 |
анализ растворов и электролитов
|
|
|
|
Внутризаводская методика
Определение состава электролита аммиакатного цинкования
Назначение
Настоящая методика предназначена для определения состава электролита цинкования.
Определение окиси цинка (хлорида цинка)
(комплексонометрический метод)
Сущность метода.
Метод основан на титровании цинка трилоном Б в присутствии индикатора эриохрома черного Т. Ионы цинка образуют с трилоном Б в слабощелочной среде устойчивый бесцветный, растворимый в воде комплекс. В присутствии эриохрома черного в эквивалентной точке наблюдается резкое изменение фиолетовой окраски раствора в синюю.
Необходимые реактивы.
1. Аммиак водный по ГОСТ 3760-79
2. Трилон Б по ГОСТ 10652-73, 0,1Н р-р.
3. Эриохром черный Т по ТУ 6-09-1391-76, смесь с хлоридом натрия.
4. Хлористый натрий по ГОСТ 4233-77
Ход анализа.
10 мл электролита переносят пипеткой в мерную колбу на 100 мл, разбавляют водой до метки и перемешивают. 10 мл разбавленного раствора отбирают в коническую колбу емкостью 250 мл, добавляют 50 мл воды, щепотку смеси хромогена черного с хлористым натрием, аммиак /1:5/ до образования интенсивно фиолетовой окраски раствора и титруют 0,1Н раствором трилона Б до изменения фиолетовой окраски раствора в синюю.
Обработка результатов.
Содержание окиси цинка в г/л вычисляют по формуле: ZnO/г/л/=(Т*V*1000*1,2447)/m, где V – объем 0,1Н р-ра Трилона Б, израсходованного на титрование, мл, Т – титр 0,1Н р-ра трилона Б по цинку, m – количество электролита, взятого для анализа, мл, 1000 – коэффициент пересчета на содержание окиси цинка в 1 л электролита; 2,085 – коэффициент пересчета с цинка на хлорид цинка; 1,2447 – коэффициент пересчета с цинка на окись цинка.
|
|
|
Определение борной кислоты.
/объемный метод/
Сущность метода.
Метод основан на переводе борной кислоты маннитом в более сильную комплексную кислоту и титровании ее едким натром в присутствии фенолфталеина. Хлорид аммония предварительно
удаляют кипячением с едким натром, мешающий титрованию цинк связывают в комплекс трилоном Б.
Необходимые реактивы.
1. Трилон Б по ГОСТ 10652-73, 0,1Н раствор,
2. Едкий натр по ГОСТ 4328-77, 0,1Н, 0,5Н и 10% растворы.
3. Метиловый красный по ТУ 6-09-4530-77, 0,2% раствор.
4. Фенолфталеин по ТУ 6-09-4530-77,0,5% раствор.
5. Кислота серная по ГОСТ 4204-77, 1:5.
6. Маннит по ГОСТ 8321-57.
Ход анализа.
5 мл электролита отбирают пипеткой в коническую колбу емкостью 250 мл, приливают 50 мл воды, 15 мл 10% раствора едкого натра и кипятят 20-25 минут до удаления запаха аммиака. Раствор нейтрализуют серной кислотой /1:5/ до растворения выпавшего осадка гидрата окиси цинка, приливают 0,1Н раствор трилона Б в количестве равном израсходованному на тирование цинка плюс 0,5 мл избытка, затем прибавляют 2-3 капли метилового красного и нейтрализуют из бюретки 0,5Н раствором едкого натра до появления чисто-желтой окраски. К нейтрализованному раствору прибавляют 2-3 капли фенолфталеина, 1г маннита и титруют 0,1Н раствором едкого натра до появления розового окрашивания. К оттитрованной пробе прибавляют еще около 0,5г маннита. Если раствор не обесцветится, титрование считают законченным. Если же после прибавления маннита розовая окраска исчезает, то титрование продолжают до момента, когда от новой порции маннита розовая окраска не будет исчезать.
|
|
|
Обработка результатов.
Содержание борной кислоты в г/л вычисляют по формуле: H3BO3 /г/л/=(V*T*1000)/m где V – количество 0,1Н раствора едкого натра, израсходованного на титрование, мл, Т – титр раствора едкого натра по борной кислоте, m – количество электролита, взятого на анализ, мл.
Определение хлористого аммония
/аргентометрический метод/
Сущность метода.
Метод основан на осаждении ионов хлора серебром в присутствии индикатора калия хромовокислого.
