vedat berk - Galvanoteknik.org

Transkript

VEDAT BERK
Kimya Y.Mühendisi
ÖNSÖZ
Bu ilk kitab m i kolikli i yüzünden mesuliyetlerini öncelikle gözönüne alan, ailesinin
ho görüsüne s
nan bir baban n, e i Birsen e, çocuklar Dr. Özlem ve Dr. O uz Berk e ithaf d r.
Kitab n haz rlanmas na vesile olan Say n Gültekin Y ld r m Beyefendi ye, yaz lmas nda
eme i geçen Alper Önsava Bey e te ekkürlerimi sunuyorum.
stedim ki, metal kaplamac l
galvano konusunda çal an meslekda lar mla tekniker ve
teknisyenler faydalans nlar. Hele bu konuda yeni i e ba layanlara da çok faydal olaca
kan s nday m. Ne yap l yor, nas l yap lmas gerekir bilsinler istedim. Bu ilk kitab m bu konuda
çal anlara bedelsiz olarak arma an ediyorum.
Günümüz dünyas nda art k hiçbir ey SIR de il. Gerçi olmas gereken SIR lar var (uzay
ileti im sa l k konular gibi) ama çok eyleri de bizler SIR la t r yoruz.
Tüm metal kaplamac l
sektörü çal anlar na sa l k, esenlikler ve bol kazanç dileklerimle.
Vedat BERK
19 Haziran 2004
Ç NDEK LER
Modern Galvanoteknik (Elektrolitik Yolla Metal Kaplamac l
Tarihçe, Genel Bilgiler, Prensip
Kaplamada zlenen A amalar
Yüzey Temizleme
Banyolarda Kaplama
)
Elektrikli Kaplamada zlenen A amalar
Yüzey Temizleme
Banyolarda Kaplama
Elektrolitik Kaplaman n Kalitesi Üzerine Etki Eden Faktörler
1
1
2
2
3
4
4
5
6
Metal Kaplamac l (Galvanoteknik) Temel Bilgiler
Genel Tarifler
Elektroliz Olay na Örnekler
Çe itli Metallerin Ebatlar na Göre Anot lar n A rl klar
Galvanoteknikte Faydalan labilen Ak m Nisbeti
8
8
9
12
12
Galvano Banyolar n n Analizlerinin Önemi
Ayarl Çözeltilerin Aranan Kimyasallara Göre Faktörleri
Gravimetrik Faktörler
14
15
16
pH Belirlenmesi, ndikatörler, Tampon Çözeltiler
ndikatör Tablosu
Tampon Çözeltiler
19
19
21
Nikel Kaplama Tekni i
Banyo Terkibi
Nikel Banyo Çe itleri
Nikel Kaplama Tekni inde Kullan lan Tuzlar
Banyo Terkip Örnekleri
Nikel Kaplamada Kullan lan Yard mc Malzemelerin Kullan m
Nikel Banyosunun Organik Kir ve Pisliklerden Temizlenmesi lemi
Tablolar
Nikel Banyosu Analiz Metodu
Nikel Kaplama Banyolar nda Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve
Giderilmeleri
23
23
23
24
24
26
26
28
30
31
Çinko Kaplama (Galvaniz)
Elektrolitik Yolla Çinko Kaplama lemi
Alkalik ve Siyanürlü Banyolarda Reaksiyonlar
Elektrolitik Çinko Banyo Terkipleri
Mavi Pasivasyon Terkibi
Sar -ye il (janjan) Pasivasyon Terkibi
Tablolar
Alkalik (Siyanürlü) Çinko Banyosu Analiz Metodu
Asitli Çinko Banyosu Analiz Metodu
Çinko Kaplama Banyolar nda Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve
Giderilmeleri
32
32
33
34
36
37
38
39
40
42
Elektrolitik Parlatma
Anodize Edilmi (Eloksall ) Al Parçalar n Boyanmas
Boyamadan Önce Yap lacak Eloksal lemi
Sealing (Tesbit) Etkisine Tesir Eden Belli Ba l Faktörler
Aluminyumun Kullan ld Yerler
43
44
46
46
47
Paslanmaz Çeliklerin Elektropolisaj lemi
Elektrolitik Parlatma Banyosunun Analizi
Tablo (Fosforik Asit)
Tablo (Sülfürik Asit)
Paslanmazlar n Elektrolitik Parlatma Banyo Analizi
48
50
50
50
52
Aluminyumun Anodik Oksidasyonu (Eloksal)
Eloksal lem S ras
Çe itli Anodik Oksidasyon Metodlar
Eloksal Banyo Analizi (Volumetrik Analiz)
53
54
56
57
Fosfatlama lemi
Fosfatlama Sistemlerinde Ya Alma, Yüzey Temizlemenin Önemi
Çinko Fosfatlama
Mangan Fosfat lemi
58
59
60
62
Krom Kaplama
I- Krom Metali Hakk nda Genel Bilgiler
Cr un Fiziksel Özellikleri, Tabiatta Bulunu u
Memleketimizde krom cevherinin yörelere göre da l m
a- Krom Cevheri S n fland r lmas
b- Krom Bile ikleri
c- Krom Metalinin Oksitleri
d- Krom Tuzlar
II- a- Dekoratif ve Sert Krom Kaplama Hakk nda Genel Bilgiler
b- Elektrolitik Kaplaman n Kalitesi Üzerine Etki Eden Faktörler
c- ANOT lar Hakk nda Genel Bilgiler
III- a- Dekoratif ve Sert Krom Kaplamada Kullan lan Kimyasallar
b- Banyo Terkipleri ve Mukayeseli Tablo
c- Krom Kaplamada Anot ve Katot ta Olu an Kimyasal Reaksiyonlar
IV- Krom Kaplamada Dikkat Edilecek Hususlar
V- Dekoratif ve Sert Krom Banyolar nda Vuku Bulan Kaplama Hatalar ,
Sebepleri ve Hatalar n Giderilmesi
VI- Dekoratif ve Sert Krom Banyolar n n Analitik Kontrolleri
VII-Galvano Is t c lar n n Çe itli Elektrolit ve Kimyasal Maddelere Kar
Dayan kl l k Tablosu
63
63
63
64
65
65
66
66
67
68
70
72
73
74
75
80
Bak r ve Pirincin (Sar ) Renklendirme lemi
Potasyum Sülfür ve Potasyum Polisülfür le Renklendirme
Sar n n (Pirinç) Kahverengine Renklendirilmesi
90
90
91
ABS Kaplama Tekni i
Plastiklerin Tarihçesi
ABS Kaplama Tekni inde Uygulama S ras
Ak ms z Bak r Kaplama Terkibi
Ak ms z Nikel Kaplama Terkibi
Asitli Bak r Kaplama
Parlak Nikel Kaplama
Parlak Krom Kaplama
92
92
93
95
95
96
96
97
83
89
Galvanoteknikte Hesaplamalar
PS Kilowatt Dönü üm Tablosu
Yo unluk Spesifik S cakl k Tablosu
Yard mc Formüller
Faraday Kanunlar ve Uygulamalar
Tablo
98
102
104
105
106
113
Fabrika At ksular n n Do aya Zarar Vermeyecek ekilde Ar t lmas
Ar t lm At ksulardaki SK Parametreleri
At ksularla lgili SK parametreleri
114
119
120
Kaplamalarda Korozyon Kayb Tablosu
121
Faydalan lan Eserler
MODERN GALVANOTEKN K
Elektrolitik Yolla Metal Kaplamac l
Tarihçe
Elektrolitik yolla metal kaplamac l 1843 y l nda ba lar. R. Boettper ilk nikel kaplamay
yapar. Banyo terkibi nikel sülfat ve amonyum sülfatt r. 1849' da ilk olarak ticari anlamda nikel
kaplamac l
ba lar. Gittikçe yeni terkipler geli tirilir. Karbonlu anotlar kullan lmaya ba lan r.
1912' de ngiltere' de ilk parlat c kullan l r. 1915' ten sonra geli meler h zla artar. Watt's ve De
Verter özellikle kaplaman n kalite kontrolü üzerinde durdular. 1935' te Thompson pH kontrolünün
önemini belirtti. Modern parlak nikel banyolar n n ticari anlamda de er kazanmas ve
kullan lmas n Schlötter ba latt . Daha sonra birçok geli meler oldu. lk krom kaplamay 1843' te
Antoine Clesar Becquerel uygulad . Kitab nda krom klorür (CrCl3) ve krom sülfat Cr2(SO4)3
kulland n belirtmektedir. Kromik asit çözeltisinden ilk krom kaplama 1856 da Geuther
taraf ndan yap ld . 1919 1924 y llar nda Sargeut çok çal t ve kromik asit çözeltisinin pratik ve
uygunlu unu kitab nda belirtti.
Genel Bilgiler
Elektrolitik olarak metalik bir e yan n ba ka bir metal tabakas yla kaplanmas u amaçlarla
yap l r :
1 - Korozyona kar koruma dayan kl l n n art r lmas ,
2 - Dekoratif amaçlarla daha iyi bir görünüm,
3 - A nma ve y pranmaya kar dayan kl l n n art r lmas
4 - Kal plar n ve piston yataklar n n darbelere kar dayan kl l n art r lmas için.
Di er bir metal kaplama ekli de ergimi çinko içerisinde dald rma yolu ile yap lan
galvanizlemedir. Konumuz elektrolitik yol ve do ru ak mla yap lan kaplamad r. Bu usül de temel
metale tutunma ve dayan kl l k bak m ndan en tercih edilenidir. Bu teknik bugün o kadar
ilerlemi tir ki ABS (Akrilnitril Butadion Stirol) cinsi plastiklerin (ki bunlar iletken de illerdir)
baz ön i lemlerden sonra iletken hale getirilerek istenilen kaplamalarla (bak r, nikel, krom, alt n,
sar ve gümü ) kaplanmalar kabil olmaktad r. Bu kaplama cinsleri sadece dekoratif amaçl ve ince
kaplamalard r. Kaplanacak parçalar radyo, televizyon dü meleri, küçük panolar ve bijuteride
kullan lan parçalard r. Bu plastikler enjeksiyon makinelerinde ekillendirildikten sonra iletken hale
getirilerek istenilen kaplama yap labilir.
Prensip
Bir metal yüzeyinin elektrolitik olarak kaplanmas nda, yüzeyi kaplanacak olan cisim uygun
bir elektrolite bat r l r ve katot olarak kullan l r. Anot ise çöken metalden (kaplama cinsine göre
çinko, bak r, nikel, kalay vs.) ve yüksek safiyette (%99.998) olmal d r. Krom kaplamada ise
çözünmeyen kur un anot (%7 Sn+%93 Pb) kullan l r. Elektrolitik yolla kaplamada kullan lan ak m
do ru ak m olup dü ük voltajl d r. Redresörlerden yararlan l r. Redresörlerin uygulama ekli 10
20 V ve 1200 2500 A verecek ekilde ayarlan r. Kademeli de il, de i ken (variabl) redresörler
tercih edilmelidir.
Elektrolitik olarak elde edilen bir metal tabakas n biçim ve yap s yaln z metal cinsine de il,
elektroliz ko ullar na da ba l d r. Bununla beraber i leme etki eden çe itli yap da tabakalar elde
edilebilir. Bugün gerek metalografik, gerek X nlar düfraksion yöntemleriyle metallerin kristal bir
yap da olduklan saptanm t r. Buna göre katodda bir metalin çökmesi bir kristalle me olarak
dü ünülebilir. çözüntünün özellikleri kristalin yap s na ve büyüklü üne ba l d r. Kristallerin olu ma
biçimi iki etkene ba l d r :
Kristallerin olu um h z ,
Kristallerin geli me h z .
E er kristal zerrelerin büyüme h zlar bunlar n olu um h z ndan çok daha büyük ise çöküntü
1
büyük kristaller halinde, aksi halde küçük kristaller halinde olur. Demek oluyor ki zerrelerin
olu umunu kolayla t ran ko ullarda, küçük kristaller meydana gelir, küçük kristalli yap gayet
düzgün ince ve yap k bir tabaka sa lar.
Kaplamada zlenen A amalar
Süngerli, poröz (zamak gibi) yap larda kristaller aras nda hidrojen (H2) gaz n n yerle mi
olmas ndan dolay az yap k özelliktedir, zamanla kabarmalar yapar. Onun için katotta hidrojen
ç k n önlemek gerekir. Temel metale iyi yap k ve dayan kl bir tabakan n elde edilmesinde en
ba ta gelen en önemli faktör kaplanacak parçan n yüzeyinin temizli idir. Kaplanacak parçalar n,
kaplama banyolar na girmeden önce tabi tutulaca i lemler çok mühimdir. Kaplanacak yüzeyin
temizli i noksan ise yap lan tüm çal malar bo unad r. Malzeme, zaman ve enerji kayb na sebep
olur.
Bir kaplama i lemi genel olarak
Polisaj,
Elektrolitik yolla kaplama olmak üzere iki k s mda incelenebilir.
Polisaj i lemi tek motorlu sistemlerden tam otomatik sürekli sistemlere (band polisaj )
geçmi büyük bir a ama göstermi tir. Zamak, pirinç (sar ) parçalar n önce çelik telden f rçalarla
çapaklar al n r. Ayr ca özel keçe ve özel cilalarla kuma tan veya sisal f rçalarla parlat lmalar
sa lan r. Kaplanacak yüzeyler bir ayna parlakl na getirilir. Burada en önemli husus ; demir,
zamak veya aluminyum parçalar n polisajlar n n birlikte ve ayn polisaj tezgah nda de il, ayr ayr
tezgahlarda yap lmas d r. Birlikte ve ayn tezgahta yap lan polisajda aluminyum tozlar yang na
sebep olur. Zamak döküm parçalarda, döküm hatalar ndan ileri gelen, gözle görülemeyen
süngerimsi poröz olu umdan dolay bo luklarda hava veya kimyasal at k kalmas nedeniyle
kaplamadan sonra bu yerlerde kabarmalar olur. Bu kabarmalar n bir önemli sebebi de zamak
döküm i lerinde yolluk ad verilen parçalar n hurda malzeme ile orijinal malzemeye fazla
kat lmas ndan do ar.
Yüzey Temizleme
Ya , Cila Art klar ndan Temizleme :
Yüzeyi ya ve cila art klar ndan organik ya lardan olu an kirlilik alkalik s cak ya lama
banyolar nda sabunla t rma ile giderilebilir. Haz r terkipler (ilaçlar) % 5
10 oran nda suda
eritilerek 65 70 °C de 15 20 dakika müddet ile i leme tabi tutulurlar. Terkipte ekseriya
sudkostik, soda, trisodyum fosfat ile inhibitör veya emülgatör yard mc kimyasallar bulunur.
Bunlar da temel metalin cinsine göre Alzamak, sar pirinç ve demir için de i ik oranlardad r.
Keza elektrolitik ya almada da bu maddelerle birlikte baz ilave tuzlar kullan lmak
suretiyle, normal s cakl kta anodik veya katodik çal larak birkaç dakika gibi zaman diliminde
i leme tabi tutulur. Katotta ç kan hidrojen gaz miktar anotta ç kan oksijen gaz n n iki kat
oldu undan gaz n temizleme etkisi katotta daha fazlad r. Mineral ya lar sabunla mazlar, bu tür
ya lar ultrasonik temizleme ile giderilmelidir. Eskiden triklor etilen veya perklor etilen ile buhar
faz nda temizleniyor idi.
Elektrolitik yolla metal kaplamac l nda s cak ya alma, elektrolitik ya alma ve müteakip
i lerin pe pe e hiç ara verilmeden yap lmas gerekir.
Parça Yüzeyindeki Oksit ve Pas n Giderilmesi :
Demir ve çelikten imal edilmi parçalar n yüzeyindeki oksit ve pas n giderilmesi için tuz
ruhu, sülfürik asit tek ba na veya her ikisinin kar m muhtelif konsantrasyonlarda, maliyetlerinin
dü ük olmas avantaj ile kullan lmakta iseler de dezavantajlar daha fazlad r. Malzeme sath nda pas
giderildikten sonra bekleme süreci içerisinde malzeme tekrar paslanabilmektedir. Yüzey tekrar
kararmakta, a nmakta ve bazen de lekeler olu maktad r. Ayr ca atölyeler ve çal ma yerlerinin çok
iyi aspirasyonu (havaland nlmas ) gerekmektedir. Asit buharlar di er ham mamülleri ve civarda
bulunan aparat ve cihazlan korozif etkisi dolay s yla pasland racakt r.
Pas ve kireç çözücüsü, yüksek kesafeti, etkin pas al c ve kireç sökücü özelli iyle, temel
metale etki vermeyen özelli iyle geni bir kullan m alan n kapsar. Yukar da ad geçen asitleri
2
içermez, aspirasyon gerektirmez ve hiçbir korozif etkisi yoktur. Parça yüzeyinde kaynak ve
lehimleme sonucu olu an pisliklerin giderilmesinde de pas ve kireç sökücü kullan lmaktad r. Ad
geçen ürün elektrokimya sanayiinin imalat d r.
Elektrolitik ve Kimyasal Parlatma
a- Elektrolitik Parlatmada Prensip : Metal, elektrolitik bir pilde anot olarak kullan l r.
Metalin çözünmesi o ekilde olur ki, yüzeydeki pürüzler kalkar ve yüzey düz ve parlak olur.
Elektrolitik parlatma i lemi her metal için özel terkiplerde (özel banyolarda) yap l r.
Özetle: Özel banyolarda metali anodik çözündürmeye u ratmak ve yüzeyinin parlat lmas n
sa lamakt r.
b- Kimyasal Parlatma : D ar dan bir potansiyel uygulamadan, metali kendisini çözen bir
banyoya dald r p kimyasal çözünmeye u ratarak yüzeyinin düzeltilip parlat lmas d r. Reaksiyonun
yürüyü ü elektrolitik parlatmaya benzer, tek fark burada iki ayr elektrot (anot ve katot) olmay p,
anot ve katot olarak olu makta ve anodik bölgeler film yard m yla a nmaktad r. Yani k saca
yüzeyde olu an lokal piller olaya yön vermektedir.
Banyolarda Kaplama
Polisaj icabeden parçalar polisaj i leminden sonra bekletilmez. Parçalar n ciladan olu an
ya l kirlili i yukar da belirtildi i gibi s cak alkali ve elektrolitik ya alma i lemlerine tabi tutulur.
Parçalar elektrolite dald r l r ve ak m verilir, baz durumlarda da parçalar ak m alt nda as l r. Aksi
halde metal yüzeyinde bir oksit tabakas olu ur. Kaplama i leminin aral ks z devam etmesi
gereklidir. Birbirini takip eden kaplama banyolar nda da parçalar havada bekletilmemelidir. Ak m
kesilmesi gibi durumlarda ise son kaplanm veya yar kaplanm parçalar bir sonraki y kama
banyosunda bekletilmelidir. En son kaplamadan ç kan parçalar (kaplama i lemi biten parçalar)
demineralize s cak suda 95 °C de 5 10 dakika bekletilir. lem tamamlan r. Misal olarak ;
Parlak dekoratif bir krom kaplamada i lem s ras öyle olmal d r :
1- S cak alkali ya banyosunda ya dan giderme.
2- Su ile y kama, çalkalama.
3- Elektrolitik yolla ya dan giderme. (Anodik veya katodik)
5- Nötralizasyon. (demir malzeme için %8 10 H2SO4 , zamak malzeme için %5 H2SO4 +
%1 2 HF)
7- Ön siyanürleme (%3 5 NaCN). Parçalar dald r l p ç kar l r.
8- Siyanürlü bak r kaplama (5 sn. anodik 25 sn. katodik) tavsiye edilir.
9- Ekonomik y kama. (Bu asla dökülmez ve ar tmaya verilmez)
10- Su ile y kama, çalkalama. (Kaskatl )
11- Nötrleme (%5 10 H2SO4 ile)
13- Parlak nikel kaplama. (Baz özel durumlarda dublex nikel kaplama tatbik edilmektedir)
14- Ekonomik y kama. (Bu asla dökülmez ve ar tmaya verilmez.)
16- Parlak dekoratif krom kaplama.
17- Ekonomik y kama. (Bu asla dökülmez ve ar tmaya verilmez.)
18- Su ile y kama, çalkalama, durulama.
19- Demineralize 95 °C s cak suda sealing ve kurutma.
Not : Ekonomik y kama banyolar ç kt klar banyonun elektrolitlerini ihtiva ederler. Mesela,
nikel kaplamadan sonraki ekonomik y kama nikel iyonlar yla, yard mc katk maddelerini içerir,
nikel banyosuna yap lacak takviyelerde bu y kama suyu kullan l r. Ayr ca tüm ekonomik y kama
banyolar deiyonize su ile haz rlanmal d r.
3
ELEKTR KL KAPLAMADA
ZLENEN A AMALAR
Temel metale (sac, zamak veya pirinç) iyi yap k ve dayan kl bir tabakan n elde
edilmesinde ba ta gelen en önemli faktör kaplanacak malzemenin yüzeyinin temizli idir.
Kaplanacak parçalar n kaplama banyolar na girmeden önce tabi tutulaca i lemler çok mühimdir.
Kaplanacak yüzeyin temizli i noksan ise yap lan tüm çal malar bo unad r. Malzeme, zaman ve
enerji kayb na sebep olur.
Bir kaplama i lemi genel olarak:
1- Polisaj
2- Elektrolitik yolla kaplama olmak üzere iki k s mda incelenebilir. Polisaj i lemi tek
motorlu sistemlerden, tam otomatik kontinü (sürekli) sistemlere geçmi , büyük bir a ama
göstermi tir. Zamak (bir çinko ala m olup tabloda çe itli tertipleri belirtilmi tir). Pirinç "sar "
parçalar n önce çelik telden f rçalarla çapaklar al n r; ayr ca özel keçe ve özel cilalarla kuma tan
veya sisal f rçalarla parlat lmalar sa lan r. Kaplanacak yüzeyler bir ayna parlakl na getirilir.
Burada en önemli husus demir, zamak veya aluminyum parçalar n polisajlar n n ayr ayr
tezgahlarda yap lmas d r. Aksi halde Al tozlar yang na sebebiyet verir.
Zamak döküm parçalarda, döküm hatalar ndan ileri gelen, gözle görülmeyen süngerimsi
yap s ndan ("poröz" olu undan) dolay hava, ya veya kimyasal bir art k kal r ve kaplamadan sonra
kabarmalar olur. Bu kabarmalar n bir sebebi de, zamak döküm i lemlerinde yolluk ad verilen
parçalar n, hurda zamak ile birlikte orjinal malzemeye fazla kat lmas d r.
Terkipte
bulunan metal
Aluminyum
Bak r
Magnezyum
Çinko
Zamak 2
Zamak 3
% 3,5 4,0
% 2,5 3,5
% 0,02 0,1
Bakiye
% 3,5 4,3
%6
% 0,02 0,5
Bakiye
Zamak 5
% 2,5 4,3
% 0,7 1,25
% 0,03 0,08
Bakiye
Zamak 100
% 0,3 0,8
% 0,4 0,5
% 0,02
Bakiye
YÜZEY TEM ZLEME
A- Ya dan Temizleme :
Yüzeyi ya (polisaj cila art klar ndan) ve organik ya lardan olu an kirlilik, alkali s cak ya
alma banyolar ndan sabunla t rma yolu ile giderilebilir. Özel firmalar n haz r olarak satt klar
terkiplerden %5-10 gibi nisbette suda eritilerek 60- 70 °C ve 5- 15 dakika gibi müddetle i leme tabi
tutulur. Burada en etken kimyasallar soda, sud kostik ve trisodyum fosfatt r. Keza elektrolitik ya
almada da bu maddelerle birlikte ilave tuz (emülgatör inhibitör gibi) kullan lmak suretiyle, normal
hidrojen gaz miktar anotta ç kan oksijen gaz n n iki kat oldu undan gaz n temizleme etkisi katotta
daha fazlad r. Mineral ya lar sabunla mazlar bunlara de i ik uygulama gerekmektedir. Eskiden
triklor veya perklor etilen buhar faz nda temizlenirdi. Art k bu solventlerin kullan m tüm dünyada
yasakland . Elektrolitik ya alma çe itli metal tiplerine göre anodik veya katodik olarak
uygulanmaktad r.
Elektrolitik metal kaplamac l nda dikkat edilecek bir husus da s cak ya alma, y kama,
elektrolitik ya alma ve müteakip i lemlerin pe pe e hiç ara verilmeden yap lmas gereklili idir.
B- Parça Yüzeyindeki Oksit ve Pas n Giderilmesi :
Demir ve çelikten imal edilmi parçalar n yüzeyindeki oksit ve pas n giderilmesi için
tuzruhu, sülfürik asit tek ba na veya her ikisinin kar m muhtelif konsantrasyonlar maliyetlerinin
dü ük olmas nedeniyle kullan lmakta iseler de dezavantaj daha fazlad r Malzeme yüzeyindeki pas
giderildikten sonra bekleme sürecinde (ya kaplamadan veya boyama i leminden önce) malzeme
tekrar paslanabilmektedir Yüzey tekrar kararmakta, a nmakta ve bazen de lekeler olu maktad r.
4
Ayr ca atölyeler ve çal ma yerlerinin çok iyi havaland r lmalar gerekmektedir. Çok özel pas
sökücüler (tuzruhu ve sülfürik asit içermeyen) bu i i mükemmel görür ve koku, duman vs.
ç karmazlar, civarda bulunan aparat ve cihazlara asla korozif etkileri olmaz.
Özel pas sökücü preparat m z n* yüksek kesafeti, etkin pas al c özelli i ve temel metali
etkilemeyen özelli iyle geni bir kullan m alan vard r. Pas al nan malzemeleri tekrar paslanmaktan
korur. Aspirasyon gerektirmez, civara hiçbir korozif etkisi ve hijyenik hiçbir yan tesiri yoktur. Keza
parça yüzeyinde kaynak ve lehimleme sonucu olu an pisliklerin giderilmesinde de kullan labilmekte
olup yukar da ad geçen asitleri v.s. içermez. Mühim bir özelli i de so utma sistemlerinde e anjör
v.s.'de sert sular n meydana getirdi i kireç tortusunu rahatl kla, tehlikesizce yok etmesidir.
C- Elektrolitik Kimyasal Parlatma :
a- Elektrolitik parlatmada prensip :
Metal elektrolitik bir pil de anot olarak kullan l r. Metal çözünmesi o ekilde olur ki
yüzeydeki pürüzler kalkar, yüzey düz ve parlak olur. Elektrolitik parlatma i lemi her metal için özel
banyolarda yap l r Özel tertipteki banyolarda metal anodik çözündürmeye u rat l r ve yüzeyi
parlat l r.
b- Kimyasal Parlatma:
D ardan bir potansiyel uygulamadan metali, kendisini çözen bir banyoya dald r p kimyasal
çözünmeye u ratarak yüzeyinin düzeltilip parlat lmas d r. Reaksiyonun yürüyü ü elektrolitik
parlatmaya benzer, sadece fark burada iki ayr elektrot (anot ve katot) olmay p, anot ve katot
olarak etkileyen bölgeler ayn metal üzerindedir. Banyo içerisine bast r lan metalin üzerinde bir
film tabakas olu makta ve anodik bölgeler film yard m yla a nmaktad r. Yani k saca yüzeyde
lokal piller olaya yön vermektedir.
BANYOLARDA KAPLAMA
Polisaj icabeden parçalarda, polisaj i leminde sonra parçalar (malzeme) bekletilmez.
Parçalar n cila vs.den olu an ya l kirlili i yukarda belirtildi i gibi, alkalik s cak ya alma ve
elektrolitik ya alma i lemlerine tabi tutulur. Parçalar elektrolite dald r l r ve ak m verilir, baz
durumlarda da parçalar ak m alt nda as l r. Aksi halde metalin yüzeyinde bir oksit tabakas olu ur.
Kaplama i leminin aral ks z, bekletilmeden devam edilmesi gereklidir. Birbirini takibeden kaplama
banyolannda kaplanacak parçalar havada (aç kta) fazla bekletilmez (bekletilmemelidir) Ak m
kesilmesi gibi durumlarda ise kaplanm veya yar kaplanm parçalar bir sonraki y kama
banyosunda bekletilmelidir. En son kaplamadan ç kan parçalar demineralize s cak suda (9 °C) de 510 dakika bekletilmelidir.
Misal olarak parlak dekoratif bir krom kaplama i lemini ele al rsak çal ma s ras öyle
olmal d r:
1S cak alkali ya alma banyosu
65- 70 °C, 5-10 dak.
2Su ile y kama, çalkalama,
3Elektrolitik ya alma (anodik veya katodik - temel metale göre) normal s cakl kta
0,5-2 dak.
5Nötrleme
Demir malzeme için %10 H2SO4,
Zamak için
%5 H2SO4+, %1-2 HF,
7Su ile y kama çalkalama,
8Ön siyanürleme %3-5 NaCN çözeltisiyle (genelde tatbik edilmemektedir). Tatbikat
yararl d r,
9Siyanürlü bak r kaplama, (genel izah ilerdeki say larda),
10Ekonomik y kama,
12Nötrleme (%5-10 H2SO4 ile)
14Parlak nikel kaplama (genel izah gelecek say larda),
5
151617181920-
Ekonomik y kama,
Su ile y kama, çalkalama,
Parlak dekoratif krom kaplama (genel izah gelecek say larda),
Ekonomik y kama,
Su ile y kama, çalkalama,
95 °C' de demineralize s cak suda y kama (sealing) ve kurutma.
ELEKTROL T K KAPLAMANIN KAL TES
FAKTÖRLER
ÜZER NE ETK
EDEN
yi bir elektrolitik kaplama için banyo terkibi ve cinsi ve elektrolitte kullan lan parlat c ,
parlak ta y c , nemlendirici gibi v.s. adlarla üretici veya temsilci firmalar arac l yla sat lan
kimyasallar da önemlidir. Bu maddelerin kullan m ve seçimi çok iyi yap lmal d r. Kullan lan
kimyasallar n men ei de çok mühimdir. Bir Degussa siyanürü ile Uzakdo u mal asla k yaslanamaz.
