RU2350695C1 - Bright zinc plating solution - Google Patents

Bright zinc plating solution Download PDF

Info

Publication number
RU2350695C1
RU2350695C1 RU2007142875/02A RU2007142875A RU2350695C1 RU 2350695 C1 RU2350695 C1 RU 2350695C1 RU 2007142875/02 A RU2007142875/02 A RU 2007142875/02A RU 2007142875 A RU2007142875 A RU 2007142875A RU 2350695 C1 RU2350695 C1 RU 2350695C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte
dry
potato beetle
znso
zinc plating
Prior art date
Application number
RU2007142875/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентина Федоровна Владимирова (RU)
Валентина Федоровна Владимирова
Лейла Альбертовна Казиева (RU)
Лейла Альбертовна Казиева
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет
Priority to RU2007142875/02A priority Critical patent/RU2350695C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2350695C1 publication Critical patent/RU2350695C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry, electrochemistry.
SUBSTANCE: invention refers to electrochemistry, particularly to electroplating and can be used in mechanical engineering to ensure corrosion prevention of fabricated metals. Solution contains, wt %: ZnSO4·7H2O 15.0-25.0; Na2SO4·10H2O 10.0-11.0; bone glue 0.20-0.25; dry potato beetle tincture (dry weight equivalent) 0.5-1.0; water the rest.
EFFECT: higher zinc plating brightness and improved current scattering power of solution.
2 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электрохимии, в частности к нанесению гальванических покрытий, и может быть использовано в отраслях машиностроения для защиты металлоконструкций от коррозии.The invention relates to the field of electrochemistry, in particular to the deposition of galvanic coatings, and can be used in the engineering industry to protect metal structures from corrosion.

Известен кислый электролит блестящего цинкования (патент RU №2058435 от 20.04.1996 г., Мкл.6 С25D 3/22), который содержит сернокислый цинк, сернокислый натрий, аминоуксусную кислоту, а в качестве блескообразующей добавки - 1-оксиэтил-3,4,6-триметил-1,2-дигидро-2-оксопиримидиний йодид при следующем соотношении компонентов, г/л:Known acidic electrolyte of brilliant galvanizing (patent RU No. 2054835 dated 04/20/1996, Mcl. 6 C25D 3/22), which contains zinc sulfate, sodium sulfate, aminoacetic acid, and 1-hydroxyethyl-3,4 as a bright-forming additive , 6-trimethyl-1,2-dihydro-2-oxopyrimidinium iodide in the following ratio of components, g / l:

Сернокислый цинкZinc Sulfate - 200-250- 200-250 Сернокислый натрийSodium Sulfate - 30-40- 30-40 Аминоуксусная кислотаAminoacetic acid - 10-20- 10-20 1-оксиэтил-3,4,6-триметил-1-hydroxyethyl-3,4,6-trimethyl- -1,2-дигидро-2-оксопиримидиний-1,2-dihydro-2-oxopyrimidinium йодидiodide - 0,7-2- 0.7-2

Процесс цинкования проводят при катодной плотности тока 10-15 А/дм2, рН 2,0-4,0. Выход цинка по току 70-90%. Полученные в данном электролите цинковые покрытия обладают хорошей адгезией с основным металлом; степень блеска 55-85%.The galvanizing process is carried out at a cathodic current density of 10-15 A / DM 2 , pH 2.0-4.0. Zinc current output 70-90%. The zinc coatings obtained in this electrolyte have good adhesion to the base metal; gloss level 55-85%.

К недостаткам электролита относится следующее.The disadvantages of electrolyte include the following.

1. Малый диапазон катодной плотности тока 10-15 А/дм2.1. A small range of cathodic current density 10-15 A / DM 2 .

2. Недостаточная интенсификация процесса.2. The lack of intensification of the process.

3. Недостаточно высокая степень блеска 55-85%.3. Insufficiently high degree of gloss of 55-85%.