NH4Cl + AgNO3 → AgCl↓ + NH4NO3
Хромовокислый калий с избытком нитрата серебра образуют красно-бурый осадок хромовокислого серебра:
K2CrO4 + 2AgNO3 → Ag2CrO4↓ + 2KNO3
Необходимые реактивы.
1. Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, 0,1Н раствор.
2. Калий хромовокислый по ГОСТ 4459-75, 5% раствор.
Ход анализа.
10 мл электролита отбирают пипеткой в мерную колбу емкостью 100 мл, доливают водой до
метки и перемешивают. 1 мл разбавленного раствора отбирают в коническую колбу емкостью 250 мл, приливают 50 мл воды, 0,5 мл раствора хромовокислого калия и титруют 0,1Н раствором азотнокислого серебра до появления бурой окраски хромата серебра.
Обработка результатов.
Содержание хлористого аммония в г/л вычисляют по формуле: NH4Cl = (V*T*1000)/m где V - объем раствора азотнокислого серебра, израсходованного на титрование, мл, Т – титр 0,1Н раствора азотнокислого серебра по хлориду аммония, m – количество исходного электролита, взятого для анализа, мл, 1000 – коэффициент пересчета на содержание хлористого аммония в 1 л электролита.
|
|
|
7. Основные неполадки в работе электролитов цинкования и хроматирования. Причины и способы их устранения.
| Характеристика неполадок | Возможные причины | Способы устранения |
| 1. Осадки цинка шероховатые, на внутренних поверхностях отсутствует покрытие | Недостаток аммонийных солей | Добавить аммоний хлористый |
| 2. На краях детали образуется «подгар» | Завышенная плотность тока; низкая температура электролита | Снизить плотность тока; подогреть электролит |
| 3. Светлый шероховатый осадок цинка в виде крупчатых набросов | Наличие взвешенных частиц | Отфильтровать электролит |
| 4. Образование осадка белого цвета на стенках ванны и анодов | Кристаллизация избыточных солей цинка вследствие охлаждения электролита | Подогреть электролит |
| 5. Выпадение на дно ванны осадка солей цинка | Снижение рН электролита | Подщелочить электролит добавлением аммиака |
| 6. Ухудшение качества покрытия с образованием темных осадков | Нагрев электролита выше 450С | Охладить электролит |
| 7. Обильное пенообразование в ванне с погруженным барабаном | Большая загрузка детали | Уменьшить загрузку детали |
| 8. Неравномерное окрашивание, темные пятна, недостаточная адгезия пассивирующей пленки | Плохая промывка цинкового покрытия | Улучшить промывку |
| 9. Желтизна и радужность бесцветной пассивной пленки | Мала кислотность раствора пассивирования | Добавить кислоту |
| 10. Неравномерность цвета пассивной пленки | Неправильная концентрация раствора или несоответствие рН | Откорректировать растворы и рН |
| 11. Неудовлетворительная коррозионная стойкость | Высокая температура последней промывки и сушки | Не нарушать установленный режим промывки и сушки |
|
|
|
9.2 Перечень опасных и вредных факторов объекта
1. Токсическое, раздражающее воздействие веществ (кислот и щелочей) на организм человека.
2. Опасность получения химических ожогов, т. к. работа ведётся с использованием веществ, вызывающих химические ожоги.
3. Опасность получения термических ожогов, т. к. работа ведётся при высоких температурах.
4. Опасность поражения электрическим током, т. к. в работе используется оборудование, питание которого осуществляется от сети 220 В.
5. Опасность поражения атмосферным электричеством.
6. Пожароопасность, т. к. некоторые вещества принадлежат к категории пожароопасные.
7. Повышенная влажность воздуха.
8. Повышенная загазованность парами вредных химических веществ.
9. Движение частей механизмов и машин.
9.3 Меры безопасности при воздействии токсического, раздражающего воздействия веществ на организм человека и повышенной загазованности
парами вредных химических веществ
1. В местах выделения вредных веществ должна быть предусмотрена местная вытяжная вентиляция. Отсос воздуха осуществляется через бортовые отсосы, с помощью вентиляторов выбрасываются в атмосферу.
2. На участках металлопокрытий, где возможно выделение ядовитых паров и газов в рабочее помещение, должен быть организован регулярный анализ воздушной среды. Содержание в воздухе вредных веществ на рабочих местах не должно превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК).