Banyolar , elektrolitleri haz rlarken kullan lacak su da çok mühimdir. Sertli i çok yüksek kuyu ve
artezyen sular asla kullan lmamal d r. En iyisi deiyonize su kullanmakt r.
1- Ak m yo unlu u :
Galvanoteknikte ak m iddetinin yerine elektrodlar n birim yüzeyine isabet eden ak m
iddeti al n r. Buna ak m yo unlu u denilir. Birim yüzeyi (dm2) dir.
d = i(amper) / s(dm2)= . . . [amp / dm2]
Ak m yo unlu unun art n n kaplaman n yap s bak m ndan iki kar etkisi vard r. Ak m
yo unlu u art nca kristallerin olu ma h z artm olur ve kaplama ince yap l olur. Fakat ak m
yo unlu u daha da art nca katot dolay nda de arj olan metal iyonlar çözelti içinden gelenlerle
yeterince kar lanamad ndan katotta bir fakirle me meydana gelir, bunun sonucu kaplama
homojen olmaz ve kalite bozulur, siyah ve süngerimsi kaplamalara yol açar. Katotta fazla hidrojen
ç k ak m yo unlu unun artm oldu una i arettir.
2- Konsantrasyon ve kar t rma :
Kaplaman n yap s üzerinde konsantrasyonun etkisi büyüktür. Kristallerin olu um h z
büyük olaca ndan ince yap l ve temel metale iyice yap k, sa lam bir kaplama elde edilir.
Katottaki yerel fakirle meyi kar lamak amac ile banyo da kaplanacak malzemeyi hareket ettirmek
yararl d r. Ayr ca banyonun periyodik aral klarla filtre edilmesi çok faydal d r. Elektrolite hava ile
(dü ük bas nçta) hareket de verilebilir fakat dipteki tortular, pislik v.s. elektrolitte devaml
sirkülasyon yapaca için kaplanacak parçalar n üzerine yap ma ihtimali vard r.
3- Temperatür (s cakl k) :
S cakl n iki kar t etkisi vard r. Bir taraftan difüzyonu art rd ndan kristallerin olu um
h z n art r r ve böylece küçük kristalli yap lar elde edilir. Fakat di er taraftan katot polarizasyonunu
azalt r ve böylece büyük kristallerin olu umuna ve bunlar n büyümesine, ayr ca hidrojen a r
gerilimi de azalaca ndan hidrojen ç k kolayla acak ve kaplama süngerimsi yap da olacakt r. Her
banyonun çal ma temperatürü belli olup, banyolar n ilerdeki çal ma talimatlar nda gösterilecektir.
4- Temel Metalin ve Elektrolitin Tabiat :
Kaplaman n kalitesi üzerinde temel metalin etkisi büyüktür. Özellikle zamak döküm
parçalar n n kaplamas çok dikkat ister. Dökümün kalitesi ve terkibi çok önemli olup, so uk ve
itinas z bir dökümde yap "poröz" süngerimsi oldu undan kaplama sonucunda bir müddet sonra
kabarc klar (kabarmalar) olu ur. Bu kaplaman n kötü olu undan de il, temel metalin bozuk
olu undand r.
Elektrolitlerin tabiat na gelince, kompleks tuzlar n elektroliziyle elde edilen kaplamalar n
normal tuzlarla elde edilenlerden daha üstün oldu u uzun zamandan beri bilinen bir gerçektir.
Özellikle kadmiyum, çinko, bak r, alt n ve gümü ün kaplamalar nda bu metallerin çifte tuzlar
eritilmek suretiyle elektrolitler haz rlan r. Çifte tuzlarda metalin ayr mas iki kademede olur:
6
Potasyum-gümü siyanür kompleks tuzunun ayr mas :
Az olmakla beraber ikinci iyonla ma sonucu katot dolay nda az miktarda Ag+ iyonlar
bulunur. Bunlar K+ iyonlar na nazaran tercihen de arj olurlar. Siyanür banyolar nda alt n, bak r,
çinko ve kadmiyumun ayr lmas da ayn ekilde olur.
Kompleks tuzlar n elektrolizi ile basit tuzlar n elektrolizine göre katot polarizasyonu daha
fazla olur. Yani daha fazla potansiyel uygulan r ve bu da taneciklerin kristal yap lar n n iyi kalitede
olmas n sa lar. Bir ba ka önemli nokta da hidroliz sonucunda kolloidal cisimler meydana
gelmesidir ki, bunun sonucunda iyi kaliteli kaplamalar elde edilir.
Kolloidlerin etkisi banyolara ilave edilen parlat c , parlak ta y c ve iletkenlik katk
maddelerinin cins ve banyolara kat l biçim ve miktarlar yla da önem kazan r. Bu maddelerden bir
veya birkaç n n a r s zararl olabilir, az kat l rsa da görevini yapmaz. Bu maddelerin ço u kolloid
veya redüktördürler, ço u da yüzey aktif maddelerdir. Bunlar kristal zerreleri üzerinde absorblan p
büyümelerini önlerler. Böylece ince taneli kristal yap lar elde edilirler. Banyolara kat lmadan önce
gereken miktarda baz lan 3-4 misli suda eritilerek kat l rlar, baz lar da çal ma talimatlar nda
belirtildi i gibi direkt olarak kat l rlar.
5- pH' n etkisi :
Elektrolitte ya asidik (nikel, asitli bak r, asitli çinko ve asitli kalay) ya da alkalik karakterde
ve alkalik siyanürle (siyanürlü çinko, kadmiyum, sar "pirinç" alt n ve gümü ) haz rlan rlar.
Elektrolitlerin belirtilen pH de erlerinin alt nda veya üstünde olmas kaplama kalitesini
derhal etkileyecek ve kalitesini bozacakt r. Kontinü kaplamalarda yukarda izah edildi i gibi
(dekoratif krom hatt nda) ara y kamalara alkali banyolardan asidik kaplamalara geçerken, nötrleme
vs. gibi pH de erini etkileyecek faktörlere çok dikkat edilmelidir. Ve asla pH ayar n yaparken
sudkostik ve hidroklorik asit kullan lmamal d r.
6- Da lma gücü (Kaplama gücü) :
Elektrolitik kaplamada, kaplaman n sadece görünümünün ve özelliklerinin istenilen ekilde
olmas yeterli de ildir. Ayn zamanda kaplaman n, malzemenin tüm yüzeyinde ayn kal nl kta
olmas da gereklidir. Ekonomik bak mdan kaplaman n minimum kal nl kta olmas istenir. Düzgün
olmayan ekillendirilmi bir malzeme (dekoratif amaçl ) üzerinde oldukça düzgün bir kaplaman n
elde edilmesi için çözeltinin (elektrolitin) gösterdi i özelli e da lma gücü (thoowing power) denir.
Bu adland rma kaplama gücü (covering power) terimiyle daha iyi mana kazan r.
Son y llarda da lma gücü esas itibariyle kaplama da l m n n, yani ekillendirilmi e yan n
çe itli k s mlar ndaki kaplama kal nl n n bir ölçüsü olarak kullan l r. Bu iki deyimi pratikte s k
s k ya birbirine ba l d r. Düzgün olmayan dekoratif bir parça kaplanmak istenildi inde anoda yak n
olan k s mlar daha uzaktakilere göre daha kal n bir tabaka ile kaplan rlar. Zira ohm kanununa göre
yak n noktalar aras nda direnç daha azd r. Anoda yak n olan bir nokta öteki noktalara göre daha
yüksek bir ak m yo unlu una tabi tutuldu unda bir süre sonra bu nokta metalik iyon bak m ndan
fakirle mi olur ve polarizasyon kendini gösterir, kar t bir e.m.k. (elektromotor kuvvet) meydana
gelir ki, bu dü ünülen nokta ile anod aras nda elektrolit direncinin artmas na kar l kt r. Bunun
sonucu anoda uzak olan noktalar hesab n gösterdi inden daha büyük bir ak m al r ve böylece
kaplama gücü artar. E er polarizasyon meydana gelmemi olsa anoda yak n noktalar daha da
yakla m olaca ndan sonunda kaplama saçakl olur. Çözeltinin iletkenli inin fazlal sonunda
polarizasyon fazlad r. O halde iletkenli i fazla elektrolitlerde kaplama gücü fazlad r. S cakl k art
iletkenli i art r rsa da polarizasyonu daha fazla art raca ndan kaplama gücünü azaltm olur.
Kaplama kal nl mikron ( ) olarak parçan n banyoda kalma (kaplama) müddeti (dakika) ve ak m
yo unlu u (A /dm²) ile ilgilidir.
7
METAL KAPLAMACILl I
GALVANOTEKN K TEMEL B LG LER
GENEL TAR FLER
1. KESAFET (yo unluk dansite
bulunan çökelti kütlesidir. (d) ile gösterilir.
özgül a rl k) : Bir cismin 1 ml. sinde (1 cm3 ünde)
çökelti kütlesi (gr.)
d=
= . . . gr /ml
çökelti hacmi (ml.)
Her elementin yo unlu u ayr ayr d r.
Su
1 gr /ml.
Cr
7,20 gr /ml.
Al
2,7 gr /ml.
Cu
8,96 gr /ml.
Fe
7,8 gr /ml.
Ni
8,90 gr /ml.
Zn
7,1 gr /ml.
Pb
11,35 gr /ml.
Sn
7,3 gr /ml.
Hg
13,60 gr /ml.
2. YÜZDE (%) : Bir çözeltinin 100 gram nda bulunan çözünmü maddenin kütlesidir.
gram
Yüzde (%) =
100 gr.
Mesela : % 15 lik bir sudkostik çözeltisi ne demektir?
15 gr. sudkosti in 85 ml. sudaki çözeltisidir. (suyun yo unlu u 1 dir.) Toplam 100 gramd r.
NOT : % 96 l k bir sülfürik asitten %30 luk bir sülfürik asit çözeltisi haz rlanacak ise burada çapraz
kaide yönteminden yararlan l lr. öyle ki ;
Sülfürik asit
96
30
Al nacak asit miktar
66
Al nacak su miktar
30
Su
0
%96 l k asit % 30 asit fark 66 d r. 66 k su al nacakt r. Su % 0 haz rlanacak % 30 fark 30 olup 30 k.
asit al nacakt r.
Kar m n % si 30 dur. Kar m haz rlarken ASLA asit üzerine su dökülmez. Suyun üzerine
yava yava ve kab n cidar ndan azar azar asit ilave edilmelidir.
3. KONSANTRASYON : Çözeltinin 100 ml.sinde bulunan çözünmü maddenin kütlesidir.
gram
konsantrasyon =
100 ml.
Konsantrasyonu 20 olan bir çözelti demek ; 20 gram madde 100 ml. çözücüde çözünmü demektir.
4. ELEKTROL T : Elektroliz kab nda (+) pozitif kutup ANOT, ( ) negatif kutup KATOT
ad n al r. Elektrik ak m n geçiren maddelere LETKEN, elektrik ak m n geçirmeyen maddelere
YALITKAN ad verilir. Anoda giden ( ) negatif yüklü iyonlara ANYON , katoda giden (+) pozitif
yüklü iyonlara da KATYON ad verilir.
8
5. ELEKTROL Z : yonlara ayr labilen bir cismin sulu çözeltisinde, su dipollerinden ibaret
bir cins bulutla çevrili, yani hidratize olmu (+) ve ( ) yüklü iyonlar vard r.
Bir bak r klorür (CuCl2) çözeltisinde sudaki (H+) ve (OH-) iyonlar n n yan nda (Cu+) ve (Cl-)
iyonlar bulunur. Bu çözeltiye iki platin levha sokup bir do ru ak m kayna n n iki farkl kutbuna
ba lay p ak m geçirirsek :
(+) yüklü (Cu++) iyonlar negatif elektroda KATOD'a gider. (-) yüklü (Cl-) iyonlar ise
pozitif yüklü eletroda ANOD'a gider.
Cu++ iyonlar katotta elektrik yüklerini b rak rlar. Her bak r iyonu elektrottan iki elektron
al r, böylece Cl- iyonlar elektrikçe nötral olan klor gaz haline geçerler.
2 Cl- iyonu
2 Cl atomu
Cl2 molekülü
Bir atom-gram bak r n elektrotta aç a ç kar lmas için 2 x 96.490 (coulomb) gerekir.
Elektrolitik kaplaman n "Galvanoteknik" yani metal kaplamac l n n temelini i te bu elektroliz
olay olu turur.
ELEKTROL Z OLAYINA ÖRNEKLER
A (Çözünmeyen Pt elektrot ile) Sülfürik Asit çözeltisinin elektrolizi ( ematik) :
Katotta: 2H+ + 2 é
Anotta : SO4=
H2
2é
SO4 (doymam molekül gruplar )
SO4 + H2O
H2SO4 + ½ O2
(H2SO4 + O)
H2SO4
2H+ + SO4=
B (Çözünmeyen Pt elektrot ile) Bak r Sülfat çözeltisinin elektrolizi :
Katotta: Cu++ + 2 é
Anotta : SO4=
Cu (katotta toplan r, Cu kaplama)
2é
SO4 + H2O
H2SO4 + ½ O2
(H2SO4 + O)
H2SO4
2H+ + SO4=
C (Çözünen bak r anot ile) Bak r Sülfat çözeltisinin elektrolizi :
Katotta: Cu++ + 2 é
Cu
(katot yüzeyinde toplan r)
Anotta : SO4=
2é
SO4 + Cu
CuSO4
CuSO4
Cu++ + SO4= (elektrolitteki Cu++
miktar çözünen Cu anottan dolay eksilmez, sabit kal r)
6. OHM KANUNU : 1 Ohm ( ) ; içinden 1 Amper lik ak m geçti inde iki nokta aras nda
1 Volt luk potansiye1 fark gösteren bir iletkenin bu iki nokta aras ndaki direncidir.
7. D RENÇ : Bir iletkenin direnci onun boyu (l) ile do ru orant l , kesiti (s) ile ters
orant l d r. Direnç (R) ile gösterilir.
9
l
R=g.
(g) katsay s na özgül direnç denir.
s
8. VOLT : 1 Ohm'luk bir dirençten 1 Amper geçiren kuvvettir.
9. AMPER : Ak m iddeti birimidir. Bir iletkenden zaman biriminde geçen elektrik
miktar d r. Yani 1 Amper bir iletkenden 1 Saniyede 1 Coulomb geçirilmesiyle elde edilir.
10. 1 COULOMB : Bir gümü nitrat çözeltisinden 1,118 mg. gümü aç a ç karan elektrik
miktar 1 coulomb (kulon) dur.
11. FARADAY KANUNU : Herhangi bir iyonun 1 ekvivalent gram n n nötr element haline
geçebilmesi için daima ayn miktarda. yani 96.490 coulomb'a ihtiyac vard r. Yani elektrolizde
elektrolitin 1 ekvivalent gram n aç a ç karan elektrik miktar d r. Bu da 96.490 coulomb'dur ve
elektronun yükü ile Avagadro say s n n çarp m na e ittir.
Faraday
(F)
= 96.490 coulomb veya
(F)
= 96.490 Amper-saniye veya
(F)
= 26,801 Amper-saat
1 coulomb
= 1 Amper-saniye
1c
= 1 As
1 saat
= 3.600 saniye
1 Ekvivalent e de er = 96.490 /3.600 = 26,8 Ah
Galvanoteknikte amper-saat geçerlidir.
1 Amper-saatte ayr lan metal miktar (e) elektrokimyasal e de er olarak bilinir.
Atom a rl
c=
ekvivalent e de er gr (gr /Ah)
De erlik x 26,8
Örnek : Gümü 'ün e de er miktar nedir?
Çözüm :
Ag
atom a rl
108
de erli i
1
108
c=
= 4,03 gr /Ah
1 x 26,8
Örnek : (+6) de erlikli Krom un e de er miktar nedir?
Çözüm :
Cr
atom a rl
52
de erli i
6
52
c=
= 0,323 gr /Ah
6 x 26,8
Örnekler :
+2 de erlikli Ni++
+3 de erlikli Al+++
+2 de erlikli Zn++
+1 de erlikli Au+
10
e
e
e
e
de
de
de
de
er miktar
er miktar
er miktar
er miktar
c = 1,095 gr /Ah
c = 0,355 gr /Ah
c = 1,220 gr /Ah
c = 7,357 gr /Ah
12. AKIM YO UNLU U : Galvanoteknikte ak m iddetinin yerine, elektrotlar n birim
yüzeyine isabet eden ak m iddeti al n r. Buna ak m yo unlu u denir. Birim yüzey dm2 dir.
i (amper)
d=
= . . . [A / dm²]
s (dm²)
13. pH NED R?
pH de eri H+ iyonlar molar konsantrasyonu olarak tarif edilir.
H2O
H+ + OH. . . . . (1)
Kütlelerin tesiri kanununa göre :
[H+] [OH-]
= K = 1,7 x 10-16 . . . . . (2)
(H2O)
Suyun molar konsantrasyonu 55 sabit olarak kabul edilebilir, yani :
[H+] [OH-] = K = 10-14
. . . . . (3)
Bu K sabitesine suyun iyonizasyon veya dissosiasyon sabitesi denir. Bu da elektriksel
metodlarla ölçülmü ve 22 °C de K = 10-14 bulunmu tur.
Bu yaln z saf su için de il, asidik, alkali ve bütün sulu çözeltiler için gereklidir. Saf suda ve
nötral çözeltilerde H+ ve OH- birbirine e it oldu undan her birisi; 10-7 dir. Yani :
pH
= log [H+]
pOH = [OH-]
pH + pOH = 14 tür.
Buna göre çözeltileri öyle s n fland rmak kabildir :
pH = pOH = 7
pH = 7
nötral çözelti
pH < 7 < pOH asidik çözelti
pH > 7 > pOH alkali çözelti
Sorensen, logaritmik ifadeler yerine, yani H+ iyonlar konsantrasyonu 10-7 dir demek yerine,
pH 7 dir demeyi uygun görmü tür.
NOT : pH de erlerini hassas 0,5 5,5 / 5,5 9,0 / 9,0 14,0 aral kl pH ka tlar ile
ölçebilece iniz gibi, en iyisi pH metre cihaz ile ölçmektir.
14. ELEKTROL T K KAPLAMANIN ÜZER NE TES R EDEN FAKTÖRLER :
a. Ak m yo unlu u,
b. Konsantrasyon (banyo terkibi) ve kar t rma,
c. S cakl k (elektrolitin temperatürü)
d. Temel metalin ve elektrolitin tabiat .
e. pH de eri,
f. Da lma gücü (kaplama gücü)
15. °BAUME (BOME) DERECES (°Bé) ARCOMETRE DERECES :
Bu derecenin tayininde sudan hafif ve sudan a r s v lar için iki tip arcometre kullan l r.
a. Sudan a r s v larda kullan lacak arcometre % 10' luk tuzlu suya dald r ld
zaman
görülen nokta 10 (on), saf (destile) suda görülen nokta 0 (s f r) olarak i aretlenir ve on parçaya
bölünür.
11
b. Sudan hafif s v larda ise ayar tamamen yukar dakinin aksidir. Yani % 10 luk tuzlu suya
batan k s m 0 (s f r), saf (destile) suda görülen k s m 10 (on) olarak al nm t r. Yine aral k on e it
parçaya bölünür.
Yo unluk (dansite) ve °Baume Derecesi Aras ndaki lgi :
a. Sudan a r s v lar için :
144,32
d=
144,32
°Be
b. Sudan hafif s v lar için :
144,32
d=
144,32 + (°Be
10)
MÜH M NOT : Metal kaplamac l nda elektrolitlerin °baume derecelerine göre banyo
takviyeleri yapmak do ru de ildir. °Baume derecesi daima yan lt r. Analiz de erlerine itibar
edilmelidir.
16. ÇE TL METALLER N EBATLARINA GÖRE ANOT LARIN A IRLIKLARI:
Anot Cinsi
Yo unluk
Kal nl k
300 x 200
400 x 200
500 x 200
600 x 200
Saf Kur un
11,34
5,0 mm.
3,400 kg.
4,540 kg.
5,670 kg.
6,800 kg.
Kadmiyum
8,64
6,0 mm.
3,110 kg.
4,150 kg.
5,180 kg.
6,220 kg.
Bak r
8,93
5,0 mm.
2,680 kg.
3,570 kg.
4,470 kg.
5,360 kg.
Sar M63
8,55
5,0 mm.
2,570 kg.
3,420 kg.
4,280 kg.
5,130 kg.
Nikel
8,85
8,0 mm.
4,250 kg.
5,660 kg.
7,080 kg.
8,500 kg.
Çinko
7,14
5,0 mm.
2,180 kg.
2,910 kg.
3,640 kg.
4,370 kg.
Kalay
7,28
5,0 mm.
2,140 kg.
2,860 kg.
3,570 kg.
4,280 kg.
Alt n
19,30
0,7 mm.
20 mm. geni lik 1 mt. levha 270 gr.
Gümü
10,50
2,0 mm.
400 x 250 mm. 1 mt. levha 2,100 kg.
3,0 mm.
400 x 250 mm. 1 mt. levha 3,150 kg.
5,0 mm.
400 x 250 mm. 1 mt. levha 5,250 kg.
17. GALVANOTEKN KTE FAYDALANILAB LEN AKIM N SBET :
Kaplamac l kta do ru ak m kayna
redresör ün gösterdi i amper, kaplama cinsine göre
verece imiz ak m yo unlu unun biraz üzerinde tutulmal d r. öyle ki :
1,5 A /dm² ak m yo unlu uyla ve toplam 180 A tutan redresör ampermetresinin 190 200
A göstermesi sa lanmal d r. Direnç ve baralardaki ak m kay plar da nazari itibara al nmal d r. Baz
kaplama cinslerinin faydalan labilen ak m yüzdeleri öyledir :
Parlak dekoratif nikel
% 95 98
Parlak gümü
% 98
Bak r (asitli)
% 98 100
12
Bak r (siyanürlü)
Bronz
Çinko (siyanürlü)
Çinko (asitli)
Kalay (alkali)
Krom (sülfürik asitli)
Krom (katalistli)
Kur un
Sar (pirinç)
% 80
% 95
% 75
% 95
% 85
% 10
% 27
% 90
% 75
90
100
95
100
98
12
100
80
18. Ayd nlatma sanayii için yap lan reflektör vs.nin
yüzdeleri de öyledir :
(ortalama de erler)
Gümü için
% 88
Aluminyum için
% 85
Kalay için
% 70
Krom için
% 66
Nikel için
% 55
Bak r için
% 62
Alt n için
% 61
Kadmiyum için
% 52
Çinko için
% 50
yans tma ölçümlerinin
13
GALVANO BANYOLARININ (Elektrolitlerin)
ANAL ZLER ve ÖNEM
Galvano banyolar n n bak m ve kontrolü çok mühimdir. Elektrolitlerin çal ma durumlar na
göre (1-2 vardiya gibi) haftada 1-2 kez analizleri mutlaka yap lmal d r. Anot, bara ve ask
temizlikleri de mühimdir.
Banyolar n, yani elektrolitlerin °Baume (bome) ile yo unluk kontrolü sa l kl ve do ru
de ildir. Yap lacak en sa l kl yöntem kimyasal analizdir. Bak r, Nikel, Çinko ve Kalay
kaplamalarda ANOT' lar çözünen anotlard r, elektrolitteki fakirle meyi anotlar telafi edebilir. Bir de
çözünmeyen anotlar Alt n ve gümü kaplamada Paslanmaz veya Platin anotlar kullan l r. Bunlar
çok hassas ve çok ince kaplama yap lan kaplamalard r. Bir de dekoratif ve bilhassa sert krom
kaplamal banyolarda çözünmeyen (% 7) Kalay ve (% 93) Kur un ihtiva eden anotlar vard r. Krom
kaplamada, kromik asit ilavesi yap lacak banyo analizine göre yap lmal d r.
Analizleri imkan dahilinde kendi bünyenizde yapman zda yarar vard r. Bundan böyle
Chemist derginizde her banyonun analizlerini ayr ayr bulacaks n z. Kat'iyen bome derecesine
itibar etmeyiniz. ayet kendi bünyenizde analiz yap m imkan n z yok ise güvenli bir laboratuvara
veya üniversiteye yapt rabilirsiniz.
Kimyasal madde parlat c ve yard mc malzemeleri satan firmalar analizleri pek
önemsememekte ve Hull-Zelle denemesini yeterli görmektedirler ki bu asl nda yeterli de ildir.
Ayr ca 2 ml. gibi bir analiz örne i ile çal maktad rlar, az numune ile volumetrik titrasyonda hata
nisbeti yüksek olur. 10 ml. bir örnekle yap lan analizde ise hata nispeti dü ük olur. Bir i letmede
y llarca bome derecesiyle banyo takviyeleri yap lmakta iken yapt klar yanl n fark na vararak
kimyasal analiz yöntemine ba vurdular.
Okuyucular mla sohbet niteli inde olan bu önsöz ile s rayla sizlere tüm banyolar n kimyasal
analiz metodlar sunulacakt r. Problemi, sorusu olan okuyucular m za ahsen ben cevap verece im.
Y ld z Üniversitesi nde verdi im Metal Kaplamac l
dersi, ki seçmeli bir ders olup bir
sömestr sürelidir, böyle k sa bir sürede tüm kimyasal i lemleri, tatbikatlar , analiz metodlar n ve
at k su ar tmalar n izah için zaman çok azd r. Sizler derginizde galvanoteknik ile ilgili yaz lar n
tümü ile yak n gelecekte geni kapsaml bir kitaba sahip olacaks n z.
1
2
14
TABLO 1 : Ayarl çözeltilerin muhteviyat .
n/1
Na2CO3
53,0020 gr/lt
n/1
NaOH
40,0051 gr/lt
n/1
KOH
56,1041 gr/lt
n/1
H2SO4
49,0381 gr/lt
n/1
HCl
36,4651 gr/lt
n/1
HNO3
63,0161 gr/lt
n/10
KMnO4
3,1605 gr/lt
n/10
I
12,6920 gr/lt
n/10
Na2S2O3 . 5H2O
24,8195 gr/lt
n/10
AgNO3
16,9888 gr/lt
n/10
FeSO4(NH4)2SO4 . 6H2O
39,2138 gr/lt
n/10
K2Cr2O7
4,9035 gr/lt
n/10
KBrO3
2,7835 gr/lt
n/10
KCNS
9,7174 gr/lt
K4Fe(CN)6
27,8350 gr/lt1
NiSO4 . 7H2O
14,3250 gr/lt2
(1 ml. demek 0,01 gr. Zn)
(1 ml. demek 1 gr/lt. NaCN, 10 ml. numune için)
A a da ayarl çözeltilerin aranan kimyasallara göre tekabül ettikleri faktörleri verilmi tir :
1 ml. n/1
H2SO4
veya n/1
HCl
tekabül etti i
0,0170
0,05300
0,04001
0,05610
0,06910
0,1640
0,08200
0,01061
0,06103
0,1011
0,08501
0,1975
0,05705
0,05350
0,1976
0,03100
1 ml. n/1 NaOH
veya n/1 KOH
tekabül etti i
0,04904 gr.
0,03647 gr.
0,06302 gr.
0,020014 gr.
0,09800 gr.
0,04900 gr.
0,08790 gr.
0,1005 gr.
0,06184 gr.
0,06005 gr.
0,04603 gr.
0,08204 gr.
0,02401 gr.
0,1000 gr.
0,2822 gr.
0,097
gr.
H2SO4
HCl
HNO3
HF
H3PO4 (pH 4,6)
H3PO4 (pH 9,7)
HBF4
HClO4
H3BO3
CH3COOH
HCOOH
CH3COONa
H2SiF6
CrO3
COOK . CH(OH) . CH(OH) . COONa .4H2O
NH2SO3H
1 ml. n/10 KMnO4
tekabül etti i
0,005584 gr.
0,03401 gr.
0,006088 gr.
0,04255 gr.
0,001701 gr.
Fe
HCOONa
Sb
KNO2
H2O2
1 ml. n/10 J
0,005595 gr.
0,002004 gr.
0,0060 gr.
0,05935 gr.
0,01334 gr.
0,01128 gr.
0,003746 gr.
0,004946 gr.
0,001501 gr.
0,006303 gr.
0,006357 gr.
H2O2
Ca
H2SiF6 (40 Gew.%)
Sn
Na2SnO3 . 3H2O
SnCl2 . 2H2O
As
As2O3
HCHO
Na2SO3
Cu
1 ml. n/10
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
gr.
NH3
NaCO3
NaOH
KOH
K2CO3
Na3PO4 (pH 9,7)
Na3PO4 (pH 9,7)
Na2SiO3 . 5H2O
Na2SiO3
KNO3
NaNO3
NiSO4(NH4)2SO4 . 6H2O
NH4FHF
NH4Cl
CoSO4(NH4)2SO4 . 6H2O
Na2O
15
Na2S2O3 . 5H2O
tekabül etti i
0,02811 gr.
0,006907 gr.
0,009860 gr.
0,004280 gr.
0,009158 gr.
CoSO4 . 7H2O
Pb
Au
CH3 . C6H4 . SO2NH2
C6H4 . CO . SO2NH2
1 ml. n/10 AgNO3
tekabül etti i
0,009803 gr.
0,02811 gr.
0,005845 gr.
0,1189 gr.
0,01190 gr.
0,003546 gr.
0,002935 gr.
0,002935 gr.
0,008108 gr.
0,005350 gr.