4. Более высокая кислотность (рН 2,0-4,0).4. Higher acidity (pH 2.0-4.0).

5. Синтез блескообразующей добавки - 1-оксиэтил-3,4,6-триметил-1,2-дигидро-2-оксопиримидиний йодид - связан с экономическими затратами. Не исключен и факт вредного воздействия данной добавки как препарата йода на живой организм.5. The synthesis of a bright-forming additive — 1-hydroxyethyl-3,4,6-trimethyl-1,2-dihydro-2-oxopyrimidinium iodide — is associated with economic costs. The fact of the harmful effect of this additive as an iodine preparation on a living organism is not excluded.

Наиболее близким по технической сущности является кислый электролит блестящего цинкования (патент RU №2063481 от 10.07.1996, Мкл.6 С25D 3/22), который содержит соль цинка, сульфат натрия, клей мездровый, а в качестве блескообразующей добавки - настой корневищ амброзии полыннолистной при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest in technical essence is an acidic electrolyte of brilliant galvanizing (patent RU No. 2063481 dated 10.07.1996, Ml. 6 C25D 3/22), which contains zinc salt, sodium sulfate, glue, and, as a brightening additive, infusion of rhizome ragweed in the following ratio of components, wt.%:

Соль цинка (в пересчете на металл)Zinc salt (in terms of metal) - 1,0-1,3- 1.0-1.3 Сульфат натрияSodium sulfate - 3,0-3,5- 3.0-3.5 Клей мездровыйGlue glue - 0,20-0,25- 0.20-0.25 Настой корневищRhizome infusion амброзии полыннолистнойleaf ragweed (в пересчете на сухую массу)(in terms of dry weight) - 0,5-0,7- 0.5-0.7 ВодаWater - остальное- the rest

Процесс цинкования проводят при температуре 18-35°С, катодной плотности тока 1-18 А/дм2, умеренном перемешивании электролита. Рассеивающая способность электролита по току 72-73%, выход по току - 98-99%. При эксплуатации известного электролита получаются светлые, равномерные, беспористые, мелкокристаллические покрытия со степенью блеска 93-95%.The galvanizing process is carried out at a temperature of 18-35 ° C, cathodic current density of 1-18 A / DM 2 , moderate stirring of the electrolyte. The current dissipation capacity of the electrolyte is 72-73%, the current efficiency is 98-99%. During the operation of the known electrolyte, light, uniform, non-porous, finely crystalline coatings with a degree of gloss of 93-95% are obtained.

К недостаткам известного электролита относится следующее.The disadvantages of the known electrolyte include the following.

1. Известный электролит характеризуется более низким значением степени блеска (93-95% против 96-99% предлагаемого электролита), что свидетельствует о худших механических и защитно-декоративных свойствах.1. The known electrolyte is characterized by a lower value of the degree of gloss (93-95% against 96-99% of the proposed electrolyte), which indicates the worst mechanical and protective-decorative properties.

2. Известный электролит имеет более низкую рассеивающую способность по току (72-73% против 75-78%), следовательно, известный электролит может быть использован для нанесения цинковых покрытий на детали менее сложной конфигурации.2. The known electrolyte has a lower current dissipation ability (72-73% versus 75-78%), therefore, the known electrolyte can be used for applying zinc coatings to parts of a less complex configuration.

3. Известный электролит характеризуется меньшим интервалом катодной плотности тока (Дк 1-18 А/дм2) по сравнению с предлагаемым электролитом (Дк 0,5-18 А/дм2).3. The known electrolyte is characterized by a smaller interval of cathodic current density (D to 1-18 A / dm 2 ) compared with the proposed electrolyte (D to 0.5-18 A / dm 2 ).

Задачей настоящего изобретения является создание электролита с более высокими качественными характеристиками.The present invention is the creation of an electrolyte with higher quality characteristics.

