodzaju kapiele z biegiem czasu nagryzaja podlegajace traktowaniu metale i ewentualnie metalo¬ we zbiorniki kapieli, co sie przejawia w szkodliwy sposób zwlaszcza przez powsta¬ wanie plam na przedmiotach podlegajacych traktowaniu. Nowsze badania wykazaly, ze zjawiska te sa w znacznym stopniu powodo¬ wane przez to, ze kapiele saletrowe z bie¬ giem czasu ulegaja postepujacemu coraz bardziej rozkladowi, który prowadzi naj¬ pierw do powstawania azotynu przy jed¬ noczesnym odszczepianiu tlenu, a potem przy dalszym rozkladzie azotynu, do two¬ rzenia sie wolnego tlenku potasowca. Pro¬ ponowano' juz, aby w celu zwalczenia na¬ gryzania przedmiotów traktowanych w ka¬ pielach, a tym samym zwiazanych z nim objawów, wystepujacych na owych przed¬ miotach, dodawac do kapieli saletrowych chromianów, jednakze w ten sposób usu¬ wano w zasadzie tylko dzialanie produk¬ tów rozkladu saletry na metal podlegaja¬ cy traktowaniu, a nie wlasciwa przyczyne rozkladu.Podstawe wynalazku niniejszego stano¬ wi stwierdzenie, ze rozklad kapieli sale¬ trowych jest procesem uwarunkowanym przez dazenie ukladu do stanu równowagi istniejacej pomiedzy saletra i produktami jej rozkladu, zaleznej za kazdym razem odtemperatury stosowalnej kapieli. Temu ustalaniu sie stanu równowagi, polaczone¬ mu jednoczesnie iz nagryzaniem poiddawa- nych traktowaniu przedmiotów i z wydzie¬ laniem sie z kapieli stalych produktów przemiany przy jednoczesnym tworzeniu sie szlamu, posiadajacego niejednokrotnie szkodliwe dzialanie, zapobiega sie wedlug wynalazku w ten sposób, ze do stopionych kapieli saletrowych dodaje sie produktów rozkladu, wystepujacych przy ustalaniu sie stanu równowagi, i to w takich ilosciach, aby osiagnac od razu stan równowagi od¬ powiadajacy tefriperaturze stosowanej ka¬ pieli.Rozklad saletry przebiega wedlug na¬ stepujacych równan: MeN03-^MeN02 + 1f2 02 1 Me = po- 2MeN02^N202 +Me20 J tasowiec Wedlug tych równan najpierw powsta¬ je wiec azotyn potasowca i tlen, a przy dalszym rozkladzie azotynu potasowca — wolny tlenek potasowca i trójtlenek azotu.Powstaly wolny tlenek potasowca reaguje przy tym w obecnosci wywiazujacego sie jednoczesnie tlenu z duza liczba metali, stosowanych do budowy zbiorników do to¬ pienia lub do obróbki cieplnej, przy czym tworza sie sole przewaznie nierozpuszczal^ ne w stopionej saletrze, które z tego powo¬ du z biegiem czasu osiadaja w postaci szlamu na dnie. Wskutek tego nastepuje stale usuwanie produktów rozkladu saletry z kapieli, a wiec proces rozkladu praktycz¬ nie biorac nigdy nie zostaje zakonczony.Sposobem wedlug wynalazku zapobie¬ ga sie rozkladowi saletry wedlug powyz¬ szych równan przez dodawanie do kapieli azotynu potasowca. Wielkosc tego dodat¬ ku zalezy od temperatury stosowanej ka¬ pieli, najkorzystniej jest jednak dodac azo¬ tynu w ilosci nieco wiekszej, niz to wyni¬ ka ze stosunku równowagi pomiedzy azota¬ nem i azotynem w danej temperaturze. Po¬ niewaz wskutek tego zwiekszenia zawarto¬ sci azotynu nastepuje jednoczesnie znacz¬ ne obnizenie temperatury topnienia miesza¬ nin soli, wiec kapiel solna jest bardziej cie¬ kla, niz w tej samej temperaturze bez po¬ wyzszego dodatku. Przy ulepszaniu meta¬ li taka zwiekszona