NaCN
KCN
NaCl
NiCl2 . 6H2O
CoCl2 . H2O
Cl
Ni (siyanid titrasyonu)
Co (siyanid titrasyonu)
NaCNS
NH4Cl
1 ml. n/10 K2Cr2O7
tekabül etti i
0,005584 gr. Fe
0,000657 gr. CH2OH . CH(OH) . CH2OH
1 ml. n/10
FeSO4 . (NH4)2SO4 .6H2O
tekabül etti i
0,001099 gr. Mn
0,003333 gr. CrO3
0,001734 gr. Cr
1 ml. n/1 KBrO3
tekabül etti i
0,03040 gr. Mg
0,06088 gr. Sb
1 ml. n/10 KCNS
tekabül etti i
0,01079 gr. Ag
1 ml. n/10 NaNO2
tekabül etti i
0,0049
gr. NH2SO3H
TABLO 2 : Gravimetrik faktörler.
Bulunan
AgCl
AgCl
AgCl
AgCl
Ag
Al2O3
Al
Al
As2O3
As
BaSO4
BaSO4
BaSO4
BaSO4
BaSO4
BiOJ
16
Faktör
x 0,7526
x 0,4079
x 0,2474
x 0,2931
x 0,5417
x 0,5291
x 12,36
x 17,59
x 0,7574
x 1,948
x 0,4202
x 0,3430
x 0,8063
x 0,1374
x 0,4150
x 0,5939
Aranan
Ag
NaCl
Cl
NaF
NaCl
Al
Al2(SO4)3 . 18H2O
K2SO4 . Al2(SO4)3 . 24 H2O
As
Na2AsO3
H2SO4
SO3
C6H3CH3OHSO3H
S
NH2SO3H
Bi
Bulunan
Bi
CaF2
CaF2
Ca
Co3O4
Co3O4
Co
Co
Cr
Cr
CuO
Cu
Cu
Cu
Cu
Fe2O3
Fe
Fe
Fe
In2O3
In
In
Mg2P2O7
Mg2P2O7
Mg2P2O7
Mg2P2O7
Mg2P2O7
Mg(C9H6ON)2 . 2H2O
Mg(C9H6ON)2 . 2H2O
Mn
Mn
Mn
NH3
NH3
Ni(C4H7O2N2)2
Ni(C4H7O2N2)2
Ni(C4H7O2N2)2
Ni(C4H7O2N2)2
Ni
Ni
Ni
NiSO4 . 6H2O
NiSO4 . 7H2O
NiSO4 . 7H2O
NiSO4 . 7H2O
NiSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2O
NiCl2 . 6H2O
NiCl2 . 6H2O
PbSO4
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Faktör
1,115
0,4867
1,076
2,769
0,7342
3,502
4,769
6,706
1,923
1,461
0,7989
3,927
3,731
3,768
2,369
0,6994
7,022
4,979
3,561
0,8270
1,926
2,256
0,2185
2,2140
3,011
1,437
10,17
0,06976
0,7071
2,291
5,045
4,062
3,141
3,879
0,2031
0,9722
1,367
0,8226
4,786
6,730
4,050
1,0685
0,9359
1,406
0,2850
0,08624
0,4053
1,182
1,661
0,6833
Aranan
Bi2O3
F
NaF
CaCl2
Co
CoSO4 . 7H2O
CoSO4 . 7H2O
CoSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2O
CrO3
Cr2O3
Cu
CuSO4 . 5H2O
Cu(BF4)2
CuH2P2O7
Cu2P2O7
Fe
Fe2SO4 . (NH4)2SO4 . 6H2O
FeSO4 . 7H2O
FeCl2 . 4H2O
In
InCl3
In2(SO4)3
Mg
MgSO4 . 7H2O
Na2HPO4 . 12H2O
Na3PO4
MgSO4 . 7H2O
Mg
MgSO4 . 7H2O
MnCl2
MnSO4 . 7H2O
MnSO4 . 7H2O
NH
(NH4)2SO4
Ni
NiSO4 . 7H2O
NiCl2 . 6H2
NiSO4 . 7H2O
NiCl2 . 6H2O
NiSO4 . 7H2O
NiSO4 . 6H2O
SO7
NH3
SO3
NiSO4 . 7H2O
Pb
17
Bulunan
PbMoO4
PbMoO4
PbCrO4
PbClF
PbClF
Pb
Pd(C4H7O2N2)2
SiO2
SO3
SO3
SO3
SO3
SnO2
SnO2
Sn
Sn
Sn
TeO2
WO3
ZnO
ZnO
ZnO
Zn
Zn
Zn
18
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Faktör
0,5644
0,3926
0,6411
0,1605
0,07261
1,838
0,3167
3,531
1,774
1,651
2,467
3,509
0,7877
1,770
2,247
1,900
1,809
0,7995
0,7995
0,8034
3,533
1,675
4,398
2,085
3,656
Aranan
Pb
MoO3
Pb
NaF
F
Pb(BF4)2
Pb
Na2SiO3 . 5H2O
Na2SO4
(NH4)2SO4
NiSO4 . 7H2O
Sn
Na2SnO3 . 3H2O
Na2SnO3 . 3H2O
SnCl2 . 2H2O
SnSO4
Te
W
Zn
ZnSO4 . 7H2O
ZnCl2
ZnSO4 . 7H2O
ZnCl2
Zn(BF4)2
pH IN BEL RLENMES VE ND KATÖRLER
ndikatörler organik boyar maddelerdir. çinde bulundu u çözeltinin pH belirli s n rlar
aras nda de i ti i zaman ortama verdi i renk de de i ir. Dolay s yla ayn pH de erlerine sahip
de i ik çözeltilere ayn bir indikatörden ayn miktarlarda kat l rsa, bu çözeltilerin hepsi ayn rengi
al rlar. Di er bir deyi le; ayn indikatörle ayn rengi veren bütün çözeltilerin pH de erleri ayn d r.
Mesela turnusol ka d n n asidik ortamda k rm z , bazik ortamda da mavi oldu u ve
fenolftaleinin asidik ortamda renksiz, bazik ortamda ise k rm z oldu u bilinir.
Bu indikatörlerin kendileri de zay f asit veya bazlar olup, zay fça dissosie olurlar ve
dissosiasyon ürünleri, dissosie olmam moleküllerden ba ka renk ve konstitüsyona sahiptirler. Asit
tipte bir indikatörü HIn ile gösterirsek; sulu çözeltide,
HIn
+
H2 O
In
+ H3O+
olur.
rengi A
rengi B
ndikatörün karakteristik özelli i yukar da yazd m z gibi HIn ve In in ayn renkte
olmamas d r. Mesela; metil oranjda HIn k rm z In ise sar d r. Fenolftaleinde HIn ve HIn renksiz,
HIn ² k rm z d r. K saca her vakit HIn nötral ve In yaln z bir eksi yük ta r anlam ç kar lmamal d r,
ikisi aras nda bir eksi yük fark var demektir.
ndikatör Tablosu
ndikatör
pH aral
Renk De i imi
Brillant kresol mavisi (asidik ortam)
0,0
1,0
portakal k rm z s -
mavi
Kresol k rm z s (asidik ortam)
0,2
1,8
k rm z
-
sar
Chinaldinrot
1,0
2,0
renksiz
-
k rm z
Timol mavisi (asidik ortam)
1,2
2,8
k rm z
-
sar
Metakresol purpur
1,2
2,8
k rm z
-
sar
Tropaeolin 00
1,3
3,0
k rm z
-
sar
Benzyl orange
1,9
3,3
k rm z
-
sar
Dinitrofenol
2,2
4,4
renksiz
-
sar
Dinitrofenol
2,8
4,4
renksiz
-
sar
La Motte Gelb
2,6
4,2
k rm z
-
sar
Bromfenol mavisi
2,8
4,6
sar
-
mavi
Metil sar s
2,9
4,0
k rm z
-
sar
Kongo k rm z s
3,0
5,0
menek e
-
k rm z
Metil oranj
3,1
4,4
k rm z
-
sar
Bromphenol grün
3,8
5,4
sar
-
mavi
4,0
5,6
renksiz
-
sar
4,2
6,3
k rm z
-
sar
Dinitrofenol
Metil k rm z s
19
ndikatör
pH aral
Renk De i imi
Chlorphenol rot
4,8
6,4
sar
-
k rm z
Azolitmin (Lackmus)
5,0
8,0
k rm z
-
mavi
Bromkresol purpur
5,2
6,8
sar
-
purpur
p
nitrofenol
5,6
7,6
renksiz
-
sar
Nitrazingel B
6,0
7,0
sar
-
mavi
Bromtimol mavisi
6,0
7,6
sar
-
mavi
Nötral rot
6,8
8,0
k rm z
-
portakal
Phenol rot
6,8
8,4
sar
-
k rm z
m nitrofenol
6,8
8,4
renksiz
-
sar
Rosol säure
6,9
8,0
sar
-
k rm z
Kresol rot (alkalik ortam)
7,2
8,8
sar
-
k rm z
7,3
8,7
sar
-
mavi
Timol mavisi (alkalik ortam)
8,0
9,6
sar
-
mavi
Turmeric
8,0
10,0
sar
-
portakal
8,2
9,8
renksiz
-
menek e
Fenolftalein
8,8
10,0
renksiz
-
k rm z
Ftalein k rm z s
8,6
10,2
sar
-
k rm z
Thymol violett
9,0
13,0
sar ye il
-
portakal
Thymolftalein
9,3
10,5
renksiz
-
mavi
La Motte purpur
9,6
11,2
purpur
-
k rm z
Tolyrot
10,0
11,6
k rm z
-
sar
Alizarin sar s R
10,1
12,0
sar
-
portakal k rm z s
Brillant kresol blau (alkalik ortam)
10,8
12,0
mavi
-
sar
Nitramin
10,8
13,0
renksiz
-
portakal
Parazol orange
11,0
12,6
sar
-
portakal
Tropaeolin 000
11,9
13,0
sar
-
k rm z
Tropaeolin 0
11,1
12,7
sar
-
portakal
La Motte sulphourange
11,2
12,6
sar
-
k rm z
Titan gelb
12,0
13,0
sar
-
k rm z
Epsilonblau
12,0
13,0
portakal
-
menek e
La Motte violett
12,0
13,6
menek e
-
mavi
Acryl blau
12,0
13,6
k rm z
-
mavi
naftolftalein
Kresolftalein
20
ndikatörlerin Haz rlanmalar
Alizarin sülfonasit Na tuzu
0,1 gr. indikatör 100 ml. destile suda çözündürülür.
Brenzkatechin violett
Chromazurol 5
100 ml. destile suda 0,1 0,4 gr. çözülür
Diphenylamin
100 ml. p.a. konsantre sülfürik asitte 1 gr. çözündürülür.
Dithizon
10 mg. indikatör 100 gr. karbon tetraklorürde çözündürülür.
Eriochromschwarz T
1 gr. indikatör 300 gr. p.a. NaCl de havanda iyice ezilerek
kar t r l r, kapal muhafaza edilir.
Glyzinthymolblau
1 gr. indikatör 100 gr. KNO3 ile iyice kar t r l r.
Metil oranj
Metil k rm z s
0,2 gr. indikatör %90 l k etil alkolden 100 ml.sinde çözülür.
Metil timol mavisi
Mürexid
1 gr. indikatör 500 gr. p.a. NaCl ile havanda iyice ezilerek
kar t r l r, kapal muhafaza edilir.
K2CrO4 veya Na tuzu
100 ml. destile suda 5 gr. eritilir.
PAN
0,1 gr. indikatör 100 ml. metil alkolde çözündürülür.
Fenolftalein
%70 lik etil alkolden 100 ml.sinde 0,1 gr. çözündürülür.
Sülfosalizyl säure
2 gr. indikatör 100 ml. destile suda çözündürülür.
Thymol blau
%20 lik etil alkolden 100 ml.sinde 0,1 gr. çözündürülür.
Thymol phthalexon
100 gr. potasyum nitrata 1 gr. kar t r l r.
Tiron
2 gr. indikatör 100 ml. destile suda eritilir.
Variamin blau B
1 gr. indikatör 300 gr. p.a. NaCl ile havanda ezilerek
kar t r l r.
Ksilenol oranj
TAMPON ÇÖZELT LER
Tampon çözelti seyreltmekle veya kendisine az miktarda kuvvetli asit ya da kalevi kat ld
halde [H3O+] konsantrasyonunu önemli derecede de i tirmeyen çözeltidir. Dolay s yla tampon
çözeltilerin fazla miktarda H3O+ iyonlar n tutma veya serbest kalma özelli ine malik olmas , yani
de i ik olarak çal an iki bile enden olu mas gerekmektedir. Bu bile enlerden birisi d ar dan H+
iyonlar getirildi i zaman, ötekisi de çözeltide H+ iyonlar eksildi i zaman harekete geçecektir.
Birincinin H+ iyonlar n tutma, ötekisinin de b rakabilme özelli i olacakt r. Bir çözelti içinde
nisbeten fazla oranda hem zay f asit hem de zay f baz bulundurulursa tampon çözelti özelli ine
sahip olur.
A a daki tabloda muhtelif pH de erlerine göre kullan lan tampon çözeltilerin
haz rlanmalar gösterilmi tir.
21
Çe itli pH De erindeki Tampon Çözeltiler
pH 1,0
1 N HCl
pH 2 4
2 M monoklor asetik asit (1k) ile 1 M sodyum asetat çözeltisi (1k) kar m d r. (2 M
monoklor asetik asit 189 gr/lt. + 1 M sodyum asetat 82 gr/lt.)
pH 3,0
53 ml. konsantre amonyak ile 90,4 ml. %98 lik formik asit 2000 ml. destile suda
çözündürülür.
pH 4,0
6,5 1 N asetik asit (60 gr. asetik asit 1 lt. destile suda) + 1 M sodyum asetat (82 gr/lt.)
kar m d r.
pH 4,5
150 gr. kristalize sodyum asetat + 150 ml. asetik asit 500 ml. destile suda
çözündürülür.
pH 5,4
400 gr. urotropin + 100 ml. konsantre HCl + 1000 ml. destile su
pH 5,5
40 ml. asetik asit + 160 ml. piridin
pH 7,0
%20 lik urotropin çözeltisi haz r bulundurulmal d r. Asidite yükselirse bununla
ayarlanmal d r.
pH 6,5 8,0 1 M trietanolamin çözeltisi ve 1 M HCl haz r bulundurulur. Gerekti i zaman
kar t r l r. Trietanol kullan rken dikkat edilmeli, ço u metallerle chelat kompleksi
te ekkül eder. 1 M trietanolamin (150 gr.) 1000 ml. destile suda çözündürülür.
pH 8 11
1 M amonyak ve 1 M NH4Cl çözeltisi kar m d r.
pH 10
54 gr. NH4Cl + 350 ml. konsantre amonyak 1000 ml. destile suda çözündürülür.
veya,
70 gr. NH4Cl + 570 ml. konsantre amonyak ile 1000 ml. suda çözündürülür.
pH 11 13
22
1 N NaOH çözeltisi kullan l r.
N KEL KAPLAMA TEKN
Nikel :
Sembolü
Atom a rl
Yo unlu u
E.n.
K.n.
De erlikleri
Normal potansiyel
Elektrokimyasal
e de er miktar
Ni
58,71
8,9
1455 °C
3177 °C
+1, +2, +3, +4
0,25 V
1,095 gr/A.h (+2 de erlikli Ni için)
Banyo Terkibi :
Parlak nikel kaplama dekoratif amaçl d r, esas iyi bir ara kaplamad r. Sar messing
gümü , alt n ve krom kaplamalardan önce tatbiki artt r. Yüzey düzgünlü ü ve parlakl ne kadar
iyi olursa, son kaplama kademesi o derece iyi olur. Tabi temel metalin polisaj n n da kusursuz
olmas gereklidir. Nikel kaplama ayna parlakl nda ve düzgün bir yüzeyle dikkati çeker fakat
korozyona dayan kl de ildir, önce sar , sonra ye ilimsi bir renk al r.
yi bir nikel kaplamada banyo s cakl , ak m yo unlu u, pH de eri faktörleri kadar
kaplama kalitesini etkileyen bir di er husus da, saf temiz tuzlar ve kaliteli parlat c ve parlak nikel
ta y c kullan lmas d r. Ayr ca karbon ihtiva eden de-polarize nikel anotlar gibi elektrolitik nikel
anotlar da torbalar içerisinde banyoya as lmal d r.
Nikel parlat c lar ; esas (ana) parlat c , parlak ta y c ve nemlendirici olmak üzere üçlüdür.
Parlat c grubunu seçerken imalatç veya mümessil firmalar iyice tetkik etmeden seçmeyiniz.
Ayr ca kalite faktörü kadar fiyat ve 10.000 Ah sarfiyat miktarlar da çok önemlidir.
C vata, somun, rondela gibi küçük parçalar trommelde, büyük ve geni sat hl parçalar ise
ask da kaplanmal d r. Otomotiv sanayiinde parçalar n bir ön siyanürlü bak r kaplamadan sonra,
asitli bak rla kaplanmas ve çift nikel kaplamadan sonra 0,5 mikron krom mikroçatlakl katalist
ihtiva eden banyolarda kaplanmas tavsiye edilir.
Nikel banyolar nda temizli e çok dikkat edilmelidir. Keza metal kaplamac l n n ana
prensibi temizliktir. Fakat nikel banyolar nda elektrolite kar an demir ve çinko (zamak tan gelen)
iyonlar banyo terkibini, dolay s yla kaplama kalitesini bozar. Çal ma esnas nda elektrolite dü en
bir parça zaman nda farkedilip ç kar lmazsa banyoyu bozar. Banyonuzu 8-10 günlük periyotlarda
sellektif ve y lda en az 2-3 kez aktif kömürle temizlemelisiniz. Çok acil kirlenmelerde demir ve
çinko iyonlar n çökertmek için özel çökertici kullanabilirsiniz. 1.000 ml. için sarf miktar takriben
60-80 ml.dir.
Nikel kaplama tekni inde çok çe itli kaplama terkipleri vard r. Nikel kaplama esas nda bir
ara kaplamad r.
Nikel Banyo Çe itleri :
1- Mat nikel veya yar parlak nikel kaplama
2- Parlak nikel banyosu (NiCl2 NiSO4 l )
3- Nikel sülfamatl
4- Nikel floboratl
5- Ak ms z nikel kaplama
6- Satine nikel
7- Nikel pirofosfatl kaplama
8- Siyah nikel kaplama
23
Nikel Kaplama Tekni inde Kullan lan Tuzlar :
NiSO4.7H2O
(nikel sülfat)
mol a . 280,87
%20,9 Ni++ ihtiva eder.
++
1 gr. Ni 4,79 gr. tuzda bulunur.
NiCl2.6H2O
(nikel klorür)
mol a . 237,30
++
1 gr. Ni 4,05 gr. tuzda bulunur.
Ni(NH4)2(SO4)2.6H2O
(nikel amonyum sülfat)
mol a . 394,99
susuz halde
Ni(NH2SO3)2
(nikel sülfomat)
mol a . 250,21
H3BO3
(borik asit)
mol a . 61,84
%56,2 B2O5
MgSO4.7H2O
(magnezyum sülfat)
mol a . 246,49
%9,87 Mg++
NiCO3
mol a . 118,72
%49,44 Ni++ %39,07 CO2
Teksapin
Na laurilsülfat
CH3(CH2)10CH2O.SO3Na
C12H25NaO4S
mol a . 288,39
%64,61 lauril alkol
Saccharin (Sakarin)
C7H5NO3S
mol a . 183,19
Anot
%99,99 safiyette elektrolitik nikel olmal d r.
Nikel kaplama tekni inde kaplamac lar kesinlikle kimyasal malzemelerini kulland
spesiyal firmalar n verdi i çal ma talimatlar n uygulamal d rlar (özellikle parlat c ve parlak
ta y c gibi).
Dekoratif krom hatt nda (Cu-Ni-Cr da) nikel bir ara kademedir. Keza baz ahvalde alt n ve
gümü kaplamada da ara kademe olarak tatbik edilir.
A a da çok ve çe itli nikel terkipleri bilgi olarak verilmi tir :
24
1- Watt s banyosu : 240-300 gr/lt.
20-60 gr/lt.
20-45 gr/lt.
Banyo s cakl
Ak m yo unlu u
pH de eri
Banyo
Nikel sülfat
Nikel klorür
Borik asit
35-60 °C
2-10 A/dm² (2-8 V)
1,5-4,5
(malzeme hareketli)
2-
Nikel sülfat
Borik asit
Sodyum sülfat
Amonyum klorür
2 A/dm² (5 V)
6,8
75
gr/lt.
20
gr/lt.
100
gr/lt.
30
gr/lt.
Ak m yo unlu u
pH de eri
3-
210
gr/lt.
30
gr/lt.
25
gr/lt.
5
gr/lt.
30
gr/lt.
Banyo s cakl
Ak m yo unlu u
pH de eri
Nikel sülfat
Borik asit
Nikel klorür
Sodyum florür
Sodyum klorür
40-50 °C
1,5 A/dm² (2-5 V)
4,2-5,2
Not : Parlat c ve parlak ta y c kullan m spesiyal firman n talimat na uygun olmal d r.
Bu terkip bak r ve bak r ala mlar için tavsiye edilen bir terkiptir.
4-
308
gr/lt.
99
gr/lt.
21
gr/lt.
30
gr/lt.
Banyo s cakl
Ak m yo unlu u
pH de eri
Nikel sülfat
Magnezyum sülfat
Magnezyum klorür
Borik asit
20-80 °C
0,3-8 A/dm²
2-5,8
Parlat c ve parlak ta y c için firma talimat na uyulmal d r.
5-
300
gr/lt.
40-45 gr/lt.
37-40 gr/lt.
Banyo s cakl
Ak m yo unlu u
pH de eri
Banyo hareketli
Nikel sülfat
Nikel klorür
Borik asit
40-50 °C
2-4 A/dm² (2-4 V)
3,3-3,8
Parlat c ve parlak ta y c için firma talimat na uyulmal d r.
6-
240
gr/lt.
15
gr/lt.
30
gr/lt.
25
gr/lt.
25
gr/lt.
Banyo s cakl
Ak m yo unlu u
pH de eri
Banyo hareketli
Nikel sülfat
Nikel klorür
Borik asit
Sodyum sülfat
Magnezyum sülfat
50 °C
1-5 A/dm²
5
7- Ni+ Co Banyosu (Hinriches banyosu) Parlak nikel :
240
gr/lt.
Nikel sülfat
45
gr/lt.
Nikel klorür
30
gr/lt.
Borik asit
15
gr/lt.
Kobalt sülfat
35
gr/lt.
Sodyum formiat
Banyo s cakl
50-60 °C
Ak m yo unlu u
3-4 A/dm² (2-3 V)
pH de eri
4-4,3
25
8- Ni+ Co Banyosu (Weisberg-staddart) Parlak nikel :
240
gr/lt.
Nikel sülfat
30
gr/lt.
Nikel klorür
45
gr/lt.
Nikel formiat
30
gr/lt.
Borik asit
2,6
gr/lt.
Kobalt sülfat
0,8
gr/lt.
Amonyum sülfat
Banyo s cakl
60-70 °C
Ak m yo unlu u
4-6,5 A/dm² (3-4 V)
pH de eri
3,7
9- Sülfomatl terkip :
300
gr/lt.
30
gr/lt.
30
gr/lt.
Banyo s cakl
Ak m yo unlu u
pH de eri
Nikel sülfomat
Nikel klorür
Borik asit
25-70 °C
2-14 A/dm²
3,5-4,5
10- Siyah nikel terkibi :
75
gr/lt.
45
gr/lt.
38
gr/lt.
15
gr/lt.
Banyo s cakl
Ak m yo unlu u
pH de eri
Nikel sülfat
Nikel amonyum sülfat
Çinko sülfat
Sodyum rodanür
50-55 °C
0,5-2,0 A/dm²
5,6-5,9
Metal kaplamac l nda nikel kaplama ara kademe olmas n n yan nda, elektrik ve elektronik
endüstrisinde son kademedir.
Nikel kaplamada di er kaplama çe itlerinde oldu u gibi temizli e çok dikkat edilmelidir.
Temizlik ve filtrasyon asla ihmal edilmemelidir.
Nikel kaplamada kullan lan yard mc malzemelerin kullan m :
Esas (ana) parlat c 10.000 Ah de sarfiyat 1,2-1,5 lt.
Parlak ta y c
10.000 Ah de sarfiyat 0,8-1,0 lt.
Nemlendirici
10.000 Ah de sarfiyat 0,2-0,3 lt. mertebelerinde olmal d r.
Tabiat ile özel parlat c lar n fiyatlar çok yüksek olabilir, sarfiyatlar önemlidir. Bir fikir
verebilmek için nikel banyolar nda nemlendirici olarak sodyum lauril sülfat, yani teksapon, texapon
TN-40 veya texapon TN-60 ticari ad yla sat lan malzemeden %15-20 lik haz rlay p
kullanabilirsiniz. Keza ekerden 500 misli daha tatl olan tatland r c sakarini de %15-20 gibi destile
suda eriterek parlak ta y c olarak kullanabilirsiniz.
Satine Nikel ve Ak ms z Kaplama :
Satine nikel kaplama ipek parlakl nda, kumlu görünümde dekoratif bir nikel kaplamad r.
Çok dikkat ve itina isteyen bu kaplama için tuzlar n ve çal ma talimat n uygun spesiyal
firmalardan temin edebilirsiniz, onlar n verece i çal ma talimat n aynen uygulamas n z. Ak ms z
nikel kaplaman n da çok ayr bir önemi ve yeri vard r.
Nikel Banyosunun Organik Kir ve Pisliklerden Temizlenmesi lemi :
Kirlenmi nikel banyosu elektroliti ya kendi kab nda veya yedek di er bir e de er
büyüklükteki bir kapta 40-45 °C ye getirilir. Pür sülfürik asit ilavesiyle pH de eri 3-3,5 a getirilir.
26
Ayr emaye bir kapta 0,25 gr/lt. hesab yla potasyum permanganat saf suda eritilerek
banyoya kat l r, banyo devaml kar t r l r. Elektrolit permanganat ilavesinden dolay hafif k rm z pembe renk al r. Rengin devaml ve sabit olmas permanganat n yeterli oldu unun delilidir. Banyo
bu halde 48 saat tutulmal d r. Bilahare perhidrol ile permanganat n rengi izale edilmelidir. Perhidrol
takriben 1/10 nisbetinde suland r lmal d r. 25-30 ml./100 litre hesab yla banyoya kat l r.
Bilahare 0,2 gr/lt. hesab yla banyoya aktif kömür kat l r, iyice kar t r l r. Bir gece bekletilir.
Ertesi gün banyo filtre edilmelidir. Yukar da da belirtildi i gibi bu çökertme, ilaveler vs. ayr bir
kapta yap lmal , filtre etme i i kendi temizlenmi banyo kab na yap lmal d r. Böylece temizlenmi
nikel banyosunun çal maya haz rlanmas gerekir. Banyo s cakl 55-60 °C olmal , pH ayar 3,84,2 aras nda olmal d r. Bir gece de banyoyu selektif temizlemeye tabi tutmal d r. Bu i ileride banyo
çal malar aras nda en az haftada bir ve bazen de birkaç defa tekrarlanmal d r. Aktif kömürle
temizleme i ini 2,5-3 ayda bir yapmakta yarar vard r. pH ayar nikel karbonatla yap lmal d r.
Selektif temizleme için 0,9-1,0 mm. Kal nl kta temiz DKP sacdan ekilde görüldü ü gibi sac
kesilerek ve aralar ndaki aç 90° olacak ekilde bükülür. 2-3 adet sac banyoya 0,9-1,0 V ta 8 ila 10
saat çal t rmak suretiyle devam edilir. Yaln z saclar n çok temiz, ya dan ve pasdan âri olmas
gerek ve artt r. Bu temizleme i i haftada bir yap lmal d r.
27
TABLOLAR
Tablo 1 de %100 ak m veriminde ak m yo unlu u (A/dm²)
verilmektedir.
A/dm²
1 dak.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
22
24
25
26
28
30
32
34
35
36
38
40
45
50
60
70
80
90
120
28
zaman ili kisi kaplama kal nl
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0
0,21
0,41
0,62
0,82
1,03
1,23
1,44
1,64
1,85
2,05
2,26
2,46
2,67
2,87
3,08
3,28
3,49
3,69
3,90
4,10
4,51
4,92
5,13
5,33
5,74
6,15
6,56
6,97
7,18
7,38
7,79
8,20
9,23
10,25
12,30
14,35
16,40
18,45
24,60
0,31
0,62
0,92
1,23
1,54
1,85
2,15
2,46
2,77
3,08
3,38
3,69
4,00
4,31
4,61
4,92
5,23
5,54
5,84
6,15
6,77
7,38
7,69
8,00
8,61
9,23
9,84
10,46
10,76
11,07
11,69
12,30
13,84
15,38
18,45
21,53
24,60
27,68
36,90
0,41
0,82
1,23
1,64
2,05
2,46
2,87
3,28
3,69
4,10
4,51
4,92
5,33
5,74
6,15
6,56
6,97
7,38
7,79
8,20
9,02
9,84
10,25
10,66
11,48
12,30
13,12
13,94
14,35
14,76
15,58
16,40
18,45
20,50
24,60
28,70
32,80
36,90
49,20
0,51
1,03
1,54
2,05
2,56
3,08
3,59
4,10
4,61
5,13
5,64
6,15
6,66
7,18
7,69
8,20
8,71
9,23
9,74
10,25
11,28
12,30
12,81
13,33
14,35
15,38
16,40
17,43
18,94
18,45
19,48
20,50
23,06
25,63
30,75
35,88
41,00
46,13
61,50
0,62
1,23
1,85
2,46
3,08
3,69
4,31
4,92
5,54
6,15
6,77
7,38
8,00
8,61
9,23
9,84
10,46
11,07
11,69
12,30
13,53
14,76
15,38
15,99
17,22
18,45
19,68
20,91
21,53
22,14
23,37
24,60
27,68
30,75
36,90
43,05
49,20
55,35
73,80
0,82
1,64
2,46
3,28
4,10
4,92
5,74
6,56
7,38
8,20
9,02
9,84
10,66
11,48
12,30
13,12
13,94
14,76
15,58
16,40
18,04
19,68
20,50
21,32
22,96
24,60
26,24
27,88
28,70
29,52
31,16
32,80
36,90
41,00
49,20
57,40
65,60
73,80
98,40
1,03
2,05
3,08
4,10
5,13
6,15
7,18
8,20
9,23
10,25
11,28
12,30
13,33
14,35
15,38
16,40
17,43
18,45
19,48
20,50
22,55
24,60
25,63
26,65
28,70
30,75
32,80
34,85
35,88
36,90
38,95
41,00
46,13
51,25
61,50
71,75
82,00
92,25
123,00
1,23
2,46
3,69
4,92
6,15
7,38
8,61
9,84
11,07
12,30
13,53
14,76
15,99
17,22
18,45
19,68
20,91
22,14
23,37
24,60
27,06
29,52
30,75
31,98
34,44
36,90
39,36
41,82
43,05
44,28
46,74
49,20
55,35
61,50
73,80
86,10
98,40
110,70
147,60
Tablo 2 de %100 ak m veriminde ak m yo unlu u (A/dm²)
toplanan metal miktar verilmektedir.