Технический результат состоит в повышении степени блеска гальванических цинковых покрытий и увеличении рассеивающей способности электролита по току.The technical result consists in increasing the degree of gloss of galvanic zinc coatings and increasing the current dissipation of the electrolyte.

Сущность изобретения в том, что в электролит блестящего цинкования, содержащий семиводный кристаллогидрат сульфата цинка, десятиводный кристаллогидрат сульфата натрия, клей костный, вводят в качестве блескообразующей добавки настой сухих особей колорадского жука при следующем соотношении компонентов (мас.%):The essence of the invention is that in a brilliant galvanizing electrolyte containing heptahydric zinc sulfate crystalline hydrate, decahydrate crystalline sodium sulfate, bone glue, a tincture of dry individuals of the Colorado potato beetle is introduced as a brightening additive in the following ratio of components (wt.%):

ZnSO4·7H2O - 15,0-25,0;ZnSO 4 · 7H 2 O - 15.0-25.0;

Na2SO4·10H2O - 10,0-11,0;Na 2 SO 4 · 10H 2 O - 10.0-11.0;

Костный клей - 0,20-0,25;Bone glue - 0.20-0.25;

Настой сухих особей колорадского жукаInfusion of dry individuals of the Colorado potato beetle

(в пересчете на сухую массу) - 0,5-1,0.(in terms of dry weight) - 0.5-1.0.

Выбор настоя сухих особей колорадского жука в качестве блескообразующей добавки был обоснован результатами предварительных испытаний на присутствие в его составе веществ, обладающих поверхностной активностью. Под влиянием ПАВ изменяется кинетика электроосаждения металлов, структура и свойства осадков (коррозионная стойкость, пористость, внутренние напряжения, твердость, блеск) (Кабанов Б.Н. Электрохимия металлов и адсорбция. М.: Наука. 1996. С.56-61).The choice of the infusion of dry individuals of the Colorado potato beetle as a brightening additive was justified by the results of preliminary tests for the presence of substances with surface activity in its composition. Under the influence of surfactants, the kinetics of electrodeposition of metals, the structure and properties of precipitation (corrosion resistance, porosity, internal stresses, hardness, gloss) change (Kabanov BN Electrochemistry of metals and adsorption. M .: Nauka. 1996. P.56-61).

Сведений о наличии ПАВ в биомассе колорадского жука в литературных источниках не найдено. Поэтому методом вольтамперных кривых изучено действие настоя высушенных и измельченных особей колорадского жука на процесс осаждения цинка из электролита вышеуказанного состава (фиг.1). Смещение вольтамперной кривой 2 в область больших значений напряжения относительно кривой 1 однозначно свидетельствует о присутствии ПАВ в настое добавки. Снижение полярографического максимума на полярограмме кислорода, снятой на фоне 0,1 М KCl в пределах потенциалов - 0,7-1,8 В (фиг.2), также свидетельствует о присутствии ПАВ в биомассе колорадского жука.Information on the presence of surfactants in the biomass of the Colorado potato beetle in literature was not found. Therefore, the method of volt-ampere curves studied the effect of the infusion of dried and ground individuals of the Colorado potato beetle on the process of deposition of zinc from an electrolyte of the above composition (figure 1). The shift of the current-voltage curve 2 to the region of large voltage values relative to curve 1 clearly indicates the presence of surfactants in the infusion of the additive. The decrease in the polarographic maximum at the polarogram of oxygen recorded against the background of 0.1 M KCl within the potentials of 0.7-1.8 V (Fig.2) also indicates the presence of surfactants in the biomass of the Colorado potato beetle.

Электролит блестящего цинкования готовится простым смешиванием исходных растворов сульфатов цинка и натрия, полученных полным растворением рассчитанных навесок в дистиллированной воде. Настой клея и добавки вносят в электролит непосредственно перед началом эксперимента. Затем общий объем электролита доводят до заданного объема дистиллированной водой.A brilliant galvanizing electrolyte is prepared by simple mixing of the initial solutions of zinc and sodium sulfates obtained by complete dissolution of the calculated weights in distilled water. Glue infusion and additives are introduced into the electrolyte immediately before the experiment. Then the total volume of the electrolyte is adjusted to a predetermined volume with distilled water.