3. При наличии в рабочем помещении паров и газов вредных веществ выше ПДК, работы должны быть немедленно прекращены и приняты меры по устранению причин, вызывающих загазованность воздушной среды.
9.4 Меры безопасности во избежание получения химических и
термических ожогов
1. Рабочие ванны с агрессивными растворами и растворами, нагретыми до высокой температуры, должны иметь крышки.
2. Каждая ванна должна иметь табличку с указанием названия ванны, состава раствора и рабочей температуры.
9.5 Меры безопасности во избежание поражения электрическим током и атмосферным электричеством
1. Между ваннами должны быть установлены специальные лотки, исключающие возможность стекания раствора с изделия на пол.
2. При переносе деталей из ванны в ванну вручную на полу по всему периметру ванн у рабочих мест должны быть уложены деревянные решётки.
3. Для обеспечения безопасной работы с электрооборудованием применяются защитное зануление и заземление.
|
|
|
4. Изделия токоведущих частей (корпуса электрооборудования, рукоятки и т. п.) должны быть изолированы с использованием диэлектрических материалов (пластмасса).
5. Здание защищено от вредного воздействия атмосферного электричества молниезащитным устройством.
9.6 Меры пожаробезопасности
1. Хранить легковоспламеняющиеся и летучие органические растворители на участке в специальном сухом помещении с приточно-вытяжной вентиляцией, вдали от прямых солнечных лучей, не более суточного запаса. Температура не должна превышать 25°С в течение длительного времени.
2. Хранить кислоты в цехе необходимо в специальном помещении с кислотоупорными полами и стенами в закрытых кислотостойких резервуарах или в таре завода-изготовителя. Не допускается хранить кислоты в подвальных помещениях. Запас кислот в цеховых кладовых не должен превышать суточной потребности цеха.
3. При входе в помещение, где хранятся кислоты, должен быть установлен пандус или порог, предотвращающий растекание жидкости в случае аварии.
4. Вблизи рабочих мест должны находиться пенные и хладоновые огнетушители.
9.7 Меры безопасности во избежание повышенной влажности воздуха
1. В местах повышенной влажности должна быть предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция.
9.8 Меры безопасности при движении частей механизмов и машин
1. К работе на грузоподъёмных машинах, управляемых с пола, по подвешиванию груза на крюк допускаются работники не моложе 18 лет, обученные по специальной программе и имеющие удостоверение на право пользования грузоподъёмными машинами и зацепку грузов.
2. На производстве должны быть предохранительные устройства: ограждения, тормоза, ограничители грузоподъемности.
9.9 Средства индивидуальной защиты и личной гигиены
1. Гальваник должен быть обеспечен специальной одеждой. В комплект
спецодежды входят:
- костюм хлопчатобумажный с кислотозащитной пропиткой,
- фартук, прорезиненный с нагрудником,
- ботинки кожаные,
- сапоги резиновые,
- очки защитные,
- респиратор.
2. Гальваник обязан соблюдать правила личной гигиены, перед приёмом и
после окончания работы вымыть руки тёплой водой с мылом. Принимать
пищу и курить разрешается только в специально оборудованных для этих целей помещениях.
3. На участках работы с вредными и ядовитыми веществами должна быть аптечка и аварийный комплект средств индивидуальной защиты (промышленный противогаз, респиратор, перчатки резиновые, сапоги резиновые).
9.10 Меры первой помощи
1. Меры первой помощи при поражении глаз вредными веществами:
- Концентрированные кислоты - обильное промывание водой в течение 20 минут.
- Органические растворители - обильное промывание водой из-под крана.
- Щелочи - обильное промывание водой и немедленно медицинская
помощь.
2. Меры первой помощи при химических поражениях кожи вредными
веществами:
- Кислоты концентрированные - обильное промывание 3% раствором соды
в течение 15-20 минут. При ожогах серной кислотой, во избежание
дополнительного ожога, не применять воду.
-Щелочи - промыть кожу струёй воды, обработать 2% раствором лимонной или уксусной кислоты. Асептическая повязка с теми же кислотами.
3. Меры первой помощи при попадании дуридина описаны выше.
4. В помещениях нанесения покрытий при работе с веществами 1-3 классов опасности должны быть специальные гидранты (фонтанчики) или другие средства, удобные для промывания глаз и кожного покрова в необходимых случаях.
9.11 Действия при нейтрализации вредных веществ
1. Действия при нейтрализации кислоты:
- Пролитую кислоту немедленно засыпать гашеной известью или
кальцинированной содой до полной нейтрализации.