A/dm²
1 dak.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
22
24
25
26
28
30
32
34
35
36
38
40
45
50
60
70
80
90
120
zaman ili kisi yan nda gr/m² de
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0
1,82
3,65
5,47
7,30
9,12
10,95
12,77
14,60
16,42
18,25
20,07
21,89
23,72
25,54
27,37
29,19
31,02
32,84
34,67
36,49
40,14
43,79
45,61
47,44
51,09
54,74
58,39
62,04
63,86
65,68
69,33
72,98
82,11
91,23
109,47
127,72
145,96
164,21
218,95
2,74
5,47
8,21
10,95
13,68
16,42
19,16
21,89
24,63
27,34
30,11
32,84
35,58
38,32
41,05
43,79
46,53
49,26
52,00
54,74
60,21
65,68
68,42
71,16
76,63
82,11
87,58
93,05
95,79
98,53
104,00
109,47
123,16
136,84
164,21
191,58
218,95
246,32
328,42
3,65
7,30
10,95
14,60
18,25
21,89
25,54
29,19
32,84
36,49
40,14
43,79
47,44
51,09
54,74
58,39
62,04
65,68
69,33
72,98
80,28
87,58
91,23
94,88
102,18
109,47
116,77
124,07
127,72
131,37
138,67
145,96
164,21
182,46
218,95
255,44
291,93
328,42
437,89
4,56
9,12
13,68
18,25
22,81
27,37
31,93
36,49
41,05
45,61
50,18
54,74
59,30
63,86
68,42
72,98
77,54
82,11
86,67
91,23
100,35
109,47
114,04
118,60
127,72
136,84
145,97
155,09
159,65
164,21
173,33
182,46
205,26
228,07
273,69
319,30
364,91
410,53
547,37
5,47
10,95
16,42
21,89
27,37
32,84
38,32
43,79
49,26
54,74
60,21
65,68
71,16
76,63
82,11
87,58
93,05
98,53
104,00
109,47
120,42
131,37
136,84
142,32
153,26
164,21
175,16
186,11
191,58
197,05
208,00
218,95
246,32
273,69
328,42
383,16
437,90
492,63
656,84
7,30
14,60
21,89
29,19
36,49
43,79
51,09
58,39
65,68
72,98
80,28
87,58
94,88
102,18
109,47
116,77
124,07
131,37
138,67
145,97
160,56
175,16
182,46
189,76
204,35
218,95
233,54
248,14
255,44
262,74
277,33
291,93
328,42
364,91
437,90
510,88
583,86
656,84
875,79
9,12
18,25
27,37
36,49
45,61
54,74
63,86
72,98
82,11
91,23
100,35
109,47
118,60
127,72
136,84
145,97
155,09
164,21
173,33
182,46
200,70
218,95
228,07
237,19
255,44
273,68
291,93
310,18
319,30
328,42
346,67
364,91
410,53
456,14
547,37
638,60
729,83
821,05
1094,74
10,95
21,89
32,84
43,79
54,74
65,68
76,63
87,58
98,53
109,47
120,42
131,37
142,32
153,26
164,21
175,16
186,11
197,05
208,00
218,95
240,84
262,74
273,69
284,63
306,53
328,42
350,32
372,21
383,16
394,11
416,00
437,90
492,63
547,37
656,84
766,32
875,79
985,27
1313,69
29
N KEL BANYOSU ANAL Z METODU
1- Metalik Nikel (Ni++) Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- p.a. Amonyak
2- Müreksit (indikatör)
(100 gr. p.a. NaCl + 1 gr. indikatör)
3- 0,1 M EDTA Çözeltisi
Analizin Yap l :
100 ml.lik bir balon jojeye bir pipetle 10 ml. numune al n r, çizgiye kadar destile su ile
tamamlan r, çalkalan r. 400 ml.lik geni a zl bir erlenmayere seyreltilen bu çözeltiden 10 ml.
al n r, takriben 200 ml.lik destile su ile seyreltilir, üzerine 20 ml.lik amonyak kat l r ve bir spatula
ucu ile müreksit kat l r, iyice çalkalan r. 0,1 M EDTA ile menek e renge kadar titre edilir. Sarfiyat a
ml. ise;
Hesaplama :
a x 5,869 = . . . [gr/lt] olarak banyodaki metalik toplam nikel miktar bulunur.
Örnek :
0,1 M EDTA sarfiyat 14,5 ml. ise
14,5 x 5,869 = 85,10 [gr/lt] toplam metalik nikel miktar d r.
Not :
Buradan banyoda mevcut bulunan NiCl2 ve NiSO4 miktar hesab yap lmal d r. öyle ki;
analizde bulunan toplam metalik nikel miktar (yukar da) 85,10 [gr/lt] bulunmu tu.
Bu rakam 4,79 faktörü ile çarp l rsa banyodaki toplam nikel tuzlar miktar (nikel klorür +
nikel sülfat) bulunur. Bu da 85,10 x 4,79 = 407,62 gr.d r.
kinci analizde bulunan klorür (Cl ) miktar 16,33 gr/lt.dir. bu rakam 3,55 faktörü ile
çarp l rsa, yani; 16,33 x 3,55 = 57,97 [gr/lt.] direkt olarak banyodaki nikel klorür miktar n verir.
Nikel sülfat miktar ise yukar da toplam nikel tuzlar miktar olarak bulunan 407,62 den
NiCl2 miktar olan 57,97 ç kar l rsa; 407,62 57,97 = 349,65 [gr/lt] olarak banyodaki nikel sülfat
miktar bulunmu olur.
2- Klorür Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- %5 lik K2CrO4 (indikatör olarak)
2- 0,1 N AgNO3
Analizin Yap l :
400 ml.lik geni a zl bir erlenmayere banyo numunesinden bir pipetle 10 ml.lik al n r,
takriben 50 ml. destile su ile seyreltilir ve 5 ml. kadar %5 lik potasyum kromat çözeltisi kat l r,
iyice çalkalan r ve 0,1 N AgNO3 ile devaml çalkalayarak kiremit k rm z s renge kadar titre edilir.
0,1 N AgNO3 sarfiyat a ml. ise;
Hesaplama :
a x 0,355 = . . . [gr/lt] banyodaki klorür (Cl ) miktar bulunur.
Örnek :
0,1 N AgNO3 sarfiyat 46 ml. ise
46 x 0,355 = 16,33 gr/lt. klorür var demektir.
3- Borik Asit Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- Brom kresol purpur (indikatör)
2- Karion F
(1 lt. gliserin + 20 gr. Mannit)
3- 0,1 N NaOH
Analizin Yap l :
400 ml.lik geni a zl bir erlenmayere banyo numunesinden bir pipetle 5 ml.lik al n r,
üzerine 20 damla brom kresol purpur kat l r, çözelti, mavi olur, üzerine 50 ml. karion F
çalkalayarak kat l r, renk ye il olur. 0,1 N NaOH ile renk tam mavi olana kadar titre edilir.
0,1 N NaOH sarfiyat a ml. ise;
30
Hesaplama :
a x 1,236 = . . . [gr/lt] olarak borik asit miktar bulunur.
4- Sakarin Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- Gravetol (0,2 gr. metil k rm z s n 50
ml. izopropil alkolde çözün. 1,75 ml. p.a.
sülfürik asit ilavesi ve etil asetatla 1 lt.ye
tamamlay n. 2 gün sonra filtre edin.)
2- 1:1 HCl çözeltisi
3- Etil alkol
4- 0,1 N NaOH
Analizin Yap l :
250 ml.lik bir ay rma hunisine banyo numunesinden bir pipetle 50 ml.lik al n r, üzerine 2
ml. 1:1 lik HCl çözeltisi kat l r, bilahare 10 ml. gravetol ve 25 ml. etil alkol kat l r. Bir dakika
boyunca iyice çalkalan r, bir dakika beklenir. Alttaki ye il faz tabakas al n r. Üstteki sar faz
tabakas bir erlene al n r, 25 ml. alkol kat larak 0,1 N NaOH ile renk gül k rm z s ndan sar olana
kadar titre edilir.
0,1 N NaOH sarfiyat a ml. ise;
Hesaplama :
a x 1,4 = . . . [gr/lt] olarak banyodaki sakarin miktar bulunur.
Nikel Kaplama Banyolar nda Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve Giderilmeleri :
Görülen Hata
Muhtemel Sebebi
Hatan n Giderilmesi
Mat lekeler
Yetersiz ön temizleme
S cak ve elektrikli ya almaya ve ara
y kamalara dikkat edilmelidir.
Koyu mat kaplama
Elektrolitte yabanc metalik pislik vard r.
Devaml selektif temizleme yapmal ve anot
temizli ine itina gösterilmelidir.
Sar kaplama
Organik pislikler olabilir
Aktif kömürle temizlenmelidir.
Pürüzlü kaplama
a) Elektrolit kirlenmi tir.
b) A r parlat c kat lm t r.
c) Nemlendirici çok azd r.
d) pH de eri çok dü üktür.
a) Selektif temizleme yap lmal d r.
b) Ak m yo unlu unu art rarak çal lmal .
c) Spesiyal firman n tavsiyesine uyarak
nemlendirici kat lmal .
d) pH de erini 3,8 4,2 ye getirmeli.
Poröz ve kabuklu
kaplama
a) A r hidrojen ç k ndan
b) Alkalik ya almadan ta nma olabilir.
a) Elektrolite nemlendirici kat lmal d r.
b) Aktif karbonla çöktürüp elektrolit
temizlenmelidir.
Parlat c sarfiyat artm
ise
Elektrolitin a r kirlenmesi
Elektrolit filtre edilmeli, anot yüzeyi ve
anot torbalar temizlenmelidir.
Anot erimesi zay f
Elektrolitte klorür miktar dü üktür.
Elektrolite analiz de erine göre NiCl2
eritilmelidir.
Kaplama yaprak yaprak
soyulmakta
a) Yetersiz ön temizleme
b) Arada ak m kesilmi tir.
c) Anot yüzeyi fazlad r.
d) Ak m yo unlu u çok yüksektir.
a) S cak ve elektrikli ya alma ile ara
y kamalara dikkat edilmelidir.
b) Kontakt yerleri temizlenmeli, iyi
elektrolitik nikel sökme yap lmal d r.
c) Anot eksiltilmelidir.
d) Ak m yo unlu u ayarlanmal d r.
Koyu renk kaplama
Elektrolite yabanc metaller (Zn, Cu gibi)
kar m t r.
Selektif temizleme yap lmal d r.
31
Ç NKO KAPLAMA (GALVAN Z)
Metalik parçalar korozyondan korumak için koruyucu bir tabaka olan çinko ile kaplama
i lemidir. Bunun için tatbik edilen iki yöntem vard r.
1- Elektrolitik yöntem : Ergimi çinko tuzlar ile yap lan elektrolitik kaplamad r.
2- S cak ergimi çinkoya dald rmak suretiyle yap lan (elektrolitik olmayan) kaplamad r. Bu
i lemde çinko kaplanacak parça temizlendikten sonra ergimi (s v ) çinko içerisine dald r larak
yap l r. Bu i lemler tam parçalar ve yar ürünlere (çubuk, tel, boru ve levha gibi) de tatbik edilirler.
Bitmi tüm parçalarda kaynak, perçin vs. üzeri tamamen kaplan r. Yüzeyde çinko kristal yap lar
görülebildi i gibi, kaplama kal nl 25-35 mikrondur.
Ergimi çinko ile galvanizlemede kabul edilen kalite standard ngiltere de BS 5750, di er
ülkelerde ISO 9000-9003 tür. Bu artnamelere uygun üretim yapanlar, yani bu belgeleri haiz
i letmeler büyük avantajlar elde ederek kapasitelerini art rm lard r.
Elektrolitik Yolla Çinko Kaplama lemi :
1- Asidik elektrolitlerle
2- Alkalik (siyanür içeren) elektrolitlerle
3- Siyanür içermeyen alkalik elektrolitlerle olmak üzere üç ekilde tatbik edilmektedir.
Genel Bilgiler :
Çinko
32
: Sembolü Zn
Atom a rl 65,38
De erli i (+2)
Özgül a rl 7,133
Erime noktas 420 °C
Kaynama noktas 905,7 °C
Elektrokimyasal ekvivalent a rl
Sertli i 40-50 VH kg/mm²
1,22 gr/A.h
Çinko oksit
: ZnO
Mol a rl 81,38
%80,34 Zn++ vard r.
1 gr. metalik çinko 1,25 gr. tuzda bulunur.
Çinko siyanür
: Zn(CN2)
Mol a rl 117,42
%55,69 Zn++ vard r.
Çinko karbonat
: ZnCO3
Mol a rl 125,39
%52,14 Zn++ vard r.
Çinko sülfat
: ZnSO4.7H2O
Mol a rl 287,56 (susuz 161,45)
%22,74 Zn++ vard r.
Çinko klorür
: ZnCl2
Mol a rl 136,29
%47,97 Zn++ vard r.
Çinko-potasyum siyanür
: K2Zn(CN)4
Mol a rl 247,66
%26,4 Zn++ vard r.
Çinko-sodyum siyanür
: Na2Zn(CN)4.3H2O
Mol a rl 269,49 (susuz 215,45)
%30,4 Zn++ vard r.
Alkalik ve Siyanürlü Banyolarda Reaksiyonlar :
*
ZnO
+
4NaCN
+
H2O
81
196
1
2,41
1 k. Zn (ZnO olarak) 3,01 k. NaCN de çözünür.
Buna tekabül eden 1,22 k. NaOH t r.
*
Zn(CN)2
+
2NaCN
Na2Zn(CN)4
117
98
1
0,84
1 k. Zn (Zn(CN)2 olarak) 1,50 k. NaCN e tekabül eder.
*
2Zn(CN)2
+
4NaOH
Na2ZnO2
+ Na2Zn(CN)4 +
235
160
1
0,68
1 k. Zn (Zn(CN)2 olarak) 1,21 k. NaOH da çözünür.
NaOH fazlas ise;
Zn(CN)2
+
4NaOH
Na2ZnO2
+ 2NaCN
+
117
160
98
1
1,37
0,84
1 k. Zn (Zn(CN)2 olarak) 2,45 k. NaOH da çözünür ve 1 k. NaCN gereklidir.
*
Na2Zn(CN)4 +
ZnO
+
2NaOH
Na2ZnO2
+
81
80
1
0,99
1 k. Zn (ZnO olarak) 1,24 k. NaOH da çinkat olarak çözünür.
2NaOH
80
0,99
2H2O
2H2O
H2O
ZnO x 0,80 = Zn
Zn x 1,24 = ZnO
Zn(CN)2 x 0,56 = Zn
Zn x 1,78 = Zn(CN)2
33
Elektrolitik çinko kaplamada hangi tip olursa olsun parçalar n mükemmel bir ekilde
temizlenmesi gerekir. Kaplanacak parçalar kaynak yerleri ve tufal içeriyorsa mutlaka asidik ya
alma i lemine tabi tutulmal d r. Yoksa s cak alkalik ya alma, elektrikli ya alma i lemi yeterlidir.
A a daki genel s ralamada :
1- Asidik ya alma
: Normal s cakl k veya 50-55 °C. Müddet 20 dakika, devaml
filtrasyon.
2- Su ile y kama, durulama : Kaskadl devaml akar su
3- S cak alkalik ya alma
: 55-65 °C, pH : 10-11. Müddet 5-15 dak.
5- Elektrolitik ya alma
: Normal s cakl k, pH : 10-11. Müddet 1-2 dak.
7- Nötrleme
: %10 HCl veya HNO3 ile normal s cakl kta. Müddet 2-3 dak.
8- Su ile y kama, durulama : Normal s cakl kta Kaskadl y kama (devaml akar su)
9- Elektrolitik çinko kaplama : Spesiyal firman z n verdi i çal ma talimat na uyman z gerekmektedir. A a da belirtilen terkiplerden de yararlanabilirsiniz.
10- Ekonomik y kama
11- Su ile y kama, durulama
12- Pasivasyon
: Spesiyal firman z n terkibi veya a a da verilen reçeteden
yararlanabilirsiniz.
13- Su ile y kama, durulama
14- 95 °C de deiyonize s cak suda y kama (müddet 10-15 dakika) ve kurutma.
Elektrolitik çinko kaplamac l nda %99,99 safiyetinde çinko anot kullan lmal d r.
Alkalik siyanürlü banyolarda korozyona dayan kl ve çok kaliteli kaplama
yap labilmektedir. Ask veya dolap kaplamalarda safiyeti yüksek, uygun malzemeler kullan lmak
suretiyle ku sa sürede ve yüksek parlakl k veren kaplamalar elde edilmektedir. Yine ak m verimi
yüksek, ask ve dolap olarak potasyumlu (KCl) ihtiva eden asidik çinko banyolar gözard
edilmemelidir. Asidik çinko banyolar nda elektrolite hava hareketi de sa lanmal d r ve devaml
filtrasyon artt r. Kullan lacak parlat c ve parlak ta y c miktarlar nda spesiyal firman n önerilerine
uyulmal d r.
Elektrolitik Çinko Banyo Terkipleri :
A) Asidik Banyo Terkipleri :
a)
b)
34
70-90 gr/lt.
190-220 gr/lt.
25 gr/lt.
30 ml/lt.
2 ml/lt.
pH de eri
S cakl k
Ak m verimi
ZnCl2
KCl
H3BO3
Parlak ta y c
Parlat c
5,0-5,5
20-40 °C. Çok yüksek s cakl kta parlakl k azal r, parlat c
sarfiyat artar. Elektrolit so utulmal d r. (Teflon titan)
%96-98 dir.
450 gr/lt.
1 gr/lt.
20 gr/lt.
Banyo s cakl
Ak m yo unlu u
Ak m yo unlu u
ZnSO4
H2SO4
H3BO3
20-40 °C
10-50 A/dm²
%90-92
c)
250-375 gr/lt.
15-25 gr/lt.
30-45 gr/lt.
1 gr/lt.
Banyo s cakl
pH de eri
Ak m yo unlu u
ZnSO4
NH4Cl
H3BO3
-naftol
20 °C
3,5-4,5
2-4 A/dm²
d)
250 gr/lt.
150 gr/lt.
10 gr/lt.
40 gr/lt.
Banyo s cakl
pH de eri
Ak m yo unlu u
ZnSO4
Al2(SO4)3
CaCO3
Dextrin
20 °C
3,5-4,5
1-3 A/dm²
B) Siyanürlü Alkalik Banyo Terkipleri :
a)
60-80 gr/lt.
ZnO
140-150 gr/lt.
NaCN
60 gr/lt.
NaOH
40 gr/lt.
Na2CO3
3 gr/lt.
Stabilizatör (Polisülfür. Banyoda mutlak bulunmal d r, yabanc
metalleri çökertir. Kontrolü doymu krom asetat çözeltisi ile
yap l r. Kur un asetata bat r lm küçük filtre ka d çinko
banyosuna dald r ld nda ka tta siyahla ma veya kahverengi
husule gelirse polisülfür yeterli demektir. ayet renk
de i mezse yok demektir.
0,5-1,0 ml/lt.
Parlat c (10.000 A.h için 1-1,2 lt.)
Banyo s cakl
20-40 °C
pH de eri
10-12
Ak m yo unlu u
0,5-10 A/dm²
Mfaktör = 2,8 olmal d r. (Mf = (CN / Me)
b)
55 gr/lt.
50 gr/lt.
70 gr/lt.
Banyo s cakl
pH de eri
Ak m yo unlu u
Zn(CN2)
NaCN
NaOH
20 °C
13,5
1-3 A/dm²
c)
430 gr/lt.
255 gr/lt.
30 gr/lt.
700 gr/lt.
15 gr/lt.
30 gr/lt.
10 gr/lt.
Banyo s cakl
pH de eri
Ak m yo unlu u
ZnSO4
NaCN
Zn(CN2)
NaOH
Dextrin
Sakkaroz
Anisaldehit
20 °C
12,5-13,0
1-4 A/dm²
35
d)
42 gr/lt.
78 gr/lt.
78 gr/lt.
10-30 gr/lt.
10-30 gr/lt.
40-100 gr/lt.
Banyo s cakl
pH de eri
Ak m yo unlu u
Zn(CN)2
NaCN
NaOH
Amonyum rodanür
Disiyanamit
Formaldehit
20 °C
13-13,5
1-3 A/dm²
e)
80 gr/lt.
42 gr/lt.
78 gr/lt.
1 gr/lt.
0,1 gr/lt.
8,5 gr/lt.
Banyo s cakl
Ak m yo unlu u
Zn(CN)2
NaCN
NaOH
Piperonal
Gelatin
Mo - trioksit (MoO3)
20 °C
2-3 A/dm²
B) Yüksek letkenlik ve H zl Kaplama Çinko Floroborat Banyo Terkibi :
a)
180 gr/lt.
Çinko floroborat Zn(BF4)2
30 gr/lt.
Amonyum floroborat
25 gr/lt.
Borik asit
1 gr/lt.
-naftol
Banyo s cakl
20-30 °C
pH de eri
5-5,4
Ak m yo unlu u
4-10 A/dm²
b)
Döküm parçalar için floroboratl terkip :
300 gr/lt.
Çinko floroborat
27 gr/lt.
Amonyum klorür
35 gr/lt.
Amonyum floroborat
Banyo s cakl
40 °C
pH de eri
3,5
Ak m yo unlu u
25-75 A/dm² (hareketli)
Not : Çinko kaplamadan sonra pasivasyon i leminin yap lmas gereklidir. Bu i lemde
müddet çok k sad r (10-20 saniye gibi). Pasivasyon i lemi çinko kaplamada oldu u gibi kadmiyum
kaplamadan sonra da tatbik edilir.
Çinko kaplamadan sonra, kaplama kal nl ne kadar fazla ve parlakl ne kadar fazla olursa
olsun pasivasyon i lemi yüzeyde gözle görünmeyen pürüzleri giderdi i gibi kaplamaya canl l k
verir; üzerinde te ekkül eden sar -ye il veya mavi renk (pasivasyon rengi) dayan kl l n art r r.
öyle ki; 20 mikronluk pasive edilmemi çinko kaplama ömrü 10 y l ise, pasive edilmi çinko
kaplama ömrü 12-13 y ld r.
Çe itli çinko pasivasyon ürünlerini spesiyal firmalardan temin edebilece iniz gibi, kendiniz
de haz rlayabilirsiniz.
A) Mavi Pasivasyon çin :
a)
250 gr/lt.
25 gr/lt.
2,5 gr/lt.
3,5 gr/lt.
Müddet
36
CrO3
Na2SO4
H2SO4
HNO3
15-25 saniye
b)
%2 Krom ap
%0,5 Nitrik asit
Müddet
KCr(SO4)2.12H2O
15-25 saniye
B) Sar -Ye il (janjan) Pasivasyon çin :
Yukar da mavi pasivasyon (a) da gösterilen terkipten sonra tesisinizde mevcut ya alma
banyosundan ayr bir kazanda %8-10 luk suland r lm çözeltiye hemen dald r l p ç kar lmas ile
renk sar -ye il e döner.
Pasivasyondan sonra y kama, durulama yap lmal ve demineralize s cak suda 10-15 dakika
tutulmal d r.
Ucuz ve kaliteli bir terkip de öyledir :
4 kg. Kromik asit
1-1,5 kg. kaya tuzu
100 litre suda eritilir ve 15-20 saniye müddetle pasivasyona tabi tutulur.
Not : Çinko kaplama banyolar n n genel s ralamas nda izah edilen s raya uygun olarak,
siyanürlü çinko kaplama için;
8. s radan sonra
9. s ra olarak %3-5 lik bir ön siyanürleme terkibi konulmas da yararl d r.
10. s ra
Alkalik siyanürlü kaplama
11. s ra
Ekonomik y kama
12. s ra
Su ile y kama, durulama
13. s ra
%0,25 lik HNO3 ile nötrleme
14. s ra
15. s ra
Pasivasyon
16. s ra
17. s ra
95 °C de demineralize suda 10-15 dakika sealing ve kurutma eklinde
olmal d r.
Di er sayfadaki tablolarda
%100 ak m veriminde
1- Zaman [dakika] kaplama kal nl [mikron] olarak
2- Zaman [dakika] kaplama kal nl ili kisinden [gr/m²] olarak toplanan çinko miktar
belirtilmi tir.
37
38
Ç NKO KAPLAMA
A/dm²
1,0
1,5
1 dakika 0,29
0,43
2
0,57
0,86
3
0,86
1,28
4
1,14
1,71
5
1,43
2,14
6
1,71
2,57
7
2,00
2,99
8
2,28
3,42
9
2,57
3,85
10
2,85
4,28
11
3,14
4,70
12
3,42
5,13
13
3,71
5,56
14
3,99
5,99
15
4,28
6,41
16
4,56
6,84
17
4,85
7,27
18
5,13
7,70
19
5,42
8,12
20
5,70
8,55
22
6,27
9,41
24
6,84 10,26
25
7,13 10,69
26
7,41 11,12
28
7,98 11,97
30
8,55 12,83
32
9,12 13,68
34
9,69 14,54
35
9,98 14,97
36
10,26 15,39
38
10,83 16,25
40
11,40 17,10
45
12,83 19,24
50
14,25 21,38
60
17,10 25,66
70
19,95 29,93
80
22,81 34,21
90
25,66 38,48
100
34,21 51,31
%100 ak m veriminde zaman-kal nl k tablosu.
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0
0,57
0,71
0,86
1,14
1,43
1,71
1,14
1,43
1,71
2,28
2,85
3,42
1,71
2,14
2,57
3,42
4,28
5,13
2,28
2,85
3,42
4,56
5,70
6,84
2,85
3,56
4,28
5,70
7,13
8,55
3,42
4,28
5,13
6,84
8,55
10,26
3,99
4,99
5,99
7,98
9,98
11,97
4,56
5,70
6,84
9,12
11,40
13,68
5,13
6,41
7,70
10,26
12,83
15,39
5,70
7,13
8,55
11,40
14,25
17,10
6,27
7,84
9,41
12,54
15,68
18,81
6,84
8,55
10,26
13,68
17,10
20,52
7,41
9,26
11,12
14,82
18,53
22,24
7,98
9,98
11,97
15,96
19,95
23,95
8,55 10,69 12,83
17,10
21,38
25,66
9,12 11,40 13,68
18,24
22,81
27,37
9,69 12,12 14,54
19,38
24,23
29,08
10,26 12,83 15,39
20,52
25,66
30,79
10,83 13,54 16,25
21,67
27,08
32,50
11,40 14,25 17,10
22,81
28,51
34,21
12,54 15,68 18,81
25,09
31,36
37,63
13,68 17,10 20,52
27,37
34,21
41,05
14,25 17,82 21,38
28,51
35,63
42,76
14,82 18,53 22,24
29,65
37,06
44,47
15,96 19,95 23,95
31,93
39,91
47,89
17,10 21,38 25,66
34,21
42,76
51,31
18,24 22,81 27,37
36,49
45,61
54,73
19,38 24,23 29,08
38,77
48,46
58,15
19,95 24,94 29,93
39,91
49,89
59,86
20,52 25,66 30,79
41,05
51,31
61,57
21,67 27,08 32,50
43,33
54,16
65,00
22,81 28,51 34,21
45,61
57,01
68,42
25,66 32,07 38,48
51,31
64,14
76,97
28,51 35,63 42,76 57,01
71,27
85,52
34,21 42,76 51,31 68,42
85,52 102,62
39,91 49,89 59,86 79,82
99,77 119,73
45,61 57,01 68,42
91,22 114,03 136,83
51,31 64,14 76,97 102,62 128,28 153,94
68,42 85,52 102,62 136,83 171,04 205,25
Ç NKO KAPLAMA %100 ak m veriminde zaman-gr/m² de toplanan metal tablosu.