Процесс цинкования в предлагаемом электролите проводится при температуре 20-35°С, катодной плотности тока 0,5-19 А/дм2, умеренном перемешивании раствора электролита. Внешний вид покрытия оценивался визуально. Определение отражательной способности проводили в сравнении с отражательной способностью серебряного зеркала. Прочность сцепления покрытия с основой проводили методом нанесения сетки царапин. Рассеивающую способность электролита по току определяли по методу Филда в гальванической ванне емкостью 2 л при соотношении расстояния между анодом и дальним катодом, анодом и ближним катодом, равном 5:1. Катодом служили стальные пластины с рабочей поверхностью 0,04-0,08 дм2, анодом - цинковая пластина с рабочей поверхностью 0,80 дм2.The galvanizing process in the proposed electrolyte is carried out at a temperature of 20-35 ° C, a cathode current density of 0.5-19 A / dm 2 , moderate stirring of the electrolyte solution. The appearance of the coating was evaluated visually. The reflectivity was determined in comparison with the reflectivity of a silver mirror. The adhesion strength of the coating to the base was carried out by applying a network of scratches. The current dissipating capacity of the electrolyte was determined by the Field method in a 2 L galvanic bath with a ratio of the distance between the anode and the far cathode, the anode and the near cathode equal to 5: 1. The cathode was steel plates with a working surface of 0.04-0.08 dm 2 , the anode was a zinc plate with a working surface of 0.80 dm 2 .

Пористость покрытия определялась путем наложения на опытную поверхность фильтровальной бумаги, смоченной раствором красной кровяной соли с последующим подсчетом числа точек турнбулевой сини, приходящихся на 1 см2.The porosity of the coating was determined by applying to the experimental surface of filter paper moistened with a solution of red blood salt, followed by counting the number of turnbull blue points per 1 cm 2 .

В результате испытаний установлено, что:As a result of tests, it was found that:

1) предлагаемый электролит позволяет получать светлые, равномерные, беспористые, мелкокристаллические покрытия с высокой степенью блеска (99-96% в пределах катодной плотности тока 0,5-19 А/дм2) при выходе цинка по току 99-97%, что говорит об интенсификации процесса. Известный электролит работает в диапазоне 1-18 А/дм2; при этом получаются покрытия со степенью блеска 95-93%;1) the proposed electrolyte allows you to get bright, uniform, non-porous, fine crystalline coatings with a high degree of gloss (99-96% within the cathode current density of 0.5-19 A / DM 2 ) when the zinc output current 99-97%, which says about the intensification of the process. Known electrolyte operates in the range of 1-18 A / DM 2 ; in this case, coatings with a degree of gloss of 95-93% are obtained;

2) предлагаемый электролит характеризуется более высокой рассеивающей способностью по току (75-78% против 72-73% известного электролита), что позволяет наносить качественные покрытия на детали более сложного профиля;2) the proposed electrolyte is characterized by a higher current dissipation capacity (75-78% versus 72-73% of the known electrolyte), which makes it possible to apply high-quality coatings to parts of a more complex profile;

3) предлагаемый электролит рекомендуется эксплуатировать в менее кислой среде, чем известный электролит (рН 4,5-5,8 против рН 2,9-3,5 известного электролита), что не требует дополнительных затрат реактивов и, следовательно, экономических затрат для нейтрализации кислотности среды при сбросе отработанного электролита;3) the proposed electrolyte is recommended to be operated in a less acidic environment than the known electrolyte (pH 4.5-5.8 versus pH 2.9-3.5 of the known electrolyte), which does not require additional reagent costs and, therefore, economic costs to neutralize acidity of the medium during discharge of spent electrolyte;

4) используемая в предлагаемом электролите блескообразующая добавка - неординарна, страшный вредитель овощных культур приносит пользу человечеству.4) the bright-forming additive used in the proposed electrolyte is extraordinary, a terrible pest of vegetable crops benefits humanity.