cieklósc kapieli solnej ma z tego powodu duze znaczenie, ze stra¬ ty stopionej soli, która przywiera do przedmiotów przy wyjmowaniu ich z ka¬ pieli ulepszajacej, sa odpowiednio mniej¬ sze. Poza tym to obnizenie temperatury to¬ pnienia umozliwia równiez miedzy innymi stosowanie kapieli nawet w takich tempe¬ raturach, w jakich czyste stopy azotanu juz sie zestalaja.Dodatek azotynu, zastosowany wedlug wynalazku, zapobiega rozkladowi saletry.Poniewaz do utrwalenia saletry niezbedne sa niewielkie ilosci azotynu, wiec fakt, ze równiez sam azotyn ulega z kolei rozkla¬ dowi na trójtlenek azotu i tlenek potasow¬ ca, posiada praktycznie biorac bardzo ma¬ le znaczenie. Jednakze skutkom tego roz¬ kladu mozna zapobiec wedlug wynalazku przez dodanie do kapieli malej ilosci wol¬ nej zasady (np. weglanu potasowca); aby zapobiec nagryzaniu przez te zasade me¬ tali, stykajacych sie ize stopionymi solami, dodaje sie soli tlenowych kwasów metali ciezkich, które w znany sposób nadaja me¬ talom biernosc. Do tego cdlu mozna stoso¬ wac jednochromiany potasowców, wolfra- miany potasowców, wanadany potasowców, manganiany potasowców, jak równiez mniej rozpuszczalne chromiany wapniow- ców i cynku.Stosowane ilosci tych dodatków, powo¬ dujacych biernosc metali, wahaja sie w waskich granicach i w przypadku chromia¬ nów potasowców sa zawarte pomiedzy oko¬ lo 0,1 najwyzej do 1%; przy dodawaniu natomiast chromianów wapniowców wzgle¬ dnie cynku, których rozJuszczalnosc w ka¬ pielach saletrowych jest bardzo mala, jed¬ nakze dosc znacznie wzrasta wraz z tem¬ peratura, zaleca sie stosowanie zawsze - 2 -pewnego niewielkiego nadmiaru, który mo¬ ze pozostawac w stopionej soli w postaci nieszkodliwej, nierozpuszczonej pozostalo¬ sci.Nadanie biernosci powierzchniom meta¬ lowym, stykajacym sie ze stopem, posiada szczególne znaczenie "przy stosowaniu, wzglednie traktowaniu, zelaza i stali, ze wzigledu na zapobieganie powstawaniu tlenku zelaza, któiry powoduje katalitycz¬ ny rozklad saletry.W ponizszym zestawieniu podano za¬ wartosc aziotynu sodu wzglednie trójtlenku azotu, znajdujacych sie w stanie równowa¬ gi w mieszaninie soli, skladajacej sie z rów¬ nych czesci azotanu potasu i azotanu sodu, w róznych temperaturach: Temperatura0°C % N2 03 % NaN02 350 0.05 0.09 400 0.13 0.23 450 0.4 0.72 500 1.2 2.16 550 4.5 8.11 Z powyzszej tabeli mozna od razu odr czytac niezbedne najmniejsze dodatki azo¬ tynu potasowca, jakie nalezy dodawac do stosowanych kapieli w róznych temperatu¬ rach w celu utrwalenia kapieli saletrowych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Kapiel ze stopionej saletry nie ule¬ gajaca rozkladowi, znamienna tym, ze za¬ wiera dodatek azotynu potasowca w ilosci przekraczajacej nieco stosunek równowagi pomiedzy azotanem i azotynem odpowia¬ dajacy temperaturze stosowanej kapieli.
2. 2. Kapiel ze stopionej saletry wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawiera jed¬ noczesnie wolna zasade i (lub) slabo zasa¬ dowe wzglednie obojetne sole tlenowych kwasów metali ciezkich, zwlaszcza chro¬ miany, które czynia metal biernym. I. G. Farbenindustrie A k t i e n g e s e 11 s c h a f t Zastepca: inz. J. Wyganowski rzecznik patentowy 40248 PL