A/dm²
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0
1 dakika
2,03
3,05
4,07
5,08
6,10
8,13
10,16
12,20
2
4,07
6,10
8,13
10,16
12,20
16,26
20,33
24,39
3
6,10
9,15
12,20
15,24
18,29
24,39
30,49
36,59
4
8,13
12,20
16,26
20,33
24,39
32,52
40,65
48,78
5
10,16
15,24
20,33
25,41
30,49
40,65
50,81
60,98
6
12,20
18,29
24,39
30,49
36,59
48,78
60,98
73,17
7
14,23
21,34
28,46
35,57
42,68
56,91
71,14
85,37
8
16,26
24,39
32,52
40,65
48,78
65,04
81,30
97,56
9
18,29
27,44
36,59
45,73
54,88
73,17
91,46
109,76
10
20,33
30,49
40,65
50,81
60,98
81,30
101,63
121,95
11
22,36
33,54
44,72
55,89
67,07
89,43
111,79
134,15
12
24,39
36,59
48,78
60,98
73,17
97,56
121,95
146,34
13
26,42
39,63
52,85
66,06
79,27 105,69 132,12
158,54
14
28,46
42,68
56,91
71,14
85,37 113,82 142,28
170,73
15
30,49
45,73
60,98
76,22
91,46 121,95 152,44
182,93
16
32,52
48,78
65,04
81,30
97,56 130,08 162,60
195,12
17
34,55
51,83
69,11
86,38 103,66 138,21 172,77
207,32
18
36,59
54,88
73,17
91,46 109,76 146,34 182,93
219,51
19
38,62
57,93
77,24
96,55 115,85 154,47 193,09
231,71
20
40,65
60,98
81,30 101,63 121,95 162,60 203,25
243,90
22
44,72
67,07
89,43 111,79 134,15 178,86 223,58
268,29
24
48,78
73,17
97,56 121,95 146,34 195,12 243,90
292,68
25
50,81
76,22 101,63 127,03 152,44 203,25 254,07
304,88
26
52,85
79,27 105,69 132,11 158,54 211,38 264,23
317,08
28
56,91
85,37 113,82 142,28 170,73 227,64 284,56
341,47
30
60,98
91,46 121,95 152,44 182,93 243,90 304,88
365,86
32
65,04
97,56 130,08 162,60 195,12 260,16 325,21
390,25
34
69,11 103,66 138,21 172,77 207,32 276,42 345,53
414,64
35
71,14 106,71 142,28 177,85 213,42 284,55 355,69
426,83
36
73,17 109,76 146,34 182,93 219,51 292,68 365,86
439,03
38
77,24 115,85 154,47 193,09 231,71 308,94 386,18
463,42
40
81,30 121,95 162,60 203,25 243,90 325,20 406,51
487,81
45
91,46 137,20 182,93 228,66 274,39 365,86 457,32
548,78
50
101,63 152,44 203,25 254,07 304,88 406,51 508,14
609,76
60
121,95 182,93 243,90 304,88 365,86 487,81 609,76
731,71
70
142,28 213,42 284,55 355,69 426,83 569,11 711,39
853,66
80
162,60 243,90 325,20 406,51 487,81 650,41 813,02
975,62
90
182,93 274,39 365,86 457,32 548,78 731,71 914,64 1097,57
120
243,90 365,86 487,81 609,76 731,71 975,61 1219,52 1463,42
I- ALKAL K (S YANÜRLÜ) Ç NKO BANYOSU ANAL Z METODU
1- Metalik Çinko (Zn++) Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- pH:10 tampon çözelti (70 gr. p.a.
NH4Cl + 570 ml. kons. amonyak 1 lt.lik
balon jojede litreye tamamlan r.
2- Magnezyum titriplex
3- Erio T indikatör
4- Formaldehit
5- 0,05 M EDTA
Analizin Yap l :
Banyo numunesinden pistonlu pipetle 10 ml. örnek 100 ml.lik bir balon jojeye al n r, destile
su ile çizgiye kadar tamamlan r. Analiz için seyreltilen bu çözeltiden geni a zl 500 ml.lik bir
erlenmayere 10 ml. al n r ve üzerine takriben 100-150 ml. destile su kat l r ve 5 ml. pH:10 tampon
çözelti kat larak iyice çalkalan r. Spatül ucu ile magnezyum titriplex ve Erio T indikatörü kat l r,
iyice çalkalan r. Çözelti mavi renk al r, esas nda k rm z olmal d r. Birkaç ml. formaldehit kat larak
bekletilmeden 0,05 M EDTA ile renk k rm z dan maviye dönene kadar titre edilir, formaldehit
ilavesiyle renk k rm z olana kadar titrasyona devam edilir (formaldehit ilavesi ekseriya
yap lmal d r.)
0,05 M EDTA sarfiyat a ml. ise;
Hesaplama :
a x 3,269 = . . . [gr/lt] olarak metalik çinko miktar n verir.
2- Sodyum Siyanür (NaCN) Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- Kons. amonyak
2- %20 lik NaOH çözeltisi
3- %10 luk KI çözeltisi
4- 0,1 N AgNO3
Analizin Yap l :
Elektrolitten pistonlu pipetle 10 ml. örnek 100 ml.lik bir balon jojeye al n r, çizgiye kadar
destile su ile tamamlan r, iyice çalkalan r. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a zl bir
erlenmayere tam 20 ml. al n r, takriben 100-150 ml. destile su kat l r. Üzerine 5 ml. %20 lik NaOH
çözeltisi ve birkaç damla kons. amonyak ile birkaç damla KI ilave edilir ve 0,1 N AgNO3 ile kiremit
k rm z s renge kadar titre edilir.
Sarfedilen 0,1 N AgNO3 miktar a ml. ise;
Hesaplama :
a x 4,9 = . . . [gr/lt] olarak banyodaki NaCN miktar bulunur.
Not :
M faktörü tayini burada çok mühimdir. Banyodaki toplam NaCN miktar n n banyodaki
metalik çinko (Zn++) miktar na oran M faktörüdür. Bu oran 2,7-2,8 olmal d r.
Mfaktör = (Toplam NaCN) / (Metalik Zn++) = 2,7-2,8 olmal d r.
3- Sodyum Hidroksit (NaOH) Miktar Tayini :
Reaktifler : 1- %10 luk NaCN çözeltisi
2- ndigokarmin (0,1 gr. ile 100 ml.
destile suda haz rlanmal d r.)
3- 1 N HCl
Analizin Yap l :
Elektrolitten pistonlu pipetle geni a zl 500 ml.lik bir erlenmayere tam 10 ml. örnek al n r.
500 ml. kadar destile su ve 30 ml. %10 luk NaCN çözeltisi kat l r, iyice çalkalan r, 4 damla
39
indikatör (indigokarmin çözeltisi) kat l r, devaml ve iyi çalkalayarak 1 N HCl ile mavi renge kadar
titre edilir.
1 N HCl sarfiyat a ml. ise;
Hesaplama :
a x 4,0 = . . . [gr/lt] banyodaki NaOH miktar bulunur.
4- Sodyum Karbonat (Na2CO3) Miktar Tayini :
Reaktifler : 1- %5 Ba(NO3)2.4H2O çözeltisi
2- 1 N HCl
3- 1 N NaOH
4- Metil oranj (indikatör)
Analizin Yap l :
Elektrolitten pistonlu bir pipetle geni a zl 4500 ml.lik bir beherglasa 10 ml. numune
al n r. Takriben 100 ml. destile su ve %30 luk baryum nitrat çözeltisinden 30 ml. kat l r, kar t r l r.
Çökeltinin tam olu mas için beklenir. Bilahare mavi bantla filtre edilir, çökelti s cak destile su ile
y kan r. Çökelti 300 ml.lik geni a zl bir erlene al n r, 100 ml. destile su ve 25 ml. 1 N HCl kat l r
a ml.). birkaç damla metil oranj muvacehesinde de 1 N NaOH ile titre edilir (b ml.).
1 N NaOH sarfiyat b ml. ise; (a = 25 ml. al nm t .)
Hesaplama :
(25 b) x 5,3 = . . . [gr/lt] banyodaki Na2CO3 miktar bulunur.
II- AS TL Ç NKO BANYOSU ANAL Z METODU
1a- Metalik Çinko (Zn++) Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- %20 lik trietanolamin çözeltisi
2- Kons. amonyak
3- Metil timol mavisi (indikatör, 1 gr.
100 gr. KNO3 ile kar t r l r.)
4- 0,05 M EDTA çözeltisi
Analizin Yap l :
Elektrolitten bir pipetle 10 ml. numune 250 ml.lik bir balon jojeye al n r, destile su ile
çizgiye kadar tamamlan r, iyice çalkalan r. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a zl bir
erlenmayere 10 ml. numune al n r. Takriben 50 ml. destile su ile seyreltilir. Üzerine 20 ml.
trietanolamin çözeltisi ve 30 ml. kons. amonyak kat l r, iyice çalkalan r. Bir dakika kadar sonra
çözelti zay f sar renk al r, bilahare indikatör ilavesiyle 0,05 M EDTA ile titre edilir. Çözeltinin
rengi mavi ve k rm z üzerinden gri-kül rengine dönene kadar titre edilir.
Hesaplama :
a x 8,173 = . . . [gr/lt] banyodaki çinko miktar n verir.
1b- Metalik Çinko (Zn++) Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- pH:10 tampon çöz.
2- Formaldehit
3- Erio T indikatör
4- 0,1 M EDTA çözeltisi
Analizin Yap l :
Elektrolitten 100 ml.lik bir balon jojeye bir pipetle 10 ml. numune al n r, çizgiye kadar
destile su ile tamamlan r. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a zl bir erlenmayere pipetle
10 ml. al n r, üzerine 20 ml. pH:10 tampon çözelti konur, çalkalan r ve 2 ml. %37 lik formaldehit
çözeltisi kat l r. 3-4 damla Erio T indikatörü muvacehesinde 0,1 M EDTA ile renk tam mavi olana
kadar titre edilir.
40
Hesaplama :
a x 6,54 = . . . [gr/lt] banyodaki çinko miktar bulunur.
2a- Klorür (Cl ) Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- Kons. p.a. HNO3
2- 0,1 N AgNO3
3- Doymu NH4Fe(SO4).12H2O
(ferriamonyum sülfat) çözeltisi
4- 0,1 N NH4SCN çözeltisi
Analizin Yap l :
Elektrolitten bir pipetle 10 ml. numune 100 ml.lik bir balon jojeye al n r, destile su ile
çizgiye kadar tamamlan r. Seyreltilen bu çözeltiden 2 ml. numune 500 ml.lik geni a zl bir
erlenmayere al n r, takriben 50 ml. destile su kat l r ve üzerine tam hassas olarak 25 ml.lik bir
pipetle 0,1 N AgNO3 (25 ml.) kat l r. 2 ml. doymu ferriamonyum sülfat eklenir, iyice çalkalan r.
0,1 N NH4SCN ile gül k rm z s renge kadar titre edilir.
0,1 N NH4SCN sarfiyat a ml. ise;
Hesaplama :
(25 a) x 17,73 = . . . [gr/lt] klorür (Cl ) miktar bulunur.
2b- Klorür (Cl ) Miktar Tayini :
Reaktifler :
1- %5 lik K2CrO4 çözeltisi
2- 0,1 N AgNO3 çözeltisi
Analizin Yap l :
Elektrolitten bir pipetle 10 ml. numune 100 ml.lik bir balon jojeye al n r, çizgiye kadar
destile su ile tamamlan r. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a zl bir erlenmayere 10 ml.
numune al n r. Üzerine %5 lik K2CrO4 çözeltisinden 20 ml. kat l r ve iyice çalkalayarak 0,1 N
AgNO3 ile kiremit k rm z s renge kadar titre edilir.
0,1 N AgNO3 sarfiyat a ml. ise;
Hesaplama :
a x 3,55 = . . . [gr/lt] klorür (Cl ) miktar bulunur.
41
Çinko Kaplama Banyolar nda Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve Giderilmeleri :
Görülen Hata
Muhtemel Sebebi
Hatan n Giderilmesi
Kaplaman n k sa süre
sonunda soyulmas
a) Ön temizlemenin yetersiz olmas
b) Asitle da lama süresinin uzun tutulmas .
a) S cak ve elektrolitik ya almalara dikkat
edilmelidir.
b) Süre k salt lmal d r.
Kabar kl kaplama
a) Kötü (yetersiz) temizleme i lemi.
b) Parça üzerinde film tabakas (kirlilik)
kalmas .
c) Elektrolitte fazla miktarda serbest CN
veya NaOH mevcudiyeti ve yabanc
metaller olmas .
a) Ön temizlemelere ve terkiplerine dikkat
edilmeli.
b) Bol su ile y kamal
c) Analiz de erleri kontrol edilip
ayarlanmal .
Çal ma esnas nda anot
yüzeyinin çok siyahlanmas
Elektrolitte serbest siyanür miktar
dü ük.
Analiz yap larak CN ilave edilmelidir.
Çal ma esnas nda anot
yüzeyi çok parlakt r
Elektrolitte a r
mevcudiyeti.
A r gaz ç k
Fazla serbest CN mevcudiyeti.
Elektrolite Zn(CN)2 kat lmal .
Kaba (sert) kaplama
a) Metal miktar çok yüksek.
b) Temizleme noksanl .
a) Anot yüzeyi ayarlanmal veya paslanmaz
anot (yedek) as lmal .
b) Banyo filtre edilmelidir.
Mat kaplama (tromelde)
a) Ak m yo unlu u yüksek.
b) Serbest siyanür dü ük.
c) Temizleme yetersiz.
d) Parlat c noksan.
e) Fazla polisülfür var.
a) Ak m yo . max. 1-1,5 A/dm² olmal .
b) Analize göre siyanür kat lmal .
c) Temizlemelere dikkat edilmeli.
d) Parlat c kat lmal .
e) Kur un karbonatla çökertip filtre
edilmeli.
Kaplama silindi inde
veya hafifçe kaz nd nda
kaplaman n yoklu u
veya kaplama çok ince
görülmekte
a) Çok dü ük ak m yo unlu u.
b) Anot yüzeyi çok az.
c) Metal miktar yetersiz.
d) Serbest siyanür çok fazla.
e) Karbonat te ekkülü.
a) Ak m yo unlu unun ayar 1-1,5 A/dm²
olmal .
b) Anot yüzeyi art r lmal .
c) Analize göre Zn(CN)2 ilavesi yap lmal .
d) NaOH ilavesi yap lmal .
e) So utarak çöken karbonat almal .
Kaplama kuruduktan
sonra lekelenmekte
a) Yetersiz ve kirli suda y kama.
b) Kuruduktan sonra yüzeyde tozlu tortu
olu uyor.
a) Y kama sular na (devaml akar su) dikkat
edilmeli.
b) Kurutma santrifüjde yap lmal .
Mat kaplama
a) Parlat c noksan.
b) Banyo s cakl çok yüksek.
a) Parlat c kat lmal .
b) Elektrolit so utulmal .
Malzeme kaplama
alm yor
a) Anotlar pasifle mi .
b) Kaplanacak malzeme
(döküm).
siyanür
ve
çok
NaOH
pasifle mi
Analiz yap lmal , Mfaktör kontrol edilmeli,
metal iyonlar gerekebilir.
a) Anotlar temizlenmeli, aktifle tirilmeli.
b) Malzemeleri siyanür çözeltisinde veya
seyreltik HNO3 te aktifle tirin.
Asidik Çinko Banyosunda Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve Giderilmeleri :
Görülen Hata
Muhtemel Sebebi
Hatan n Giderilmesi
Koyu renk kaplama
a) Klorür miktar çok yüksek.
b) Metalik pislikler.
a) Analiz yap larak önlenmeli.
b) Yabanc metaller çöktürülmeli. Devaml
filtrasyona devam edilmeli.
Kumlu kaplama
a) Ak m yo unlu u yüksek.
b) Metalik Zn miktar dü ük.
a) Ak m yo unlu u dü ürülmeli.
b) Analize göre ZnCl2 ilave edilmeli.
Mat kaplama
a) pH de eri bozulmu .
b) letkenlik az.
a) pH de erini ayarlay n.
b) Parlak ta y c kat n. Parlat c kat n.
Mat, k r lgan kaplama.
Banyoda metal tuzu miktar fazla.
Banyoyu uzun süre çal t r n ve elektroliti
seyreltin.
42
ELEKTROL T K PARLATMA
Metallerin mekanik yolla keçe ve f rçalarla polisaj yap larak yüzeyleri parlat labildi i gibi
1- Elektrolitik yolla parlat lmalar ,
2- Kimyasal olarak parlat lmalar kabildir.
1- Elektrolitik Parlatma :
Her metal için özel banyo terkipleri vard r. Elektrolitik parlatmada (E.P.) metal, anoda
ba lan r ve DC tatbikinde metalin anodik çözünmesi sonucu yüzey parlat lm olur. Mekanik
parlatma i leminden, polisajdan önce, metalin yüzeyinde gözle tesbit edilemeyen pürüzler (tümsek
ve çukurlar) vard r. Polisajda yüzeydeki pürüzler kaz n p, çukur yerler dolmaktad r. Çukurlar
dolarken metalin oksidi de a nd r c tozlardan olu an metal tozlar yla dolar. Yüzeyde husule gelen
bu tabaka metalin görünümünü etkiler.
Elektrolitik parlatman n esas , anodik ba lanm metal yüzeyindeki tümseklerin metale bir
gerilim uygulanmas yla çukur yerlere oranla daha h zl olarak çözünmesidir. Yani burada eloksalda
veya elektrolitik kaplamalarda oldu u gibi bir tabaka olu maz. Daha güzel bir PARLAKLIK
sa lanm olur.
Elektrolitik parlatmada volt-amper ili kisi a a daki grafikte özetlenmi tir :
1. bölgede : Polisajl parça mat görünü tedir.
2. bölgede : Polisajl parça düz ve parlak görünü tedir.
3. bölgede : Parçada e it olmayan a nma ve gaz
ç k vard r.
Grafikte elektrolitik parlatma s ras nda
ak m-voltaj de i imleri gösterilmi tir. Burada metal
AB aral nda çözünmekte ve üzerinde bir film
te ekkül etmektedir. C1, C2, C3 noktalar nda film
son eklini almaktad r. Bu noktalarda metal ve
banyoya ba l olarak film farkl h zlarda çözünür. i1
gibi s f ra yak n bir h zla çözünüyorsa (pratikte
çözünmüyor kabul edilirse metal pasifle mi tir)
i1, i2, i3 h zlarda metal belirli bir h zda çözünüyorsa
hala aktiftir. Seçilen banyo (elektrolit) ve sa lanan
ko ullara göre belirli bir h zla parlatma olur. Aksi
halde metal geli igüzel bir ekilde a nmaya u rar.
Aluminyumun elektrolitik parlat lmas n n
ematik izah yandaki ekilde gayet güzel
görülmektedir.
43
Elektrolitik parlatma için iyi bir terkip (BRYTAL Metodu) :
150 gr/lt. Na2CO3
50 gr/lt. Na3PO4
800 gr/lt. Demineralize su
Çal ma artlar :
S cakl k
75-90 °C
Ak m kesafeti 10 V ve 2,5-5,0 A/dm²
Müddet
2-12 dakika
Bu metodda parça yüzeyindeki amorf oksit filmi, oksit ve ya gidermede temizlendikten
sonra parlatma banyosunda takriben ilk 20 saniyede iddetli bir a nma ba lamakta ve takriben 5
dakika sonra oldukça parlak bir yüzey olu maktad r. Daha sonra anodik oksidasyona tabi tutulan
parça mükemmel bir yans t c l k kazanmaktad r.
2- Kimyasal Parlatma :
D ar dan bir potansiyel uygulanmadan, metali kendisini çözen bir banyoya dald r p
kimyasal çözünmeye u ratarak yüzeyinin düzeltilip parlat lmas d r.
Reaksiyonun yürüyü ü elektrolitik parlat lmaya benzer, sadece burada fark; iki ayr elektrot
olmay p, anot ve katot olarak etkiyen bölgeler ayn metalin üzerindedir. Banyo içerisine bat r lan
metalin üzerinde gene bir film tabakas olu makta ve anodik bölgeler film yard m ile a nmaktad r.
Yani k saca yüzeyde lokal piller olaya yön vermektedir.
Uygun bir terkip :
7750 gr. H3PO4
1550 gr. H2SO4
600 gr. HNO3
45 gr. H3BO3
50 gr. Cu(NO3)2
5 gr. Nemlendirici
Çal ma s cakl
105 °C
Müddet
3 dakikad r.
Parçalar banyodan ç kar ld ktan sonra bol su ile y kan r, HNO3 ve su banyolar ndan tekrar
geçirilerek anodik oksidasyon i lemine tabi tutulur. 8-10 kaplama yeterlidir.
Parçalar banyolardan müteakip banyolara geçi i s ras nda havada fazla bekletilmemeli,
i lem sürekli ve süratli bir ekilde gerçekle tirilmelidir. Zira havada bekletmek, fazla tutmak hemen
oksit filmi olu mas na neden olur.
Anodize Edilmi (Eloksall ) Al Parçalar n Boyanmas (Boya lemi) :
Anodize edilmi aluminyumun boyanmas renklendirilmesi de i ik i lemler gerektiri.
Eloksal tabakas Al yüzeyini korudu u gibi, bu tabaka saydam, renksiz ve kimyasal olarak inaktif
ve oldukça serttir. Mesamatl yap s sayesinde kolayca boyan r, bu boyama i lemini di er boyama
i lemleriyle kar t rmamak gerekir. Bir aynay misal olarak al rsak; cam, saydam oksit (eloksal)
tabakas n , gümü lü ters yüzü de temel metale (aluminyum) tekabul eder. Demek oluyor ki,
boyanm oksit tabakas renkli camdan bir aynaya benzemektedir.
Anodik oksidasyondan sonra boyama i lemi hemen yap lmal d r. Boyalar organik veya
anorganik esasl olabilir. Belli pH de erlerinde muayyen (belli) s cakl klarda ve ak ms z olarak,
eloksall parçalar n boya kaplar na dald rmalar yla yap l r.
Bu i lemde erimi olan boya oksit (eloksal) tabakas na nüfuz ederek yerle ir ve bu s rada
yüzeyin cinsini hiçbir ekilde de i tirmez. Boyanm malzeme sath sealing tesbit i lemi de tatbik
edilerek oksit tabakas ndaki mesamatlar kapat lm olur. Böylece boyaya rutubete, a nma ve
n
etkisine kar dayanma özelli i verilmi olur.
44
Anodize edilen Al ve Al ala mlar n n tabii renginin malzemenin safl , yani terkibi ile
de i ece i tabiidir. Bu renk devaml olup, kesin olarak da boyan n nüans na etki eder. Ekstra saf Al
ile Mg, Si ihtiva eden ala mlar da saydam oksit tabakas verirler. Bu kalitedeki aluminyumlar
elektrolitik ve kimyasal parlatmaya uygun olduklar ndan, özellikle parlak mamuller için
kullan l rlar.
Sülfürik asitli banyolarda çal ld nda %1-2 Mn ihtiva eden, anodize edilmi aluminyuma
(ala ma) biraz mat, esmer nüans kazand r r. Mn miktar artarsa renk koyu esmere kadar gider.
%0,6-1,5 Si eloksal tabakas na gri bir renk verir.
%3-6
Si ihtiva eden bir tip ala m, gri ala m olarak bilinir.
Boyan n ve boya i leminin zarar görmemesi için boya i lemi uygun kaplarda yap l r. Birçok
boyalar baz metallerle temas ettiklerinde zararl sonuçlar verirler. Burada boya kab n n d nda
s t c elemanlar , s tma borular , hava giri i vs.nin en uygun maddelerden yap lmas na dikkat
edilmelidir. Demir, pirinç, bak r ve kur undan mamul boya kaplar asla uygun de ildir. Anodize
edilmi ve mesamatlar kapat lm Al kaplar, paslanmaz çeliklerden yap lan kaplarda ve PE
kaplarda boya homojen kal r ve nüans de i ikli i yapmaz. En uygun kaplar Cr-Ni-Mo çelikleridir.
Bakalit, emaye, porselen, cam, PVC ve PE den mamul kaplar boya için en uygun olanlar d r.
Normal artlarda gerçekle tirilmi bir oksit tabakas çözelti halinde maddelerle kolloidal
süspansiyonlar emebilecek bir mesamat sistemine sahip olma özelli i ta rlar. Tabi ki emilecek
maddelerin çap , mesamatlar n çap ndan (takriben 0,02 mikron) daha küçük olmal d r.
Anorganik boyamalar oksit tabakas n n içinde suda erimeyen renkli anorganik ba lar
kurmak suretiyle gerçekle ir. Mesela bronz nüanslar iki banyodaki alternatif i lemler (kobalt asetat
ve potasyum permanganat) ile elde edilir. ki boyal bu metod her zaman mükemmel bir ekilde e
renkte (benzer) boyamalar elde edilmek istenildi inde çok zor olup, boyay yapan n tecrübe ve
maharetine bapl d r. Organik boyalarla çal mak çok basit ve kolayd r. Tek banyolu metodla
çal ld ndan, ço u defa her an boya i leminin kontrolü kabildir. Boyama i lemi bir absorbsiyon
i leminden ibarettir. Belirli artlarda bir sulu eriyikte oksit tabakas n n içerisine absorbe edilirler.
Boyalar genellikle iyi bir erime özelli ine sahiptirler ve mümkün oldu u kadar demineralize
suda eritilmeleri (haz rlanmalar ) gerekir.
Boya üreticileri kullan lacak boyan n eritilmesi gereken [gr/lt.] olarak miktar n , çal ma
s cakl n ve pH de erleriyle, banyoda tutma miktarlar n vermektedirler.
Haz rlanan banyo eriyikleri uygun olarak imal edilen kapakl kaplar nda uzun müddet terkibi
bozulmadan saklanabilirler. Boyamada dikkat edilecek husus eloksall parçan n boyamadan önce
bol bol akar suda (kaskadl y kama) iyice çalkalanarak y kanmas gerekir, artt r.
Boya çözeltilerinin pH de erleri 3-9 aras nda de i mekte olup, genellikle 5,0-7,0
aras ndad r. Boya haz rland nda pH metre ile ayar na bak l r, çal ma süresince pH ayar s k s k
kontrol edilmelidir. pH de erinin de i imi vukuunda ise yine spesiyalist boya firmas n n çal ma
talimat na uyulmal d r. Genellikle çok dü ük pH (asidik) de erlerinde seyreltik Na2CO3 çözeltisi ile
ve çok yüksek pH (alkalik) de erlerinde de seyreltik asetik asit veya seyreltik sülfürik asit
çözeltisiyle pH ayar yap lmal d r.
Boya banyolar n n s cakl
da genellikle 55-65 °C civar ndad r. So ukta veya normal
s cakl kta tatbik edilen banyolar da vard r. Fakat bu durumda 60 °C de elde edilen nüansa e it bir
boya elde edilmek isteniyorsa daha fazla boya kullanmak ve boya banyosunda fazla tutmak gerekir.
En önemli dezavantaj ; so ukta yap lan boyamada renk stabl (dayan kl ) de ildir, rengini kolayca
b rakabilir.
Boyama süresi 2-3 dakikadan ba lar, 10-15 dakikaya kadar devam eder. Çok aç k nüanslar
ve iyi bir dayan kl l k isteniyorsa, müddet 10-15 dakikadan a a olmamal d r. Genellikle dü ük
konsantrasyonlu banyolarda uzun müddet yap lan boyamalarda, daha yüksek konsantrasyonlu
banyolarda k sa süre ile yap lan boyamalara nazaran çok daha iyi bir dayan kl l k elde edilir.
Kullan lan boya miktarlar birkaç gr/lt.den 10 gr/lt.ye kadar kullan lmaktad r. Bütün Al banyolar
esas nda birbirleriyle kolayca kar abilirler fakat, boyamada elde edilen eloksal tabakas üzerine
absorbsiyonlar farkl olaca ndan çe itli renklerin de i ik nüans farklar meydana gelebilir. Bu hal
devaml kontrol ve dikkat ister. pH de erleri birbirlerinden çok farkl boyalar birbirlerine
45
kar t r lmamal d rlar.
Boyan n anodize (eloksal) edilmi parçalarda dayan kl olmas için, eloksal tabakas n n 1012 mikrondan dü ük olmamas gerekir. Mimari aç dan bina cepheleri için yap lan eloksal n kal nl
da 20 mikrondan a a olmamal d r. Boyalar n da
a ve kötü hava artlar na kar optimum bir
dayan kl l klar vard r.
Boyamadan önce yap lacak eloksal i lemi :
Ak m kesafeti
1,5 A/dm²
Voltaj
15-17 V
Elektrolit
190-200 gr/lt. serbest H2SO4 , 5-10 gr/lt. aluminyum
S cakl k
18-22 °C
Müddet
30 dakika
artlar n haiz olmal d r. Bu durumda minimum 12-14 (mikron) Al2O3 tabakas olu turulur.
A a daki tabloda SANDOZ firmas n n banyolar n n renklere göre kullan m terkipleri
öyledir :
Boya Cinsi
Alt n Sar s
K rm z
Sar
K rm z
Bordo
Mor
Mavi
Mavi (koyu)
Ye il
Ye il (koyu)
Siyah
Siyah (koyu)
Siyah (çok koyu)
SANODAL Gold 4N
Aluminium Rot GLW
Sanodal Gelb 3GL
Sanodal Rot B3LW
Aluminium Bordeaux RL
Aluminium Violett CLW
Sanodal Blau 2LW
Sanodal Blau 2LW
Aluminium Grün LWN
Aluminium Grün LWN
Aluminium Schwarz 2LW
Aluminium Schwarz 2LW
Sanodal Schwarz GL
K. Miktar
30 gr/lt
4 gr/lt
3 gr/lt
5 gr/lt
5 gr/lt
3 gr/lt
0,5 gr/lt
3 gr/lt
0,2 gr/lt
1,0 gr/lt
2,0 gr/lt
10,0 gr/lt
30,0 gr/lt
pH de eri
>8
7
>8
>8
6-7
6-7
>8
>8
7-8
7-8
>8
>8
>8 (eloksal kal nl
24 olmal d r.)
Not : Sandoz firma lisans yla çal an CLARIANT firmas boyalar n n kullan m ekli de
ayn d r.
Baz boyamalarda nüans farklar sealing esnas nda meydana gelebilir. Boyan n
sabitle tirilmesi i leminde firman n verece i talimata uyulmas gerekmektedir.
K saca boyama i leminden sonra durulama yap l r. Tesbitten (sealing) sonra renk sabit kal r.
Baz boyalar n 95 °C demineralize suda rengi aç lmakta ve sealing banyosu da hafifçe
renklenmektedir.
Sealing (tesbit) etkisine tesir eden belli ba l faktörler unlard r :
Süre, s cakl k, banyonun terkibi ve pH de eri.