- Нейтрализацию производить в противогазе, сапогах и спецодежде.
- Степень нейтрализации проверить по универсальной индикаторной бумаге.
- Нейтрализованные стоки смыть в приямок станции нейтрализации.
2. Действия при нейтрализации щелочи:
- Пролитые растворы щелочей смыть в приямок станции нейтрализации.
- Место, облитое щелочью, промыть слабым раствором кислоты.
- Рассыпавшиеся гранулы или порошок едких веществ убрать в тару.
пищу и курить разрешается только в специально оборудованных для этих целей помещениях.
3. На участках работы с вредными и ядовитыми веществами должна быть аптечка и аварийный комплект средств индивидуальной защиты (промышленный противогаз, респиратор, перчатки резиновые, сапоги резиновые).
9.12 Общие меры безопасности при хранении и транспортировке вредных веществ (кислот и щелочей)
1. Кислоты должны храниться в следующей таре:
- серная кислота низких концентраций (до 20 %) - в бочках и в цистернах из
коррозионно-стойкой стали марки 06ХН28МТ,
- серная кислота всех концентраций - в бочках и в цистернах из
коррозионно-стойкой стали марки 06ХН28МДТ,
- соляная кислота в стальных гуммированных бочках и цистернах.
Серная кислота в количестве до 40л могут храниться в стеклянных бутылях.
2. На складах хранения и в местах применения кислот должны быть:
- резервные ёмкости для аварийного слива кислот,
- кислотостойкие насосы,
- передвижные фильтры и резиновые шланги со специальным
наконечником, создающим напор воды для смывания кислот,
- растворы извести или соды для нейтрализации пролитых кислот,
- средства индивидуальной защиты и первой помощи (очки,
противокислотный костюм с капюшоном, резиновые сапоги, фартук,
перчатки, респиратор, противогаз и аптечка).
3. Ёмкость для транспортировки кислот должна быть окрашена кислотостойкой краской и, иметь надпись «опасно - кислота» и наименование кислот, выполненное устойчивой краской.
4. В ёмкости для кислот не допускается попадание бензина, керосина, масла и спирта.
5. Твёрдый едкий натр должен храниться в железных барабанах, жидкий едкий натр - в железных бочках, банках, баках. Сосуды с едким натром должны иметь надпись «опасно - едкий натр».
6. При переливании кислот и щелочей должны применяться специальные приспособления из кислотостойких материалов (сифоны и другие). При пользовании сифонами для переливания кислот, засасывая жидкость путём создания вакуума, или при помощи сжатого воздуха, засасывать воздух ртом не допускается.
7. При заполнении ёмкостей агрессивными жидкостями 10% объёма тары оставлять незаполненной во избежание последствий теплового расширения жидкостей.
8. Едкие щёлочи растворять небольшими порциями при непрерывном перемешивании во избежание выбрасывания раствора. Добавление кусков щёлочи производить с помощью пинцета или сетки, медленно погружаемых в раствор или воду.
9. Небольшое количество твёрдых растворяемых веществ допускается загружать в ванну в специальной таре, закреплённой крючками на штангах.
10. При опорожнении бутылей не допускается оставлять в них кислоту.
11. Слив из бочек или цистерн следует производить, создавая разрежение, или
специальными кислотостойкими насосами. Все трубопроводы необходимо
выполнять из винипласта или равноценного материала. Цистерна должна
находиться выше уровня слива.
12. При большом потреблении кислот опасные и трудоёмкие работы по сливу и выдаче кислот должны быть механизированы путём устройства трубопроводов и специальных насосов для перекачки кислот.
13. Барабаны с каустической содой необходимо перевозить на специальных тележках.
14. Жидкий каустик следует переливать при помощи насоса осторожно, не брызгая.
15. Запрещается хранение дуридина с щелочными материалами (реагирует с щелочными продуктами с выделением тепла). При пожаре выделяются токсичные газы.
Используемая литература
1. М. А. Дасоян, И. Я. Пальмская, Е.В. Сахарова «Технология электрохимических покрытий».
2. Н. В. Лазерева. Вредные вещества в промышленности./Н. В. Лазерева, Э. Н. Левиной.-Л.: Химия,1976.
3. Н. Т. Кудрявцев. Электролитические покрытия металлами. М.: Химия, 1979.
4. Г. И. Тупицын, Т. Е. Шейко. Техника безопасности и промышленная санитария в гальванических цехах. М., Оборонгис,1963.
|
|
|