Отработанный предлагаемый электролит не требует очистки по добавке. The proposed proposed electrolyte does not require purification by additive.

Таблица 1Table 1 Состав электролитов цинкованияThe composition of galvanizing electrolytes КомпонентыComponents Содержание компонентов в составеThe content of the components in the composition предлагаемого электролита, %the proposed electrolyte,% прототипа, %prototype% аналога, г/лanalog, g / l 1one 22 33 ZnSO4·7Н2OZnSO 4 · 7H 2 O 15,015.0 20,020,0 25,025.0 1,0-1,3 (в пересчете на металл)1.0-1.3 (in terms of metal) 200-250200-250 Na2S04·10Н2ONa 2 S0 4 · 10H 2 O 10,010.0 10,510.5 11,011.0 3,0-3,53.0-3.5 30-4030-40 Аминоуксусная кислотаAminoacetic acid -- -- -- -- 10-2010-20 Клей костныйBone glue 0,200.20 0,220.22 0,250.25 -- -- Клей мездровыйGlue glue -- -- -- 0,20-0,250.20-0.25 -- 1-оксиэтил-3,4,6-триметил-1,2-дигидро-2-оксопиримидиний йодид1-hydroxyethyl-3,4,6-trimethyl-1,2-dihydro-2-oxopyrimidinium iodide -- -- -- -- 0,7-2,00.7-2.0 Настой корневищ амброзии полыннолистнойInfusion of rhizomes of ragweed -- -- -- 0,5-0,70.5-0.7 -- Настой сухих особей колорадского жукаInfusion of dry individuals of the Colorado potato beetle 0,50.5 0,70.7 1,01,0 -- -- ВодаWater ост.rest ост.rest ост.rest ост.rest ост.rest

Таблица 2table 2 Технологические параметры процесса и полученные результатыTechnological process parameters and results КомпонентыComponents Содержание компонентов в составеThe content of the components in the composition предлагаемого электролита, %the proposed electrolyte,% прототипа, %prototype% аналога, г/лanalog, g / l 1one 22 33 рНpH 4,54,5 5,15.1 5,85.8 2,9-3,52.9-3.5 2,0-4,02.0-4.0 Температура, С°Temperature, ° C 20twenty 30thirty 3535 18-3518-35 -- Катодная плотность тока, А/дм2 Cathode current density, A / dm 2 0,50.5 1010 1919 1-181-18 10-1510-15 Рассеивающая способность электролита по току (метод Филда), %Electrolyte dissipating current (Field method),% 7878 7676 7575 72-7372-73 -- Выход по току, %Current output,% 9999 9898 9797 98-9998-99 90-7090-70 Степень блеска, %Gloss degree,% 9999 9696 9696 93-9593-95 55-8555-85 Визуальная оценка качества покрытийVisual assessment of coating quality Светлое, равномерное, беспористое, мелкокристаллическоеLight, uniform, non-porous, finely crystalline -- АдгезияAdhesion удовл.sat. удовл.sat. удовл.sat. -- --

Claims (1)