Süre asgari 20 dakika olarak kabul edilir. Bina cephelerinin sealing süreleri oksidasyon
süresiyle ayn olmal d r. Suyun s cakl
kaynama s cakl nda tutulmal d r. 95 °C nin alt nda
noksan olur ve dü ük s cakl kta müddeti uzatarak yap lan i lem hatal d r. Yetersiz sealing boyalar n
dayan kl l n azalt r. Banyo demineralize su ile haz rlanmal d r. Kuyu veya artezyen sular
kesinlikle kullan lmamal d r. Tesbit banyosuna kat lan tuzlar gibi yard mc maddeler boyalar n
dayan kl l n olumlu yönde etkiler. Banyoya giren sülfatlar, fosfatlar gibi yabanc maddeler ise
sealing i olumsuz yönde etkiler ve ta may kuvvetlendirirler. Sealing banyosu nötral veya hafifçe
asidik olmal d r. pH 5,5-6,0 a ayarlanmal d r. Sealing banyosu s k s k yenilenmelidir. Sealing ten
sonra malzemeler iyice durulan r ve kurutulur.
46
Özet Olarak Aluminyum un Kullan ld
Uçak Sanayii
Yerler :
: Ses alt ve ses üstü uçaklar n yap m nda
Otomobil Sanayii
: Hafifli i nedeniyle (pistonlar, çe itli karterler, diferansiyel köprüsü,
karoseri), iyi termik iletkenli i nedeniyle (blok silindirler, üst kapaklar), dekoratif amaçla (profiller,
far ile ayna çerçeveleri)
Elektrik
: Yo unlu u bak rdan 3 defa daha dü ük olmakla beraber, iletkenli i
bak r n %62 si kadard r. Havai hatlar, al çelik kablolar, Al-Mg-Si ala mlar , ba lama çubuklar ,
izole kablolar, makara sar mlar , abajur sanayiinde, ayd nlatmada.
Ambalaj
: Aluminyumun zarars z olmas , su geçirmemesi, ultraviyole nlar n
durdurmas nedeniyle (çikolata, çay, tütün ve Al folilerle tereya , kondanse süt, Al tüplerde salça,
di macunu ve me rubat i elerinin kapaklar nda)
Yap Endüstrisi
: Bina cephelerinin do ramalar nda, damlarda süsleme ve dekoratif
amaçla mutfak tak mlar , elektrikli ev aletleri, laboratuvar ve s nai cihazlarda (tank, kamyon ve
treyler asileri, vagonlar), demiryollar nda i aret levhalar , maden ocaklar nda payandalar, payanda
kollar , kömür arabalar , denizcilikte üst yap lar, bölmeler, cankurtaran filikalar gibi.
Tekstil Sanayii
: Makaralar, silindirler, ayr ca eloksall reflektörler ve fantezi süs
e yas yap m nda bijuteride.
47
PASLANMAZ ÇEL KLER N
ELEKTROPOL SAJ LEM
Paslanmaz çelikten imal edilen ev araç ve gereçlerinin, çatal, ka k, mikser, çaydanl k ve
kevgir gibi parçalar ile t bbi maksatla ortopedik parçalar n k r k, ç k k vs.de vücut içerisine tak lan
paslanmazdan mamul parçalar n elektrolitik parlatmas nda tatbik edilir.
Parçalar n imalatlar esnas ndaki lehim, kaynak gibi muhtelif ekillendirilmelerinden ileri
gelen matl k ve renk de i imleri bu özel elektrolitik parlatma çözeltisiyle giderilir. Sonuçta
malzemede hiçbir ekilde kaybolmayacak bir parlakl k sa lan r.
Anodik olarak gerçekle tirilen bu tür parlatmada bu özel elektrolitin di erlerinden üstün
fark , 300 kalite paslanmazlarda yüzeyde pasivasyon sa lad için korozyona kar direncini daha
da çok artt r r. Bu yolla elektrolitik parlatma çok ekonomiktir ve elektrolit de uzun ömürlüdür.
Yaln z ön i lemlerde meydana gelebilecek ezikleri ve derin çizgileri düzeltmez, sadece yüzeyi
parlat r.
Paslanmazlar n mekanik polisaj ndan sonra bilhassa çaydanl k ve demliklerin (d
yüzeylerinin) polisaj ndan sonra iç k sm n n elektrolitik parlat lmas , içi ve d birlikte yap l rsa çok
üstün ve homojen bir parlakl k kazan r. Ayr ca banyoya giremeyecek kadar büyük parçalar n
elektrolitik parlat lmas da k s m k s m yap labilir. lem esnas nda d arda kalan k s mda hiçbir
de i iklik olmaz, yan etkiler görülmez.
Mekanik parlatma i leminde polisajdan önce metalin yüzeyinde gözle görülemeyen pürüzler
(tümsek ve çukurlar) vard r. Polisajda yüzeydeki pürüzler kaz n p, çukur yerler dolmaktad r.
Çukurlar dolarken metalin a nd r c tozlar ile dolar, yüzeyde husule gelen bu tabaka metalin
görünümünü etkiler.
Elektrolitik parlatman n esas , anodik olarak ba lanm metal yüzeyindeki tümseklerin
metale uygun bir gerilim tatbikiyle çukur yerlere oranla daha h zl olarak çözünmesidir. Yeni
burada di er elektrolitik kaplamalarda oldu u gibi (Cu-Ni-Zn-Cr) gibi bir tabaka olu maz, daha
güzel bir parlakl k sa lanm olur.
Elektrolitik parlatma çözeltisinin hijyenik hiçbir yan etkisi yoktur. Sa l a zarar verecek
gaz, buhar ne retmez. Eldivenle çal lmal d r. Çok dikkatle çal arak elektrolitin yüze ve göze
s çramamas na dikkat edilmelidir.
Elektrolitin çal ma s cakl n n yüksek olu undan dolay çok az bir buharla ma sözkonusu
olabilir. Bundan dolay sabahlar i e ba larken 100 lt.lik bir elektrolit için 500 ml. Kadar destile
(veya demineralize) su kat lmal d r. Analize göre asitlerin kar m yap lmal d r.
Tablo 1. Paslanmaz Çelikler (DIN 17440)
Malzeme
No
DIN
Si
max
Mn
max
P
max
S
max
Cr
Ni
0,50
1,4016
X8 Cr 17
AISI 420-410
0,10
1,00
1,00
0,045
0,030
18,00
1,4021
X20 Cr 13
0,20
1,00
1,00
0,045
0,030
13,00
1,4034
X40 Cr 13
0,40
1,00
1,00
0,045
0,030
13,00
1,4300
X12 Cr Ni 188
AISI 304
0,12
0,60
0,60
0,030
0,030
18,00
9,00
1,4401
X5 Cr Ni Mo 1810
0,07
1,00
2,00
0,045
0,030
18,00
12,00
(x)
1,4828
X15 Cr Ni Si 25 12
0,15
2,00
0,60
0,045
0,030
20,00
12,00
1,4841
X15 Cr Ni Si 25 20
AISI 310
0,15
2,00
2,00
0,045
0,030
25,00
20,00
Not : (x) 2,25 Mo vard r.
48
C
Paslanmaz çeliklerin anodik parlat lmas nda :
Anot
: Parlat lacak malzeme.
Katot
: Paslanmazdan mamul banyo kazan veya paslanmaz plakalar.
Anot Katot mesafesi
: 12-15 cm olmal d r.
Anot / Katot yüzey oran
: 1 / 1 oran nda olmal d r.
Elektrolit s cakl
: 100-105 °C
Ak m yo unlu u
: 14-16 V ve 28-30 A/dm²
Elektrolit
: H2SO4 ve H3PO4
Yeni elektrolitin bir müddet kullan m ndan sonra ak m yo unlu u 20-24 A/dm² ye
dü ürülebilir.
Müddet
: 1-3 dakikad r.
Not : Silindirik malzemelerde içerisine yard mc 2-3 mm.
paslanmaz katot olarak
konulmal d r. Elektrolitin s cakl termostatla kontrol edilmeli ve sabit tutulmal d r.
Tablo 2. Paslanmaz Çelik Terkipleri
AISI 304
C
Si
Mn
Ni
Cr
N
S
P
Min.
0,08
0,75
2,0
8
10,5
18
20
0,10
0,030
0,045
Max.
0,63
0,35
1,08
8,04
18,12
0,093
0,023
0,024
C
Si
Mn
Ni
Cr
N
S
P
Mo
Min.
0,030
0,75
2,0
10,0
14,0
16,0
18,0
0,10
0,030
0,045
2,0
3,0
Max.
0,024
0,40
1,28
10,09
16,77
0,04
0,026
0,026
2,09
C
Si
Mn
Ni
Cr
N
S
P
Min.
0,150
1,00
1,0
12,0
14,0
0,030
0,040
Max.
0,193
0,37
0,38
13,10
0,04
0,018
AISI 316
AISI 420
0,26
49
Elektrolitik Parlatma Banyosunun Analizi (H2SO4 + H3PO4 Kar m )
Reaktifler :
1 N NaOH
Metil oranj indikatör
Fenolftalein
Analizin Yap l :
a) Banyo numunesinden (elektrolitten) bir pipetle 10 ml. 1 lt.lik balon jojeye al n r ve
çizgiye kadar destile su ile seyreltilerek iyice çalkalan r. Seyreltilen bu çözeltiden 10 ml. Numune
500 ml.lik geni a zl bir erlenmayere al n r, takriben 100 ml. destile su ilavesiyle 4-5 damla metil
oranj kat larak 1 N NaOH ile sar renge kadar titre edilir.
1 N NaOH sarfiyat (a) ml. olsun.
b) Bilahare çözeltiye 3-4 damla fenolftalein ilavesiyle 1 N NaOH ile titrasyona renk gül
k rm z s olana kadar devam edilir.
1 N NaOH sarfiyat (b) ml. olsun.
Hesaplama : Seyreltme oran dikkate al narak,
b x 9,8 = . . . [gr/lt] H3PO4 miktar n verir.
(a b) x 4,9 = . . . [gr/lt] H2SO4 miktar n verir.
Tablo 3. Fosforik Asit (H3PO4)
Fosforik Asit
(H3PO4) 20°
°Bé
0,7
1,6
2,2
3,0
3,9
4,4
5,3
6,0
6,9
7,7
8,4
9,3
10,0
10,8
11,5
50
H3PO4
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
H3PO4
[gr/lt]
10,05
20,22
30,48
40,88
51,40
61,98
72,73
83,60
94,59
105,70
116,90
128,30
139,80
151,30
163,10
Fosforik Asit
(H3PO4) 20°
°Bé
12,3
13,0
13,9
14,6
15,4
16,1
16,9
17,7
18,5
19,1
19,8
20,6
21,4
22,2
22,9
H3PO4
%
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
H3PO4
[gr/lt]
175,00
187,00
199,30
211,50
224,00
236,50
249,30
262,20
275,30
288,20
301,60
315,10
329,00
342,80
356,70
Fosforik Asit
(H3PO4) 20°
°Bé
25,8
29,3
32,9
36,3
39,7
43,1
46,3
49,6
52,8
55,8
58,8
H3PO4
%
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
H3PO4
[gr/lt]
425,60
502,60
582,70
668,00
759,00
855,60
957,40
1067,00
1183,00
1305,00
1435,00
Tablo 4. Sülfürik Asit (H2SO4)
Özgül
A rl k
755
760
765
770
775
780
785
1,790
795
800
805
810
815
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
8405
8410
8415
8410
8405
8400
8395
8390
8385
8384
°Bé
62,1
62,3
62,5
62,8
63,0
63,2
63,5
63,7
64,0
64,2
64,4
64,6
64,8
65,0
65,1
65,2
65,3
65,4
65,5
65,6
65,7
65,8
65,9
65,8
65,8
65,8
Çözeltinin
Normalitesi
29,35
29,59
29,87
30,14
30,40
30,69
30,98
31,28
31,59
31,89
32,24
32,59
32,99
33,42
33,50
33,58
33,67
33,77
33,87
33,97
34,07
34,18
34,28
34,39
34,50
34,62
34,75
34,87
34,99
35,11
35,28
35,46
35,64
35,87
35,99
36,17
36,54
36,87
36,99
37,03
37,05
37,18
37,23
37,66
H2SO4
%
82,00
82,44
83,01
83,51
84,02
84,50
85,10
85,70
86,30
86,92
87,60
88,30
89,16
90,05
90,20
90,40
90,60
90,80
91,00
91,25
91,50
91,70
91,90
92,10
92,43
92,70
92,97
93,25
93,56
93,80
94,25
94,60
95,00
95,60
95,95
96,38
97,35
98,20
98,52
98,72
98,77
99,12
99,31
100,00
Asit Muhtevas
SO3
SO3
[kg/lt]
%
449
66,94
451
67,30
465
67,76
478
68,17
491
68,60
504
68,98
519
69,47
1,534 69,96
549
70,45
564
70,96
581
71,50
598
72,08
618
72,96
639
73,51
643
73,63
647
73,80
651
73,96
656
74,12
661
74,29
666
74,49
671
74,69
676
74,86
681
75,03
685
75,19
692
75,46
698
75,69
704
75,89
710
76,12
717
76,38
722
76,57
730
76,90
739
77,23
748
77,55
759
78,04
765
78,33
774
78,69
792
79,47
808
80,16
814
80,43
816
80,59
817
80,63
823
80,93
826
81,08
838
81,63
H2SO4
[kg/lt]
175
185
196
207
218
228
240
1,252
265
277
291
305
322
338
341
345
348
352
356
360
364
368
372
376
382
386
391
396
402
405
412
419
426
436
441
448
463
476
481
483
484
488
490
500
51
Paslanmazlar n Elektrolitik Parlatma Banyo Analizi (H2SO4 + H3PO4)
Prensip : H2SO4 + H3PO4 kar m n n analitik kontrolüdür.
H3PO4
H2SO4
SO4=
NaOH
m.o. kat larak 1 N NaOH ile titrasyonda
sarfiyat V1 ml.
NaOH
m.o. renk de i im noktas nda f.f. kat l r.
NaOH
f.f. renk de i iminde sarfiyat V2 ml.
H3PO4
H2PO4
HPO4=
Analizin Yap l :
Elektrolitten bir pipetle 5 ml. numune 100 ml.lik bir balon jojeye al n r, destile su ile çizgiye
kadar tamamlan r. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a zl bir erlenmayere 15 ml. numune
al n r ve m.o. (metil oranj) ve 1 N NaOH ile renk dönüm noktas na kadar titre edilir.
1 N NaOH sarfiyat V1 ml.dir. Bu dönüm noktas nda çözeltiye derhal 4-5 damla f.f.
(fenolftalein) kat larak 1 N NaOH ile renk dönüm noktas na kadar titre edilir.
1 N NaOH sarfiyat V2 ml.dir.
V1 sarfiyat H2SO4 miktar n
V2 sarfiyat H3PO4 miktar n verir.
Örnek Hesaplama :
V1 sarfiyat 9 ml.
V2 sarfiyat 2 ml. ise
a) H2SO4 miktar :
V1 V2 = 2 ml.dir.
2 x (98 / 2) x (100 / 15) = 653,33 mg.d r.
Ba lang çta 5 ml. numune al nd ndan bu rakam 5 e bölünür. Yani,
633,33 / 5 = 130,66 mg/lt. bulunur.
Litrede ise (H2SO4 tablosundan) 130 gr/lt. ve % olarak ise %15 e tekabul etti i bulunur.
b) H3PO4 miktar :
7 x (98 / 1) x (100 / 15) = 4573,33 mg.
4573,33 / 5 = 914,46 mg/lt. bulunur.
H3PO4 tablosundan %78,80 e tekabul eder. Yani %78,80 H3PO4 bulunur.
Hesaplamada kullan lan 15 rakam seyreltiden al nan çözelti miktar d r.
Not :
H2SO4 130 mg. bulundu ise; litrede 1000 x 130 = 130.000 mg/lt. yani 130 gr/lt.
Tablodan %15 bulunur.
H3PO4 914,66 mg. bulundu ise; litrede 1000 x 914,66 = 914.660 mg/lt. yani 914,66 gr/lt.
Tablodan %78,80 bulunur.
52
ALUM NYUM UN ANOD K OKS DASYONU
Aluminyum :
Sembolü
Atom no.
Atom a rl
Yo unlu u
E.n.
K.n.
De erli i
Normal potansiyel
Elektrokimyasal
e de er miktar
Al
13
26,981
2,698 (20 °C de)
660,24 °C
2467 °C
+3
-1,7 V
0,33588 gr/A.h
lk defa Alman Wöhler taraf ndan AlCl3 üzerine potasyum etki ettirerek aç a ç kar ld
(1827). lk s naî üretimi Sainte-Claire taraf ndan gerçekle tirildi (1854). Elektroliz yolu ile ilk
metalurjisi de Deville de 1886 y l nda Frans z Herault ve Amerikal Hall taraf ndan ayn zamanda,
fakat ayr ayr bulundu.
Demirden sonra en çok kullan lan beyaz, gümü î görünü te ve hafif bir metaldir. Kolayca tel
ve levha haline gelebilir. Oksijene kar büyük bir ilgisi olmakla beraber, ince bir amorf oksit
(Al2O3) tabakas ile kapl d r. Dolay s yla bu oksit tabakas metali korur. Üretimden yeni ç kan bir
aluminyumun yüzeyinde olu an film tabakas 50-80 °A (angström= 10 10 mt.) kadard r. Oksit
tabakas (amorf) kal nl artt kça esas (ana) metali koruyucu bir özellik arzeder. Aluminyumda
bulunan Al2O3 ün bu koruyucu özelli i di er metallerde yoktur. Mesela demir üzerinde olu an
oksit tabakas bilahare rutubetin de (nem) etkisiyle pas a dönü ür. Bu paslanma (korozyon) sonucu
tonlarla kay p olu ur.
Aluminyumun elde edildi i boksit cevheri 1938 y l na kadar bilinmiyordu. MTA Enstitüsü
nün 1962-1965 y llar aras nda yapt
çok geni kapsaml jeolojik sondaj ve kuyu çal malar
Konya-Seydi ehir boksitlerinin tipi ve yeterli rezervde oldu unun anla lmas üzerine yörede
aluminyum üretim tesisi kurulmas na karar verilmi tir. Ülkemizde takriben 60 milyon ton boksit
rezervi bulunmaktad r.
1974 te Etibank Seydi ehir Al tesislerini kurmu tur. Tesisin üretim kapasitesi 60.000
tondur. Yurdumuzda aluminyum sektörü Ortado u ülkeleri ve Avrupa toplulu una yapt
ihracat n gün geçtikçe art rmaktad r.
Aluminyum oksijen ve klorda yanar. HCl ve HF de bu metale h zla, H2SO4 ise yava etki
eder. Deri ik HNO3 den etkilenmedi i gibi, organik maddelerin ço una da dayan kl d r.
Al so ukta yava ,fakat s cakta HCl de pek çabuk çözünür ve hidrojen aç a ç kar :
2Al + 6HCl
2AlCl3 + 3H2
Seyreltik H2SO4 te zorlukla, fakat deri ik H2SO4 te pek çabuk çözünür. NaOH ve KOH da
s cakta aluminat vererek çözünür ve hidrojen ç kar :
Al + 3NaOH
Al(NaO)3 veya Na3AlO3 + 3H2
Al2O3 + 6NaOH
2Na3AlO3 + 3H2O
+
Na3AlO3 + H
Al° + 3Na + 3H2O
Bu reaksiyonda H2 kaleviden (alkaliteden) de il, su moleküllerinden olu ur. Alkalitenin rolü
Al(OH)3 tabakas n çözündürerek yüzeyi temiz tutmakt r. Burada olu an sodyum aluminata asidin
etkimesiyle, aluminyumun yüzeyindeki tüm oksit (amorf Al2O3) tenar nd rarak aktif aluminyum
haline dönü ür.
Laboratuvarda elde edilen aktif aluminyum üzerine su dökülürse, bir müddet sonra hidrojen
ç kar ve metal aluminyumun bu özelli inden faydalan larak aktif hale getirilmi , yüzeyinde önceden
havada olu an amorf oksit (Al2O3) tabakas giderilerek sülfürik asit (a a da di er metodlar gibi)
çözeltisinde anodik olarak elektroliz edilirse gayet güzel görünü lü, homojen ve yüzeyde her tarafta
e it kal nl kta bir Al2O3 tabakas elektrolitik olarak elde edilmi olur.
53
te bu i leme ELOKSAL ad verilir. Eloksal kelimesi Almanca bir tabir olan
(Elektrolytische Oxidation des Aluminums) yani aluminyumun anodik oksidasyonu kelimelerinin
ba harfleri birle tirilerek türetilmi tir.
Ad ndan da anla ld
gibi Aluminyum parçalar, yani elokse edilecek, anodik
oksidasyona tabi tutulacak parçalar anoda as lmal d r. Katot ya Al veya Pb plakalardan olu ur.
Banyo kab tamamen kur un kapl veya Pt-Fe olmal d r.
yi bir anodik oksidasyon (eloksal) i lemi için a a da belirtilen hususlara dikkat edilmelidir:
a) yi bir eloksal, metalin Al safiyetine ba l d r. Al %99,5 safl kta olmal d r.
b) Anodik oksidasyon i lemi di er Cu, Ni, Zn ve Cr kaplamalara benzemez. Bu tür
kaplamalarda kaplanacak metal katoda as lmakta ve anotta baz istisnalar hariç, elektrolitik Cu, Ni,
Zn dir. Krom, Au ve Ag kaplamalarda çözünmeyen anot kromda (%93 Pb + %7 Sn), Au ve
gümü te Pt anotlar gibi. Bu tür kaplamalarda redresör seçimi; banyo hacmine ve i leme göre,
gerilimi 10-12 veya 15 V, ak m da 800-1500-3000 A e kadard r. Anodik oksidasyonda ise voltaj
yüksek oldu undan 30-40 V olarak seçilmelidir. Ak m 1500-2500 A dir.
c) Aluminyum parçalar n yüzeyinde olu an amorf oksit tabakas n n çok iyi giderilmesi
gerekir. Ayn zamanda Al mamullerinin imalat nda yüzeyde ya tabakas da bulunur. Onun için
aluminyum malzemenin iyi temizlenmesi oksit tabakas + ya tabakas n n giderilmesi önem
kazan r. Kesinlikle yaln z sud kostik (NaOH) çözeltisi bu i i görmezve dezavantaj aluminyum
yüzeyini a nd r r.
d) Oksit ve ya tabakas n n giderilmesi özel temizleme maddeleri üreten firmalardan
Aluminyum için oldu u belirtilmelidir. Bilgi için aluminyum cins ve ekillerine göre muayyen
yüzde oranlar nda, içeri inde NaOH, Na2CO3, Na3PO4 ve emülgatör bulunur.
Eloksal i lem s ras öyle olmal d r :
1- Parçalar özel aluminyum ask lar na as l r, demir, pirinç vs. ask kullan lmaz.
2- Oksit ve ya alma banyosunda 40-50 °C de temizlenir. ayet Al parçalar n polisaj
yap lm sa burada ya lar ndan temizlenir. Banyo üzerinde aspirasyon sa lanmal d r.
3- 30-35 °C suda y kama.
4- Devaml akar suda y kama.
5- %15-20 lik HNO3 de nötrleme.
Not : Al ala m Si ihtiva ediyorsa %1-3 HF ilave edilmelidir. Bu asitle çal rken cilde
temas na asla izin verilmemelidir.
6- Su ile y kama, durulama.
8- Eloksal (anodik oksidasyon) banyosu.
Elektrolit %20 lik sülfürik asit çözeltisidir. Burada deiyonize su kullan lmal d r.
Banyo haz rlan rken önce banyoya (haz rlanacak hacme göre) önce suyun ¾ ü konulur,
üzerine çok yava yava ve azar azar sülfürik asit kat l r.
Banyo haz rlay c lar mutlaka koruyucu gözlük ve uzun konçlu eldiven
kullanmal d rlar. Reaksiyon kimyaca (ekzotermik) s veren bir reaksiyon oldu undan
elektrolit çok s n r, so umas beklenir veya banyoya tabandan so umay kolayla t rmak
(süreyi k saltmak) için dü ük bas nçla hava verilir. H2SO4 kat lmas bittikten sonra tam
so umas beklenir.
Çal ma artlar :
Elektrolit
%20 H2SO4 çözeltisi
S cakl k
18-22 °C
Voltaj
12-25 V
Amper
1-2 (1,6 A/dm²)
Süre
20-30 dakika
Anot-katot aras mesafe 15-25 cm. olmal d r. Katot/anot yüzey oran ½ olmal d r.
Eloksal banyo çal ma s cakl 24-25 °C lere ç kt nda kalite bozulur. Kalitenin devaml
sa l kl olmas için eloksal banyosunun iç yan cidarlar na kur un boru (serpantin) dö enerek,
s cakl 18-22 °C de sabit tutmaya çal lmal d r.
54
10- 95 °C de demineralize suda sealing ve kurutma.
Yukar da da formüle edildi i gibi; oksit giderme ve ya alma banyosunda birinci banyoda
amorf oksit tabakas giderilir.
Al2O3 + 6NaOH 2Na3AlO3 + 3H2O
ve asit etkimesiyle
Na3AlO3 + H+
Al° + 3Na + 3H2O
Aktif hale geçen aluminyum eloksal banyosunda sekizinci banyoda anotta ç kan oksijen ile
homojen, her yerde e it kal nl kta elektrolitik olarak bir Al2O3 tabakas olu ur.
Aluminyum safiyeti ne kadar yüksek olursa, o kadar kaliteli bir eloksal tabakas elde edilir.
Not : aluminyum safiyetinin dü ük olmas ve içeri inde Si ve Mn ihtiva etmesi durumunda,
malzeme yüzeyinde oksit ve ya alma banyosundan sonra kirlilik, gri veya siyah bir film tabakas
olu abilir. Bu hata be inci banyoda nitrik asit ve HF ile giderilir.
Eloksal i leminde :
a) Oksit giderme ve ya alma terkibi %6-8 lik olmal d r. Banyo ömrü 4-6 haftad r. Arada
bir takviye edilerek bu süre sonunda yeniden haz rlanmal d r.
b) y kama sular devaml akar su olmal d r.
c) Eloksal banyosunun her 10-15 günde bir H2SO4 miktar kontrol edilmelidir. Banyoda
metalik Al+++ miktar 15 gr/lt. yi geçerse yenilenmelidir.
d) HNO3 ve HF banyosunda dikkatli çal lmal , parça yüzeyindeki kirlilik, film tabakas
kal yorsa yenilenmelidir.
Buradaki kirli sular n içerisinde ihtiva etti i at k kimyasallar n zarars z hale getirilmesi
YASA GERE
artt r. ayet müstakil bir yerde çal l yor ise, usulüne uygun kimyasal yöntemle
ar tma sistemi kurulmal , kontrol edilmelidir.
ayet eloksal yap lan parçalar içerisinden bozuk ç kanlar olursa, ayr bir banyoda %8-10
luk bir sudkostik banyosunda parçan n üzerindeki oksit tabakas sökülmelidir.
Eloksal i leminde a a da ematik olarak gösterildi i ekilde;
Oksit giderme, ya alma banyosunda önceden havada olu an amorf Al2O3 tabakas giderilir,
metal yüzeyinde bir a nma olur. Bilahare eloksal i leminden sonra elektrolitteki müddete göre
(istenilen kal nl a kadar) 15-25 mikron tabaka elde edilmesi sa lan r. Eloksal tabakas olu urken
elektrolite Al geçer, aluminyumun elektrolitte erime h z 0,6 gr/ .m² dir. Yüksek konsantrasyonda
Al mevcudiyeti eloksal i leminde voltaj daha da yükselterek enerji sarfiyat n n artmas na ve de
banyonun çok s nmas na neden olur.
Al2O3
(amorf) a)
a)
Al2O3
(amorf)
Kaplanan
eloksal tabakas
Temel Metal
(Aluminyum)
Kaplanan
eloksal tabakas
a) Oksit ve ya almadaki eksilen k s m
55
Çe itli Anodik Oksidasyon (Terkipleri) Metodlar :
1- GS (Do ru ak m + Sülfürik asit) Metodu :
Elektrolit
: %20 sülfürik asit
Gerilim (voltaj)
: 10-20 V
Ak m (amper)
: 1,5-2,5 A/dm²
S cakl k
: 18-22 °C
Renk
: Renksiz
2- GX (Do ru ak m + Okzalik asit) Metodu :
Elektrolit
: %5 okzalik asit
Gerilim (voltaj)
: 60 V
Ak m (amper)
: 1-1,5 A/dm²
S cakl k
: 18-20 °C
(30-35 V, 1-2 A/dm² de 35 °C)
Renk
: Hafif renkli
3- WX (Alternatif ak m + Okzalik asit) Metodu :
Elektrolit
: %7-10 okzalik asit
Gerilim (voltaj)
: 80 V
Ak m (amper)
: 2-5 A/dm²
4- BK (Do ru ak m + Kromik asit) Metodu :
Elektrolit
: 30-100 gr/lt. kromik asit
Gerilim (voltaj)
: 40-50 V
Ak m (amper)
: 1 A/dm²
Eloksal kaplama kal nl banyoda kalma müddetiyle ilgilidir. Ak m kesafeti ve banyoda
kalma müddeti ile istenilen kal nl kta eloksal tabakas olu turulur.
Mesela, 20 °C de 1,6 A/dm² ile kaplama kal nl -zaman ili kisi :
15 dakikada
8 mikron
30 dakikada 14 mikron
Enerji sarfiyat 30-40 dakikada 0,5-2,5 kWh/m² dir.
Eloksal tabakas çok sert ve a nmaya dayan kl d r. Sealing i lemi yap lm eloksal tabakas
korozyone çok dayan kl d r ve saydam yap s aluminyumun metalik karakterini ortaya koyar.
Yaln z eloksal tabakas asitlere dayan kl olmakla birlikte alkalik kimyasallardan hemen etkilenir.
Kromik asit ile anodik oksidasyon :
Uçak ve savunma sanayiinde tatbik yeri vard r. Korozyona kar çok dayan kl d r. Piyasada
yün örgü i lerinin kaplanmas nda da tatbik edilir.
Elektrolit : 30-100 gr/lt. H2SO4
Burada parçalar banyoya en dü ük voltajda as l r, 30-40 dakikada 30-32 V a ç kar l r. Parça
adedinin yakla k 2,5 kat ampere ula lmas ve buradan itibaren sabit kalacak ekilde voltaj 50 V a
kadar yükseltilip i lem tamamlan r. lem s ras nda elektrolitin hava ile sürekli kar t r lmas
sa lanmal d r.
Sert eloksal i lemi :
Çok sert, sürtünmeye dayan kl bir yüzey istenildi inde yap lan bir eloksal i lemidir.
Elektrolit 10-30 gr/lt. H2SO4 ve 30-80 V tatbiki ile (-4 / 0 °C) suhunette yap l r. Tabaka kal nl 2030 mikrondan ( 100-125 mikrona kadar ç k labilir.
56
Eloksal (Anodik Oksidasyon) Banyo Analizi (Volumetrik Analiz Yöntemi) :
1)
Toplam sülfürik asit (H2SO4) tayini :
Reaktifler :
1 N NaOH ayarl çözelti
Fenolftalein (indikatör)
Analizin Yap l :
Banyo çözeltisinden bir pipetle 10 ml. numune 500 ml.lik geni a zl bir erlenmayere al n r.
Takriben 50 ml. destile su ile seyreltilir ve 4-5 damla fenolftalein indikatörü kat larak 1 N NaOH ile
hafif gül k rm z s renge kadar titre edilir.
1 N NaOH sarfiyat (a) ml. ise,
Hesaplama : a x 4,9 = . . . [gr/lt] Toplam sülfürik asit miktar bulunur.
2)
Serbest sülfürik asit (H2SO4) tayini :
Reaktifler :
1 N NaOH ayarl çözelti
Fenolftalein (indikatör)
Tampon çözelti (500 gr/lt. KF, Merck)
Analizin Yap l :
Banyo çözeltisinden 10 ml. numune bir pipetle 500 ml.lik geni a zl bir erlenmayere al n r.
Üzerine 20 ml. tampon çözelti ve 4-5 damla fenolftalein kat larak 1 N NaOH ile hafif gül k rm z s
renge kadar titre edilir.
1 N NaOH sarfiyat (b) ml. ise,
Hesaplama : b x 4,9 = . . . [gr/lt] Serbest sülfürik asit miktar bulunur.
3)
Banyoda (elektrolitte) bulunan Al+++ miktar :
Banyoda çal ma sürecinde elektrolite geçen Al+++ ise toplam ve serbest sülfürik asit
aras ndaki farktan hesaplan r.
Hesab n Yap l
: (a-b) x 0,9 = . . . [gr/lt] Al+++ miktar d r.
NOT :
a) Analiz her 10-15 günde bir yap lmal d r.
b) Analiz sonucuna göre eksik olan H2SO4 kat lmal d r.
c) Banyodaki Al+++ miktar 18-20 gr/lt. ye ula t takdirde banyo yeniden haz rlanmal d r.
57
FOSFATLAMA
LEM
Fosfatlaman n Amac :
Sac (çelik) üzerinde korozyon, pas olu umuna engel olmakt r. Boya öncesi ise yüzeyin boya
i lemine kadar geçecek süreç içerisinde paslanmas n önlemektedir.
Ayr ca yüzeyde olu turulan 1-1.5 (mikron) kal nl ndaki fosfat tabakas boyan n yüzeye
iyi tutunmas n sa lamaktad r. Ayn zamanda boya sonras herhangi bir nedenle boya filmi
k r ld nda veya soyuldu unda boya alt yüzeyde korozyonun olu umuna engel olur.
Ayr ca elektri e kar izolasyonu yap labilmekte, hareketli parçalar n sürtünmeden dolay
a nmaya kar mukavemetleri art r lmaktad r. Fosfat banyosunda demir, çelik, çinko ve
halitalar n n yüzeylerinde kimyasal reaksion sonucunda yüzey tamamen bir fosfat tabakas ile
kaplanmakta ve korozyona kar dayan kl l k kazanmaktad r. Aluminyum için aynca koruyucu bir
yöntem kromatize (alodine) tatbik edilir. Özel olarak aluminyum yüzeyine tatbik edilen bu usül
demir ve çelik yüzeyine yap lan fosfatlama i leminin benzeridir. Bu yöntemde de önce Al metalinin
yüzeyi ya , oksit v.s. kirlilikten kurtar l r. %1-2' lik Alodine (Kromatize) çözeltisine dald r l r; 2-3
dakika yeterlidir. Amaç yüzeyde koruyucu, korozyon mukavemetini art r c bir kromat tabakas
olu turmakt r.
Fosfatlama lemi :
Çinko fosfatlama
Demir fosfatlama
Mangan fosfatlama olmak üzere üç ayr metod vard r. Her birinin amac ve kullan m
yerleri ba kad r. Çinko fosfat tabakas metal yüzeyinin fosforik asit ve sonucu olu ur. Genel olarak
formül :
Metal yüzeyine iyice yap mas için Zn(H2PO4)2; Zn3(PO4)2.4H2O kullan l r. Asidik çinko
fosfat bile i inin metal yüzeyinde nötralize olmas , çinko fosfat kristallerinin metal yüzeyine
çökmesine neden olur.
Bu çinko fosfat tabakas n n özellikleri metal yüzeyinin durumu ile ili kilidir. Metal
yüzeyleri fosfatlamadan önce ya , kir, pas vs.den tamamen kurtar lm olmal d r.
3Me(H2PO4) + (2Fe . . . Me3PO4)2 + 2Fe(H2PO4)2 + 2H2
Fosfat tabakas
Zn(H2PO4)2 ile H3PO4 çinko ve ala mlar için kullan l r. Zn(H2PO4)2 + Zn . . . (PO4)2 + 2H2
burada tersiyer çinko fosfat olu ur. Olu an bu tabakan n kal nl 1 1,5 (mikron) ve 0,6 1,5
a rl klar mertebesinde üreticinin verdi i kullanma talimat n n uygulanmas ile sa lanabilir.
3Zn++ + 6H2PO4- + 4Fe + 6H2O . . . . 4FePO4+Zn3(PO4)2+ 12H2O
Fosfatlama lemi,
Dald rma
Tünel fosfat (püskürtme) yolu ile iki ekilde tatbik edilir. Her ikisinde de kimyasal i lem
ayn , tatbikat (uygulama) de i iktir.
deal bir çinko fosfatlama i leminde tatbik edilecek s ra öyle olmal d r :
S cak alkali ya alma
Su ile y kama (çalkalama) durulama
Nötrleme
Aktivasyon
Fosfatlama
Pasivasyon
Sealing (demineralize su ile y kama, çalkalama)
58
Fosfatlama Sistemlerinde Ya Alma, Yüzey Temizlemenin Önemi :
Yetersiz bir ya alma i lemi kusurlu fosfatlamaya neden olur Yeterli bir ya alma i lemi ise
homojen ince kristalli, kusursuz bir fosfat tabakas olu umunu sa lar. Ya alma i leminde ya lar n
cinsi de çok önemlidir. Baz ya lar alkali kimyasallarla kolayca temizlenebilmekte, derin çekme
veya s vamalarda kullan lan ya lar ise pek kolay temizlenememektedir. Ayr ca ya alma maddesi
(çözeltisi) suyla kolay durulanabilmeli, yüzeyde bakiye b rakmamal d r.
yi bir ya alma maddesi Alkali karakterde olmal d r. çeri inde (Na2CO3 , NaOH , Na3PO4 ,
yüzey aktif maddeler) bulunur. Terkibi üretici firmalar n verdi i özel ticari isimler alt nda sat l r.
Bunlar dald rma veya püskürtme sisteminde rahatl kla, güvenle kullan labilmektedir. Yaln z u
hususu da ak ldan ç karmamak gerekir ki; ya alma, reçetesi yeterli bir çal ma veya iyi bir
fosfatlama için gerekli faktörlerden sadece birisidir. Zaman, konsantrasyon, s cakl k ve bas nç di er
ö elerdir.
Tüm ö eler, imalatç (sat c ) firma taraf ndan tüketici firmalara yaz l olarak kullan m
konsantrasyonu, s cakl k, Süre, bas nç parametreleri vs. verilmelidir. Keza analitik kontrollerin
yap l ekilleri de verilmelidir.
Ya alma i leminde ya alma banyosunun önemle dikkat edilmesi gereken parametreleri
öyle özetlenebilir :
Banyodaki serbest alkali de eri
S cakl k
Bas nç (püskürtme sisteminde)
Zaman
pH de eri
Banyo ömrü (de i me periyodu)
Banyo analiz de erlerine göre ara takviyeler yap lmaktad r ancak, takviyelerin de yeterli
olmad 5-6 hafta sonunda banyo yeniden haz rlanmal d r. Kullan lan sular kimyasal ar tmaya tabi
tutulmal d r.
Su le Y kama, Çalkalama (durulama)
Gerek fosfatlamada gerek metal kaplamac l nda (galvanoteknikte) su ile y kama, ara
y kamalar, çalkalamalar çok önemlidir.
Fosfatlamada ya almadan sonraki y kama çok önemlidir. Burada amaç yüzeydeki alkali
karakterdeki ya alma maddesini gidermek, müteakip banyolara ta nmas n önlemektir. Durulama
banyolar devaml akarsu (alttan taze) üstten (kirli su) ç k l banyolar olmal d r.
Nötrleme
Durulamadan sonra alkaliteyi tamamen nötralize etmek için %5-6 l k zay f bir asitle
nötrlemelidir.
Aktivasyon
Fosfatlama öncesi (yüzey artland r c ) da denilen ve titan tuzu içeren bir madde ile aktive
edilir ki ince kristal yap l bir fosfat tabakas olu turulsun. Aktivasyon banyosu titanyum içeren
kimyasal n su da tam çözünmemesinden dolay kirli, bulan k bir görünü (suspansiyon) arzeder.
Dolay s yla yüzeyde aktif noktalar olu arak fosfat kristallerinin büyümesine yard mc olur.
Püskürtme sistemlerinde özel tip nozzle'ler seçimine dikkat edilmelidir (nozzle püskürtme delik
a zlar d r).
Aktivasyon banyosunda da çok önemli alt kontrol noktas bulunmaktad r :
Banyo çözeltisi konsantrasyonu (süspansiyon ömrü)
S cakl k
Bas nç
Zaman (süre)
pH de eri
Aktivasyonda mutlak deiyonize su kullan lmas .
Ayr ca aktivasyon dar bir pH aral
nda çal may gerektirir. Ba ka bir deyi le bu pH aral 59
nda aktivasyon aktiftir. Alt ve üst pH de erlerinde aktif de ildir. pH alt de erlerinde fosfat kristali
olu umu kötü yönde olu ur, parçal -lekeli fosfat tabakas olu ur. pH üst de erlerinde ise aktivasyon
kimyasal yüzeyi aktive de il, pasive eder ve dolay s yla yüzeyde homojen olmayan bir fosfat
tabakas olu ur.
Fosfatlama lemi
Çinko Fosfatlama : Kalite performans yüksek iyi bir çinko fosfat tabakas ince kristalli ve
istenilen kal nl kta olmal d r. Bu ise dald rma fosfatlamada sürekli taze fosfat çözeltisiyle;
püskürtme fosfatlamada dü ük bas nçta, yüksek debide çal an nozzle'lerin kullan lmas yla
sa lanabilir.
Banyo konsantrasyonu çinko fosfat yenileyici kimyasallann sürekli ilavesiyle korunur.
Fosfat banyolar nda dikkat edilmesi gereken parametreler unlard r :
a- Serbest asit ve korozyon performans ,
b- Toplam asit ve korozyon performans ,
c- H zland r c
d- Müddet (süre)
e- S cakl k (°C temperatür)
f- Bas nç
g- Kaplama a rl (gr/m2)
h- Kristal büyüklü ü
a- Serbest asit : Çinko fosfat çözeltisinde çözünmü halde bulunur. ayet çözeltinin pH> 7
ise çöker. Analizde bulunan "serbest asit" banyodaki serbest fosforik asit miktar d r. Bu ise çinko
fosfat tuzunun çözeltide çözünmü halde bulunmas n sa lar. Yüksek serbest asit ortam nda
çal ld nda, çinko fosfat çözünürlü ü artaca için, çinko fosfat tabakas olu umu güçle ir. Arzu
edilmeyen demir fosfat ortaya ç kar. Sonuçta ince, gev ek, yumu ak, mavimtrak bir tabaka olu ur
ve korozyon performans dü er.
Ayr ca banyoda dü ük serbest asit ile çal l rsa bu takdirde çinko fosfat banyoda çöker,
fazla miktarda çamur meydana gelir; sarfiyat artar, kalite dü er, maliyet artar.
b- Toplam asit : Banyoda bulunan çinko fosfat konsantrasyonunun miktar olup, imalatç
firma taraf ndan belirlenir, tatbikatç verilen bu de erler içerisinde çal mal d r. Verilen limitin
alt nda çal mada yava ve ince fosfat tabakas olu ur. Dü ük korozyon performans görülür.
c- H zland r c konsantrasyonu : Fosfatlama banyolar genellikle "h zland r c " olarak
adland r lan bir additir madde içerir. Bunun iki esas görevi vard r. Birincisi metal yüzeyindeki
demiri aktif hale getirir, fosfatlama kimyasal nda a nd rma efekti sa layarak demiri çözer ve çamur
olu turur. ayet h zland r c mevcut olmasayd , yüzeyden çözünen demir tekrar metal yüzeyinde
istenmeyen demir fosfat eklinde çökerdi. kinci görevi ise metal yüzeyinde olu an hidrojeni
yükseltgemektir. Zira hidrojenin mevcut olu u çinko fosfat tabakas n n olu mas n ve çökmesini
engeller. H zland r c , hidrojeni depolarizasyon reaksiyonu ile suya dönü türür. Banyodaki
h zland r c çok önemle takip edilmelidir.
d- Müddet (süre) ve korozyon dayan kl l
: Dald rma çinko fosfatta minimum süre 2
dakika, maksimum süre 3 dakikad r. Püskürtme fosfatta müddet 1-3 dakikada tamamlan r.
Daha uzun süreler fosfat tabakas yap s aç s ndan zararl olmasa da kaliteyi artt rma gibi
olumlu bir yan yoktur. Sadece maliyeti art r c etkisi, kimyasal madde sarfiyat , fazla s ve enerji
kullan m söz konusudur. Keza metal kaplamac l nda (galvanoteknikte) de parlat c fazla
konulursa kaplaman n daha çok parlak olaca san lmamal d r. Üretici firman n verdi i de erlere
sad k kal nmal d r. (Mesela 10.000 Amper-saatte 1,5- l,8 H. gibi)
e- S cakl k (°C) ve korozyon dayan kl l : Uygun bir çinko fosfat tabakas n n olu umu çok
önemli derecede temperatüre ba l d r. Çinko fosfat tabakas n n çözünülürlü ü s cakl k yükseldikçe
azal r, dolay s yla önemli derecede çinko fosfat bile i inin çinko fosfat çamuru eklinde çökmesini
h zland nr. Üretici firman n verdi i temperatür (mesela 48-50 °C gibi) de erleri içerisinde
çal lmal d r.
f- Bas nç ve korozyon dayan kl l : Fosfatlama i lemi esnas nda iki tip kristal olu ur ve
bunlar
60
Geni kristal büyüklü ü (hopeite)
Daha küçük ve ince kristal büyüklü ü (phosphophyllite) eklinde isimlendirilirler.
Fosfat tabakas nda bu iki tip kristaller aras ndaki orana (P-Ratio) denilir.
Püskürtme fosfatlamada uygun parametrelerde çal an püskürtme sisteminde yüksek P-Ratio
oran ve yüksek phosphophyllite yap s elde edilir.
Ayr ca çinko fosfat çamuru, kimyasal i lemin sonucu do al ürünüdür. Püskürtme bas nc
s cakl k ve h zland nc konsantrasyonunun olu an çamur miktar üzerindeki etkisi çok büyüktür.
Dald rma fosfatlamada çözelti hareketi sa lanmal d r. Optimum çözelti hareketi için
optimum bas nç sa lanmal d r. Bu durumda küçük, ince ve kübik kristal yap l homojen fosfat
tabaka görünüm ve optimum tabaka a rl elde edilir.
g- Kaplama a rl ve korozyon dayan kl : Kaplama a rl (gr/m2) ve kaplama kal nl
(mikron) çinko fosfat tabakas n n korozyon performans n göstermesi aç s ndan çok büyük bir
önemi vard r.
h- Kristal yap s ve korozyon dayan kl l
: Çinko fosfat tabakas ndaki kristal yap s ve
kristal büyüklü ü banyonun fiziksel ve kimyasal parametrelerinin devaml ve s k kontrolünün
önemini vurgular.
nce ve küçük kristal yap s yo un bir fosfat tabaka yap s olu turttu u için tercih edilir ve
yüksek korozyon dirençlerine ula lmas kolayla r. ri ve geni kristal yap s fosfat tabakas n n
gev ekli i ve dü ük korozyon performans olarak yorumlanabilir.
Fosfatlama Sonras Y kama ve Çalkalama :
Çinko fosfatlamadan sonraki y kama ve durulaman n fonksiyonu fosfatlama kimyasallar n n
kal nt lar n n uzakla t r lmas , fosfatlama sürecinin durdurulmas ve müteakip banyolara
ta nmalar n n önlenmesidir.
Dald rma ve püskürtme fosfatlamada y kama, çalkalama ve durulamalarda (tüm ara
y kamalarda) devaml taze su ak m sa lanmal d r. Püskürtme sistemlerinde bas nç ve süre iyi
ayarlanmal d r.
Pasivasyon :
Çinko fosfatlamadan sonra metal kaplamac l nda (galvanoteknikte çinko-kadmiyum
kaplamadan sonra oldu u gibi parçalar pasivasyon i lemine tabi tutulur. Pasivasyon i lemi
süresince yüzeylerde kalan baz birikintilerin ve reaksiyona henüz girmemi kimyasallar n
uzakla t r lmas , iri (grob) kristallerin inceltilmesi ve ayet varsa çinko fosfat tabakas ile
örtülemeyen noktac klar n korunmas d r. Pasive edilmi bir çinko fosfat yüzeyi pasive edilmemi
bir çinko fosfat yüzeyine göre 2-10 misli yüksek korozyon dayan kl l sa lar.
Pasivasyon kimyasallar üç çe ittir :
a- Krom içeren kromik asit veya bikromatlar,
b- Kromsuz kompleks organik bile ikler,
c- Kromsuz anorganik tuzlar,
Yine pasivasyonda korozyon dayan kl l n etkileyen be ana etken vard r :
Krom konsantrasyonu
pH de eri
Püskürtme sisteminde bas nç
Süre
S cakl k
Bu de erler tamamiyle kimyasallar üreten firmalardan kullan c firmalara sa l kl bir
biçimde verilmelidir. Burada pH de eri çok kritiktir, çok dikkat edilmelidir. Keza banyo
konsantrasyonu da çok önemlidir. Pasivasyonda mutlaka deiyonize su kullan lmal d r. Esas nda tüm
sistemde deiyonize su kullan lmal d r.
Sealing :
Pasivasyondan sonra iki y kama ve çalkalama (durulama) yap lmal d r. Birinci y kamada
fosfatlanm yüzeylerdeki pasivasyon kimyasallar n n kal nt lar n n yüzeyden uzakla t r lmas d r.
Deiyonize su artt r, ayr ca suyun pH de eri, iletkenlik (mikrosiemens de eri) ve püskürtme
sistemlerinde bas nç ayar çok önemli etkenlerdir. kinci deiyonize su ile y kama ki buna sealing
ad verilir, 95 °C de deiyonize su ile y kamakt r.
61
Di er fosfatlama çe itleri :
a- Demir fosfatlama: Bu da aynen çinko fosfatlamaya benzer bir sistemdir. Daha ucuz, basit
bir sistem olup özel durumlarda tatbik edilir.
b- Mangan fosfatlama: Mangan fosfatlaman n özel bir amac ve yöntemi vard r. Amaç
silindir borular, di liler, çe itli demir ve çelik tabakalar n, hareket millerinin, konik di li çarklarda,
manivela, krank mili, pistonlarda ve debriyaj parçalar nda k saca sürtünme ve mukavemet
gerektiren bütün demir ve çelik parçalarda tatbik edilir.
Avantaj : Hem korozyona dayan kl l k sa lar ve hem de sürtünme ile meydana gelebilecek
a nmalar önler. Parçalar n çal ma sürecini (ömrünü) artt r r. Tabaka kal nl 5-6gr/m2 aras nda
de i ir.
Mangan Fosfat lemi :
Gaye : Silindir borular, di liler, çe itli demir ve çelik tabakalar n hareket millerinin, konik
di li çarklarda manivela, krank milli, amortisör, pistonlarda debriyaj parçalar nda k saca
sürtünmeye mukavemet gerektiren bütün demir ve çelik parçalarda tatbik edilir.
Avantaj : Hem korozyona mukavemet sa lar ve hem de sürtünme ile meydana gelebilecek
a nmalar önler, parçalar n çal ma ömrünü art r r. Tabaka kal nl fosfatlama süresine göre 5-60
gr/m2 aras ndad r.
lemin Tatbikat : Parçalar n a a daki çal ma s ra ve artlar na göre tatbiki gerekir.
1. Parçalar n ya n n giderilmesi :
Alkali ya alma banyosu
spesiyal
%5 8
Süre
5 15 dakika
S cakl k
70 95 °C
2. Su ile y kama çalkalama
3. Aktivasyon
Fixaj 5020 A
% 0,3
Fixaj 5020 BTH
% 0,3
Süre
1 dakika
S cakl k oda s c.
20 °C
Aktivasyon banyosu mümkün mertebe küçük tutulmal d r, en büyük parçalar n da
girebilece i bir kap olmal d r ve banyo her hafta yenilenmelidir. Banyoda hava sirkülasyonu veya
parça hareketi artt r.
4. Mangan fosfat tatbikat : Ther. Granodine TH 112 ile % 19,2 oran nda haz rlanmal d r.
(100 lt. demineralize suda 19.200 kg.)
S cakl k
95 98 °C
Süre
5 20 dak.
Fe++ Miktar
3 4 gr/lt. (Max. 7 gr/lt.)
Toplam asit
72 - 78
Serbest asit
12 14
Asit oran
5,5 6,5
Haz rlanan banyo 70-80 °C' ye getirilir. Banyoda 3-4 kg. kadar çelik tala 1 saat kadar
bekletilir ve ç kar l r. Bilahare banyo s cakl
95 °C' ye ç kar l r, s cakl k 95 °C' nin alt na
dü memelidir. Zira kaplanmam yüzeylere rastlanabilir. Banyo kazan kal n 304 veya 316 kalite
paslanmaz kaptan imal edilmelidir; teflon kapl s t c kullan lmal d r. Demir miktar da max. 7
gr/lt.yi geçmemelidir.
5. Su ile y kama, çalkalama
6. Sealing demineralize suda 95 °C, 10 15 dakika
7. Sealing'ten sonra parçalar so umadan yüzeydeki suyun giderilmesinden sonra ince bir ya
tabakas ile kaplan r. Bir ya banyosuna dald r l r ve süzülür. Bu ya lama i lemi de mühimdir;
mangan fosfat tabakas n n zemine yap kl gibi d satha hava rutubet v.s. kar etkinli ini art r r,
fosfat tabakas n n korunmas n sa lar.
Kaynakça :
Henkel Collardin
T.J. Zers Can Alacal o lu
62
DEKORAT F VE SERT KROM
KAPLAMA TEKN
I-
KROM METAL HAKKINDA GENEL B LG LER :
Sembolü
Atom no.
Atom a rl
Yo unlu u
E. n.
K. n.
De erlikleri
Elektronlar
zotoplar
................... Cr
................... 24
................... 51,996
................... 7,1
................... 1765 °C
................... 2660 °C
................... +2 ; +3 ; +5 ; +6
................... 2 ; 8 ; 12 ; 2
................... 50 (% 4,4) ; 52 (% 83,78) ; 53 (% 9,43) ; 54 (% 2,3)
Bulunu u : 1797 y l nda Sibirya da bir maden yata nda Frans z kimyageri Vauquelin
taraf ndan bulundu. Ancak 1854 y l nda Bunsen taraf ndan elde edilebildi. Krom metali s ya çok
dayan kl d r ve demirden daha güç olarak 1765 °C de ergir. Çok sert bir metal olup a nmaz ve
havadan oksitlenmez, parlakl n korur.
Bu metalin bütün tuzlar kuvvetli ve renklendirici olduklar ndan, ad Yunanca da renk
anlam na gelen chrome den gelmektedir.
Yerkabu unun % 0,037 0,040 n krom tuzlar olu turmaktad r. Krom cevheri (kromit),
FeCr2O4 (Cr2O3.FeO) minerali halinde (%68 Cr2O3 ve %32 FeO) bulunur.
Tabiatta bu oranda olmay p de i ik ekillerde bulunur. Fe yerine (Mg), Cr yerine (Al)
veya ferrik demir spinel mineral grubunun bir çe idi olup, (Mg, Fe++)O (Cr, Al, Fe+++)2O3 eklinde
de gösterilebilir. Yo unlu u 4,6 ; sertli i 5,5 tur. Krom metali PbCrO4 eklinde de bulunur.
Krom cevheri Türkiye de 1848 y l nda Bursa yak nlar nda bulundu ve i letilmeye
ba land . K sa bir süre sonra Türkiye nin krom üretimi dünya üretiminin % 60 na yükseldi.
Türkiye de ç kar lan kromun dünya piyasalar nda ilgi görmesi nedeniyle yeni yataklar arayan
yabanc firmalar Fethiye de yeni bir damar ortaya ç kararak i letmeye ba lad lar (1927). 80.000 ton
maden elde edildi. Türkiye nin krom yataklar n n bol fakat 80-100.000 tonluk rezervler halinde
oldu u anla ld ndan, ara t rma alanlar geni letilerek MTA enstitüsü taraf ndan Guleman
yataklar bulundu (1935). Buna paralel olarak ihracat da artt .
1953 te Güney Amerika da zengin krom cevherinin bulunmas fiyatlar etkiledi ve
üretim aksad . Ta ki 1957 de fiyatlarda meydana gelen yükselme krom ihracat m z art rd . 1964 te
üretime h z verildi. MTA enstitüsünün sürekli çal malar sonucu ülkemizde 1200 yerde krom
cevheri tesbit edildi. Türkiye nin krom rezervlerinin yakla k olarak 80-100 milyon tonu buldu u
ve bunun 25 milyon tonunun yüksek, 35 milyon tonunun da dü ük tenörlü oldu u tesbit edildi.
Türkiye nin krom üretimi hem devlet hem de özel sektör taraf ndan yap l r. Üretimde
devletin pay % 25, özel kesimin pay % 75 tir. 1963 te Antalya da cevher ve konsantre krom
tüketen ferro krom tesisi kuruldu. Son y llarda da Mersin de kurulan KROMSAN krom bile ikleri
fabrikas nda da tüm krom kimyasallar n n ana ç k maddesi olan sodyum bikromat (Na2Cr2O7)
üretildi. Na2Cr2O7 kozmetik, tekstil boyalar ve t bbi müstahzarlar ile birçok yerde kullan l r.
Kromik asit (CrO3) metal kaplamac l nda, ah ap koruma, manyetik band, organik kimyasal
maddelerin üretimi ve birçok alanda kullan l r. Ayr ca deri kimyasallar , Tankrom AB-SB-OB
serileri de üretilmektedir. Soda ürünlerinde ise; a r ve hafif soda (Na2CO3); sodyum bikromat ve
sodyum silikat üretilmektedir.
63
Memleketimizde krom cevherinin yörelere göre da l m , k saca;
Kayseri : P narba , Tomarza zuhuru ve yataklar . 135 yatak bulunmu olup 85 i yarma,
50 si ocak ekline dönü türülmü tür (%11,8 - %50,6 Cr2O3). Rezerv; 56.435 ton görünür,
1.012.745 ton muhtemel.
Konya: Çumra (Sudurköy, Küçükören) yata , %35 Cr2O3 , 2.000 ton görünür, 1.000 ton
muhtemel rezerv.
Kütahya: l genelinde 100 ton krom zuhuru. %20-54 Cr2O3 , rezerv 16.000 ton.
Malatya: Hekimhan B c r yata , %42 Cr2O3. Rezerv 29.760 ton görünür, 140.000 ton
muhtemel.
Mu la: l genelinde 129 yatak ve zuhuru. u anda 3 ocak çal yor, %35 Cr2O3 , rezerv
70.000 ton.
Siirt: l genelinde 2 adet zuhur ve terkedilmi 1 ocak var. %26-51 Cr2O3 , rezerv 100 ton
görünür, muhtemel rezerv 2728 ton.
Sivas: Y ld zeli, Kangal, Divri i, Hafik, Zara, mranl , Su ehri yataklar , 250 adet.
Bunlar n 15 kadar i letilmektedir. %10-48 Cr2O3. Rezerv 2,5-3 milyon ton aras .
Tokat: Ye ilyurt, Artova ilçelerinde 30 a yak n ocak var. Artova ilçesi Salur oca %20
Cr2O3 , rezerv 265.000 ton.
Tunceli: Pülümür, Ba deresi yata %43 Cr2O3 , rezerv 16.000 ton.
Van: Özalp ilçesi 5 adet krom zuhuru. %38-48 Cr2O3 , rezerv 570 ton görünür.
Bayburt: Co an yata %41-42 Cr2O3 , rezerv 18.000 ton.