Электролит блестящего цинкования, содержащий семиводный кристаллогидрат сульфата цинка ZnSO4·7H2O, десятиводный кристаллогидрат сульфата натрия Na2SO4·10H2O, костный клей, блескообразующую добавку и воду, отличающийся тем, что он в качестве блескообразующей добавки содержит настой сухих особей колорадского жука при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ZnSO4·7H2O 15,0-25,0 Na2SO4·10H2O 10,0-11,0 костный клей 0,20-0,25 настой сухих особей колорадского жука (в пересчете на сухую массу) 0,5-1,0 вода остальное
Brilliant galvanizing electrolyte containing heptahydric zinc sulfate crystalline hydrate ZnSO 4 · 7H 2 O, decahydrate crystalline sodium sulfate Na 2 SO 4 · 10H 2 O, bone glue, brightening additive and water, characterized in that it contains tincture of dry individuals as a brightening additive Colorado potato beetle in the following ratio of components, wt.%:
ZnSO 4 · 7H 2 O 15.0-25.0 Na 2 SO 4 · 10H 2 O 10.0-11.0 bone glue 0.20-0.25 infusion of dry Colorado potato beetle (in terms of dry weight) 0.5-1.0 water rest
RU2007142875/02A 2007-11-19 2007-11-19 Bright zinc plating solution RU2350695C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142875/02A RU2350695C1 (en) 2007-11-19 2007-11-19 Bright zinc plating solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142875/02A RU2350695C1 (en) 2007-11-19 2007-11-19 Bright zinc plating solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2350695C1 true RU2350695C1 (en) 2009-03-27

Family

ID=40542850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007142875/02A RU2350695C1 (en) 2007-11-19 2007-11-19 Bright zinc plating solution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2350695C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2820435C1 (en) * 2024-03-27 2024-06-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Electrolyte for electrodeposition of lustrous zinc coatings

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2820435C1 (en) * 2024-03-27 2024-06-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Electrolyte for electrodeposition of lustrous zinc coatings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abbott et al. A comparative study of nickel electrodeposition using deep eutectic solvents and aqueous solutions
Protsenko et al. Chromium electroplating from trivalent chromium baths as an environmentally friendly alternative to hazardous hexavalent chromium baths: comparative study on advantages and disadvantages
AT267991B (en) Bath for the production of a coating from platinum metals and their alloys
EP0862665B1 (en) Process for the electrolytic deposition of metal layers
Guaus et al. Tin–zinc electrodeposition from sulphate–tartrate baths
CN101838830A (en) Electrolyte of electroplating palladium-nickel alloy
JP2011520036A (en) Pd electrolyte bath and Pd-Ni electrolyte bath
CN103014792A (en) Tin-cobalt alloy decorative chromium-substituted electroplate liquid and electroplate method thereof
Kasach et al. Electrodeposition of Cu-Sn alloy from oxalic acid electrolyte in the presence of amine-containing surfactants
RU2350695C1 (en) Bright zinc plating solution
AT516876B1 (en) Deposition of decorative palladium-iron alloy coatings on metallic substances
Silva et al. Cu-Sn coatings produced using environmentally non-aggressive electrolyte containing sodium tartrate
DE756279C (en) Process for the electrolytic production of highly ductile zinc coatings
CN105463534A (en) Nano-composite electroplating solution, preparing method of nano-composite electroplating solution and zinc alloy electroplated part
AT523922B1 (en) Electrolyte bath for palladium-ruthenium coatings
US2719821A (en) Gold alloy plating bath
Zhang et al. Influence of malonic acid and triethyl-benzylammonium chloride on Zn electrowinning in zinc electrolyte
Xing Environmentally friendly baths for Cu-Sn co-electrodeposition: cyanide-free aqueous bath and deep eutectic solvents
DE1521875A1 (en) Process for protecting titanium against etching
RU2487967C1 (en) Oxalate electrolyte for depositing copper-tin alloy
Kavirajwar et al. Influence of a New Brightener on Electrodeposition of Zn-Ni Alloy
RU2334833C1 (en) Electrolyte for sedimentation of coatings out of cadmium-cobalt alloy
FR2501242A1 (en) NICKEL-PALLADIUM ALLOY GALVANOPLASTIC DEPOSITION BATH, METHOD OF USING THE SAME
KR20200144701A (en) Electroplating solution
Monk et al. Electrodeposition of tin alloys from alkaline stannate baths

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141120