Adana (Pozant , Alada ): %5-52 Cr2O3 , Karsant oca . Rezerv 400 e yak n ocak ve
zuhurlarda 213 milyon ton görünür.
Antalya: Hurmal , Küçükcankurtaran, Akbükü (Koztepe) yataklar , %40-44 Cr2O3 , rezerv
bilinmiyor, geçmi te 71.450 ton üretim yap lm .
Bal kesir: Dursunbey, Çak rcaköy, Çatalçam yataklar . %30-46 Cr2O3 , geçmi te 500 ton
üretim yap lm .
Bitlis: l genelinde %39-49 Cr2O3 vard r. Rezerv 4,5-52 ton görünür.
Burdur: Tefenni, Ye ilova %20-50 Cr2O3.
Bursa: Orhaneli sahas nda 124, Harmanc k sahas nda 157 olmak üzere 281 ocak var. %1040 Cr2O3. halen 10 ocakta üretim yap lmaktad r. Rezerv 5-6 milyon ton.
Denizli: Ac payam, Efeklidere, Küçükalan, Dar düzü %35-46 Cr2O3 , rezerv 128 ton.
Elaz : l genelinde 22 adet yatak var. Geçmi te çok üretim yap lm halen Kapin ve Sari
yataklar çal yor. %15-35 Cr2O3 , rezerv 3,5 milyon ton.
Erzincan: Merkez, Refahiye, Il ç, Kemah, Tercan ve Çay rl yataklar , %10-54 Cr2O3,
rezerv 3,5-4 milyon ton.
Erzurum: Kop yöresi %15,7-56,14 Cr2O3 , rezerv 3,7 milyon ton.
Eski ehir: l genelinde 250 ocak, %20-48 Cr2O3. Halen 5 ocak çal makta, rezerv 4,07
milyon ton.
Gaziantep: Islahiye, Kartalköy, Sar kaya, Kalayc k, Çolaklar, Küçükkatranl ,
Büyükkatranl , Çucuk, Alacaköy, Melikanl . %30-50 Cr2O3 , 18.226 ton görünür, 20.725 ton
muhtemel rezerv. Etibanka ait be ayr sahada ocak. %35-44 Cr2O3 , rezerv 209.000 ton.
Hakkari: l genelinde 2 ocak (biri terkedilmi , %10-20 Cr2O3), ocakta %33-48 Cr2O3 ,
rezerv 5.830 ton.
Isparta: Sütçüler, K z ltepe %36-40 Cr2O3 , geçmi y llarda birkaç bin ton cevher
üretilmi .
NOT: TO nun Türkiye de Metal Yataklar kitab ndan derlenmi tir.
64
KROMun metal olarak kullan m ndan ziyade, ala mlar ve tuzlar (bile ikleri) daha çok
kullan lmaktad r. Kromit cevheri metalurjide, refrakter sanayiinde kullan lmaktad r. Kromit, döküm
kumu olarak da kullan l r.
Beyaz renkte ve çok sert bir metal olan krom, eskiden aluminotermi metoduna göre elde
edilirdi. Bugün ise krom oksidin s cak sülfürik asitte çözünmesiyle meydana gelen tuzun
çözeltisinin elektroliziyle elde edilir. Di er istihsali de kromit minerallerinin elektriksel direnç
f r nlar nda kok kömürü ile s t lmas d r. Bu durumda bir miktar karbon ile beraber % 35 demir ve
% 65 krom içeren, ferrokrom ad verilen bir ala m meydana gelir. Adi ferrokromda karbon oran %
10, ar t lm ferrokromda ise % 1 den azd r. Bu da krom ayr lmaks z n krom çeli i yap m nda
kullan l r. Krom oksit yaln z ba na kok kömürü ile muamele edilecek olursa krom karbürleri
meydana gelir.
Metal halindeki krom, anotta yükseltgenerek pasiflendirilebilir. Bu durumda metalin
yüzeyinde görülemeyecek kadar ince bir oksit tabakas n n olu mas muhtemeldir. Krom, elektriksel
gerilim s ras nda hidrojenin solunda olmas na ra men, pasiflendirilmi halde iken sulu asitlerden
kolay kolay etkilenmez. Krom, HCl ve H2SO4 de çözünür, fakat pasiflendirildi inden dolay HNO3
gibi yükseltgen asitlerde çözünmez.
a-
Krom Cevheri S n fland r lmas :
Cevher Cinsi
Kimyasal Yap
Kullan m Alan
Yüksek Kromlu
% 46-55 Cr2O3
Cr / Fe = 2 / 1
Metalurji
Yüksek Demirli
% 40-46 Cr2O3
Cr / Fe = 1,5 2 / 1
Kimyasal ve metalurji
Yüksek Aluminyumlu
% 33-38 Cr2O3
% 22-34 Al2O3
Cr / Fe = 2 2,5 / 1
Refrakter
b-
Krom Bile ikleri :
Kromit
: FeO.Cr2O3 krom cevheri
Kromalaun
(krom ap )
: Alumen krom-III-potasyum sülfat
KCr(SO4)2.12H2O
Mol a rl
499,43
susuz
Mol a rl
283,24
Kromik
: Krom-III-okside tekabül eden asitler için kullan l r.
Kromiklorür
: Genel formülü MCrCl6 olan karma k tuz. (M : tek de erli bir element)
Kromflorid
: (+2) CrF2 Mol a rl 89,99 ye il monokolin kristal, yo unlu u 4,11
organik sentezlerde katalizör
(kromiflorür)
Kromel
(+3) CrF3 Mol a rl
boya endüstrisinde
108,99 rombik ye il kristal, yo unlu u 3,8
(+4) CrF4
128,01 ye il-siyah kristaller, yo unlu u 2,89
Mol a rl
: Terkibinde % 10-20 krom bulunan bir nikel ala m n n ticari ad d r.
65
c-
Krom Metalinin Oksitleri :
Kromun ba l ca üç oksidi vard r.
I-
Bazik özellik gösteren :
II- Asidik özellik gösteren :
Krom-III-tuzlar
d-
CrO ve
Cr2O3 (krom ye ili)
Cr-IV-oksit
Sulu H2CrO4
Kromatlar
Bikromatlar
kromik asit (krom anhidrit)
K2CrO4
K2Cr2O7
:
Kromun bu tuzlar Cr-III-oksitten türer.
CrCl3
susuz mol a rl 158,38
CrCl3.6H2O
sulu mol a rl 266,48
(susuz halinde % 32,84 Cr vard r)
Krom k rm z s
:
2PbCrO3.Pb(OH)2
Krom siyah
:
Eriochromschwarz T (Na tuzu)
C20H12N3NaO7S
mol a rl 461,38
ndikatör olarak kullan l r.
Krom-III-sülfat
:
Cr2(SO4)3.18H2O sulu mol a rl 716,51
susuz mol a rl 392,22
(susuz halinde % 26,52 Cr vard r)
Kur un kromat
:
Krom sar s
PbCrO4
Krom Tuzlar :
(Chromogenschwarz)
(Bleichromat)
66
Cr-II-oksit
Cr-III-oksit
mol a rl 115,67
Bazik bir tuzdur.
mol a rl
323,22
II -
a-
Dekoratif ve Sert Krom Kaplama Hakk nda Genel Bilgiler :
Galvanoteknikte en önemli faktör, kaplanacak malzeme yüzeyinin temizli idir. Parçalar
kaplaman n cinsine göre elektrolitlere (bak r, nikel, krom gibi) dald r lmadan önce tabi tutulaca
i lemler çok mühimdir. Kaplanacak yüzeyin temizli i noksan (yetersiz) ise yap lan tüm çal malar
bo unad r. Malzeme, zaman ve enerji kayb na sebep olunur. Bir kaplama i lemi genel olarak;
1- Polisaj
2- Elektrolitik yolla kaplama olmak üzere iki k s mda incelenebilir.
Temel metale göre polisaj i lemi zamak, pirinç, aluminyum ve demir için farkl özellikler
arzeder. Konumuz krom oldu una göre dekoratif veya sert krom kaplamadan önce yüzey
temizleme i leminde dikkat edilecek hususlar belirtmekte yarar vard r.
Krom kaplanacak parçan n (kal p, silindir, mil, vs.) ekline göre gereken polisaj yap l r.
Önce yüzeyindeki polisaj, cila vs. art klar giderilmelidir. Organik ya lardan olu an kirlilik, alkalik
s cak ya alma banyolar nda sabunla t rma yolu ile giderilebilir. Kaplanacak parça, özel firmalar n
haz r olarak satt klar terkiplerden % 5-10 gibi oranda suda eritilerek haz rlanan çözeltiyle, 65-70
°C de ve 5-15 dakika gibi müddetle temizlemeye tabi tutulur. Burada en etken kimyasallar Na3PO4
NaOH Na2CO3 t r. Keza elektrolitik ya almada da bu maddelerle birlikte baz ilave tuzlar
(emülgatör ve inhibitör) kullan lmaktad r. Dolay s yla normal hidrojen gaz miktar , anotta ç kan
oksijen gaz n n iki kat oldu undan temizleme etkisi katotta daha fazlad r. Mineral ya lar
sabunla mazlar, bunlara de i ik uygulama gerekmektedir. Eskiden trikloretilen veya perkloretilen
buhar faz nda temizlenirdi. Art k bu solventlerin kullan m tüm dünyada yasakland .
Elektrolitik ya alma terkipleri çe itli temel metal tiplerine göre anodik veya katodik
olarak uygulanmaktad r. Süre 1-3 dakikad r, normal s cakl kta çal l r.
Misal olarak, parlak dekoratif krom kaplama i leminde takip edilecek çal ma s ras öyle
olmal d r :
-
Alkalik s cak ya alma banyosu , 65-70 °C , 5-15 dakika
Su ile y kama, çalkalama (devaml akar su)
Elektrolitik ya alma (anodik veya katodik), temel metalin durumuna göre normal
s cakl kta, süre 0,5-2 dakika
Nötrleme, % 10 H2SO4 ile
Su ile y kama, çalkalama
Siyanürlü bak r kaplama
Ekonomik y kama
Nötrleme (% 5-10 H2SO4 ile)
Parlak nikel kaplama
Ekonomik y kama
Parlak dekoratif krom kaplama
Ekonomik y kama
Demineralize s cak suda 95 °C sealing ve kurutma
67
Sert krom kaplamadan sonra ; gerekiyorsa polisaj i lemleri ve yukar da dekoratif kromda
belirtilen s rada oldu u gibi bir s ra ile:
-
Alkalik s cak ya alma banyosu, 65-70 °C, 5-15 dakika
Elektrolitik ya alma (0,5 dakika)
Nötrleme (% 10 H2SO4 ile)
A nd rma (100-120 gr /lt. CrO3 ihtiva eden) banyosu
Sert krom kaplama
Ekonomik y kama
Demineralize s cak suda 95 °C sealing ve kurutma
Not: Buradaki a nd rma i lemi sert krom tabakas n n yüzeye iyi tutunmas n sa lamak
içindir. Parça burada anoda as l r (ters ak m), müddet 30-40 saniyedir.
b-
Elektrolitik Kaplaman n Kalitesi Üzerine Etki Eden Faktörler :
Kaliteli, iyi bir elektrolitik kaplama için banyo terkibi ve cinsi, elektrolitte kullan lan
parlat c , parlak ta y c ve nemlendirici, stabilizatör gibi adlarla üretici veya mümessil (temsilci)
firmalar arac l yla sat lan kimyasallar da çok önemlidir. Bu maddelerin seçimi ve kullan m çok
iyi yap lmal d r. Kullan lan kimyasallar n men ei de çok mühimdir. Bir Degussa siyanürü (NaCN
veya KCN) ile Uzakdo u mal asla k yaslanamaz. Ayr ca elektroliti (bak r-nikel-krom) haz rlarken
kullan lacak su da çok önem arzeder. Sertli i çok yüksek olan kuyu ve artezyen sular asla
kullan lmamal d r. En iyisi deiyonize su kullanmakt r.
1- Ak m yo unlu u : Galvanoteknikte ak m iddetinin yerine elektrodlar n birim
yüzeyine isabet eden ak m iddeti al n r. Buna Ak m yo unlu u denir. Birim yüzeyi [dm²] dir.
d = i [amper] / S [dm²] = . . . [A /dm²] ile gösterilir.
Ak m yo unlu undaki art n n kaplaman n yap s bak m ndan birbirine z t iki etkisi
vard r : Ak m yo unlu u art nca kristallerin olu ma h z artar ve kaplama ince yap l olur. Fakat
ak m yo unlu u daha da art nca katot dolay nda de arj olan metal iyonlar çözelti içinden gelenlerle
yeterince kar lanamad ndan katotta bir fakirle me meydana gelir. Bunun sonucu kaplama
homojen olmaz ve kalite bozulur, siyah ve süngerimsi kaplamalara yol açar. Katotta fazla hidrojen
gaz ç k , ak m yo unlu unun artm oldu unun i aretidir.
2- Konsantrasyon ve kar t rma : Kaplaman n yap s üzerinde konsantrasyonun etkisi
büyüktür. Kristallerin olu um h z büyük olaca ndan ince yap l ve temel metale iyice yap k,
sa lam bir kaplama elde edilir. Katottaki yerel fakirle meyi kar lamak amac yla banyodaki
kaplanacak malzemeye hareket verilmelidir. Ayr ca banyonun belli periyotlarda filtre edilmesi çok
faydal d r. Baz özel banyolar da devaml filtrasyona tabi tutulur. Baz banyolarda da elektrolite
dü ük bas nçla hava tatbik edilerek elektrolitin hareketi sa lan r. Burada dipteki tortular n devaml
sirkülasyondan etkilenerek kaplanacak parçalar n üzerine yap ma ihtimali vard r.
3- S cakl k (temperatür) : S cakl n iki kar t etkisi vard r. Bir taraftan difüzyonu
art rd ndan kristallerin olu um h z artar ve böylece küçük kristalli yap lar elde edilir. Fakat di er
taraftan katot polarizasyonunu azalt r ve böylece büyük kristallerin olu umuna ve bunlar n
büyümesine neden olur. Ayr ca hidrojen a r gerilimi de azalaca ndan hidrojen ç k kolayla acak
ve kaplama süngerimsi yap da olacakt r.
Her banyonun belli çal ma s cakl vard r. Kimyasal ürünleri satan firmalar n verdikleri
terkip ve çal ma talimatlar do rultusunda hepsi belirlenmi tir.
68
4- Temel metalin ve elektrolitin tabiat : Kaplaman n kalitesi üzerinde temel metalin
etkisi büyüktür. Özellikle zamak döküm parçalar n kaplamas çok itina ve dikkat ister. Dökümün
kalitesi ve terkibi çok önemlidir. Zamak dökümünde yolluk tabir edilen parçalar n ziyan
olmamas için orjinal zamaka kat lma oran fazla tutulursa, hele so uk, itinas z bir döküm ya da
enjeksiyon yap ld nda, zaten poröz bir yap ya sahip olan parçada bu porözlük daha da artar.
Kaplama sonucunda kabarc klar (kabarmalar) olu ur. Bu kaplaman n kötü olu undan de il, temel
metalin bozuk olu undand r (Otomobillerin zamak kap kollar nda görülen kabarmalarda oldu u
gibi).
Elektrolitlerin tabiat na gelince, kompleks tuzlar n elektroliziyle elde edilen kaplamalar n,
normal tuzlarla elde edilenlerden daha üstün oldu u uzun zamandan beri bilinen bir gerçektir.
Özellikle kadmiyum, çinko, bak r, alt n ve gümü kaplamalar nda bu metallerin çifte tuzlar n
eritmek suretiyle elektrolitler haz rlan r. Çifte tuzlarda metallerin ayr mas iki kademede olur.
Potasyum gümü
siyanür kompleks tuzunun ayr mas : Az olmakla beraber ikinci
iyonla ma sonucu katot dolay nda az miktarda Ag+ iyonlar bulunur. Bunlar K+ iyonlar na nazaran
tercihan de arj olurlar. Siyanür banyolar nda alt n, bak r, çinko ve kadmiyumun ayr lmas da ayn
ekilde olur
Kompleks tuzlar n elektrolizi ile, basit tuzlar n elektrolizine göre katot polarizasyonu daha
fazla olur. Yani daha fazla potansiyel uygulan r ve bu da taneciklerin kristal yap lar n n iyi kalitede
olmas n sa lar. Bir ba ka önemli nokta da; hidroliz sonucunda kolloidal cisimler meydana
gelmesidir ki, bunun sonucunda kaliteli kaplamalar elde edilir.
Kolloidlerin etkisi, banyolara ilave edilen parlat c , parlak ta y c ve iletkenlik katk
maddelerinin cinsleri, banyolara kat l biçim ve miktarlar yla da önem kazan r. Bu maddelerden bir
veya birkaç n n a r s zararl olabilir. Az kat l rsa da görevini yapmaz. Bu maddelerin ço u kolloid
veya redüktördür, ço u da yüzey aktif (tansioaktif) maddelerdir. Bunlar kristal zerreleri üzerinde
absorblan p, büyümelerini önlerler. Böylece ince taneli kristal yap lar elde edilir. Banyolara
kat lmadan önce gereken miktarda, baz lar 3-4 misli suda eritilerek kat l rlar, baz lar da verilen
çal ma talimatlar nda belirtildi i gibi direkt olarak kat l rlar.
5- pH n etkisi : Elektrolitler ya asidik (nikel, asitli bak r, asitli çinko ve asitli kalay),
ya da alkalik karakterde; alkalik-siyanürlü ve alkalik-siyanürsüz (çinko, kadmiyum, sar
pirinç ,
alt n ve gümü ) haz rlan rlar.
Elektrolitlerin belirtilen pH de erlerinin alt nda veya üstünde olmas kaplama kalitesini
derhal etkileyecek ve bozacakt r. Sürekli kaplamalarda, yukarda izah edildi i gibi (dekoratif krom
hatt nda) ara y kamalar alkali banyolardan asit kaplamalara geçerken nötrleme vs. gibi pH de erini
etkileyecek faktörlere çok dikkat edilmelidir. Bilhassa nikel banyolar nda, pH ayar n yaparken
asla NaOH ve HCl kullan lmamal d r.
6- Da lma gücü (kaplama gücü) : Elektrolitik kaplamada, kaplaman n sadece
görünümünün ve özelliklerinin istenen ekilde olmas yeterli de ildir. Ayn zamanda kaplaman n,
malzemenin tüm yüzeyinde ayn kal nl kta olmas da gereklidir. Ekonomik bak mdan kaplaman n
minimum kal nl kta olmas istenir. Düzgün olmayan, dekoratif amaçl ekillendirilmi bir
malzemeüzerinde oldukça düzgün bir kaplama elde edilmesi için çözeltinin (elektrolitin) gösterdi i
özelli e da lma gücü (thoowing power) denir. Bu anlam kaplama gücü (covering power)
terimiyle daha iyi mana kazan r.
Da lma gücü son y llarda kaplama da l m n n, yani ekillendirilmi e yan n çe itli
k s mlar ndaki kaplama kal nl n n bir ölçüsü olarak kullan lmaya ba lam t r. Bu iki deyim
pratikte s k s k ya birbirine ba l d r. Düzgün olmayan, dekoratif bir parça kaplanmak
istenildi inde, anoda daha yak n olan k s mlar daha uzaktakilere göre daha kal n bir tabaka ile
kaplan rlar. Zira Ohm Kanunu na göre; yak n olan noktalar aras nda direnç daha azd r. Anoda
yak n olan bir nokta öteki noktalara göre daha yüksek bir ak m yo unlu una tabi tutuldu unda, bir
süre sonra bu nokta metalik iyon bak m ndan fakirle mi olur ve polarizasyon kendini gösterir,
kar t bir e.m.k. (elektromotor kuvveti) meydana gelir ki bu, dü ünülen nokta ile anot aras nda
elektrolit direncinin artmas na kar l kt r. Bunun sonucu olarak, anoda uzak olan nokta hesab n
69
gösterdi inden daha büyük bir ak m al r ve böylece kaplama gücü artar. E er polarizasyon meydana
gelmemi olsa, anoda yak n noktalar daha yakla m olaca ndan kaplama saçakl olur.
Çözelti iletkenli inin fazlal sonucunda polarizasyon fazlad r.o halde, iletkenli i fazla
olan elektrolitlerde kaplama gücü fazlad r. S cakl k art iletkenli i art r rsa da, polarizasyonu daha
fazla art raca ndan kaplama gücünü azaltm olur. Kaplama kal nl mikron [µ] olarak, parçan n
banyoda kalma (kaplama) süresi [dakika] ve ak m yo unlu u [A /dm²] ile ilgilidir.
c-
ANOT lar Hakk nda Genel Bilgiler :
En basit tarifiyle ANOT galvanoteknikte, elektrik devresinin bir k sm olarak elektrolitik
kaplama kab na (banyoya) konuldu unda cereyan n (do ru ak m n) geçmesine ve metal tortusunun
(kaplama) katotta yerle mesine izin veren bir metaldir.
Anodun gerçek önemi a a da özetlenen anot reaksiyonlar na ba l d r :
Metal erimesi
: Elektrolitte eksilen (fakirle en) metali tamamlar.
Oksijen ç kmas
: Anot tesir derecesinin ba l ca kayna d r.
Oksidatif reaksiyonlar : Anodun veya çözelti olarak metal iyonlar n n reaksiyonlar .
Anot malzemesi seçilirken en önemli husus, anodun istenildi i ekilde imali için uygun
olmas ve en uygun elektrik ba lant düzenlerinin imali için elveri li olmas d r.
Anotlar eriyen (Cu, Ni, Zn, Sn gibi) veya erimeyen (% 7 Sn + % 93 Pb : kur un,
platin ve paslanmaz) olmak üzere iki tiptir.
Erimeyen anotlara çözünmeyen ad verilir. Çözünen anotlarda, elektrolitteki metal
iyonlar sürekli olarak anot çözünmesiyle sabit kal r. Erimeyen anotlar n fonksiyonlar ekseriya
s n rl d r. Fiziksel özellikleri iyi bir elektriksel iletkenlik, güç ve ekillendirme kabiliyeti ihtiva
etmelidir.
Korozyona kar dayan kl l k da önemlidir. Zira elektrolitik i lem esnas nda erimemelidir.
Ayn zamanda, çal mad nda da sabit olmal d r.
En iyi çözünmeyen anot platin dir. Saf platin pahal oldu undan, platine edilmi titan
içeren ala m kullan lmaktad r. Titan n kendisi de uygundur fakat, Pt anot kullan lmas aksiyon
potansiyelini 1,5 V daha azalt r. Paslanmaz çelik de baz özel durumlarda anodik oksidasyonlarda
katot olarak kullan lmaktad r.
Krom kaplamada kullan lan kur un ve kur un ala mlar :
Kur un ve kur un ala mlar n n anodik hareket tarz , kur unlu akümülatörlerde büyük bir
önem ve dikkat kazanm t r. Burada elektrolit de i mez bir ekilde sülfürik asit (H2SO4) tir.
Burada enteresan olan, muhtelif kur un oksitlerinin morfolojisi, stabilitesi ve kineti idir. Burbank,
anodik filmlerde oksit, hidroksit ve sülfat serisi ve bilahare ölçülen korozyon oranlar n n film
te ekkülüne uygun olabilece ini (pH < 5) tesbit etmi tir.
Asit çözeltilerde oksit te ekkülünün mekanizmas basit ve direkttir.
Pb
Pb ++ + 2
Pb ++ + 2 H2O
PbO 2 +4 H + + 2
Hemen hemen nötr olan çözeltilerde PbO nun bir mamul olarak te ekkülü mümkündür.
PbO yüksek elektriksel dayan kl l a haiz bir oksittir, çatlayabildi i gibi, sülfürik asidin içerisinde
eriyebilir, dolay s yla bu durum arzu edilmemektedir.
Birçok konsantre (deri ik) asitlerde peroksit filmi gayri sabit olmaktad r. % 30 luk H2SO4
çözeltisinde ;
PbO 2 + 2H2SO4
Pb(SO4)2 + 2 H2O
reaksiyon PbO dan geçmektedir. öyle ki; PbO de i tirilmez bir hale getirmektedir.
70
Pb + PbO 2 2PbO
PbO + H2CrO4 PbCrO4 + H2O
Önceden okside edilmi kahverengi peroksitle kapl kur un anottaki sar kur un-kromat
görünü ü bozukluk ifade eder.
Krom için, peroksitle kapl kur un anot elektro çökeltisi sabit kal r, erimez, dü ük
elektriksel bir dayan kl l haizdir ve (+3) de erlikli kromu (+6) de erlikli kroma okside eder.
Cr +++ + 4 H2O
CrO4 = + 8 H + + 3
Saf kimyasal kur un pek az kullan l r. Zira kromik asit te ekkülünde çok süratle a n r,
mesamatl poröz bir yap ya dönü ür. % 7 Sn içeren ala m n korozyon dayan kl l fazlad r. Hatta
% 0,2 gümü kullan lmas tavsiye ediliyorsa da, maliyeti art rd ndan kullan lmamaktad r.
Krom banyolar nda kullan lan anotlar n yüzeyindeki istenmeyen film tabakas n n
temizlenmesi için % 10 HCl + % 10 NaCl içeren bir çözeltide tel f rça tatbiki gerekir. Temizlemeyi
yapan ki inin koruyucu gözlük ve eldiven takmas zorunludur. Di er bir yöntem de 90 gr /lt senyet
tuzu + 90 gr /lt NaOH içeren bir çözeltide bir gece tutmak ve bilahare tel f rça ile temizlemektir.
71
III -
a-
Dekoratif ve Sert Krom Kaplamada Kullan lan Kimyasallar :
Kromik asit (krom-VI-oksit)
: CrO3 Mol a rl 100,01
% 52 metalik Cr içerir.
1 gr. metalik Cr 1,92 gr. tuzda bulunur.
Krom-III-oksit
: Cr2O3 Mol a rl 152,02
% 68 metalik Cr içerir.
1 gr. metalik Cr 1,46 gr. tuzda bulunur.
Sülfürik asit
: H2SO4 Mol a rl 98,08 , yo unlu u 1,84 ve 66 °Bé berrak
olmal d r.
NOT : Krom banyolar için p.a. Merck veya Riedel
kullan lmal d r.
KATAL ST-KS (toz)
: Faydalan labilen ak m verimini ve takriben kaplama h z n
% 50-60 art ran üçlü bir komponenttir. Kaplama h z dakikada
1-1,2 mikrondur.
Kullan m oran ilk haz rlama ve takviyelerde kromik asidin %3 ü
oran ndad r.
Florür ihtiva eden üçlü
komponent % 100 aktif
GAZ KES C (s v )
Krom banyosu çal rken
olu an CrO3 partiküllerinin
havaya yay lmas n önlemek
için kullan l r.
: % 25 aktif madde içeren gaz kesici, termik ve kimyasal stabilite
ile yüzeyde bir köpük tabakas olu turarak öncelikle hijyenik
koruyuculuk sa lar. Kullan lmad takdirde burun iç mukozas nda geçmeyen yaralar olu ur. Burun nezleli gibi devaml akar ve
burun kemi ini eritir. Bilahare akut derecede, solunum yolu ile
ci erlere ula r.
Bütün bu olumsuzluklar gideren s v gaz kesicinin bir önemli
faydas da kaplama sürecinde reaksiyonda olu an CrO3
partiküllerinin havaya kar mas n önlemektir. Kullan lmamas
durumunda, çal ma ortam nda tavan ve duvarlar sar ya boyan r
ve civar ndaki makine aksam , aparat ve aletler CrO3 etkisiyle
korozyona u rar.
Baryum Karbonat
: BaCO3 Mol a rl 197,37
Çok zehirli beyaz bir tozdur. (MAK = 0,72 mg /m³ havada)
Kullan m nda burun maskesi tak lmal d r. Banyoda olu an fazla
H2SO4 i çökertmek için kullan l r. 1 gr. fazla H2SO4 i çökertmek
için 2 gr. BaCO3 e ihtiyaç vard r.
H 2SO4 + BaCO3 BaSO4 + H2O + CO2
98 + 197,36
233,36 + 18 + 44
295,36 = 295,36
ANOT
72
: Elektrolitik dekoratif ve sert krom kaplamada çözünmeyen
kur un anot (yukar da da izah edildi i gibi) kullan l r. Terkibi % 7
Sn + % 93 Pb olmal d r. Anodun geni li i 6 10 cm. kal nl 10
12 mm.dir. Mil vs. için özel spiral anotlar (kaplanacak parçalara
göre) haz rlanmal d r.
b-
Banyo Terkipleri :
Dekoratif ve sert krom kaplama için çok ve çe itli banyo terkipleri vard r. En uygun krom
kaplama terkipleri a a da mukayeseli olarak verilmi tir.
Dekoratif krom banyosu çal an bir i yerinde kendi i i için sert krom yapmas
gerekti inde, ayn banyoda kendi (kal p vs.) parças n sert krom kaplayabilir. Her iki banyoda terkip
ayn d r. Kaplaman n yap ld banyo s cakl ve ak m yo unlu u de i iktir.
Terkipler :
Dekoratif Krom
Sert Krom
S cakl k
38 42 °C
55 60 °C
Ak m yo unlu u
8 2 A /dm²
20 40 A /dm²
Faydalan labilen ak m oran
%7
%7
H2SO4 /CrO3 oran
1 /100
10
10
1 /100
Bu tabloda gösterilen de erler katalizör (Katalist-KS) ihtiva etmeyen banyolar içindir.
Bilhassa sert kromda ak m verimini ve kaplama h z n art rmak için Katalist-KS mutlaka
kullan lmal d r. Zira faydalan labilen ak m verimini % 7-10 lardan % 27-28 e kadar ç kar r. Ba ka
bir deyimle daha az elektrik paras ödersiniz. kincisi ve en önemlisi kaplama h z nda dakikada 11,2 mikron a ula rs n z. 20 mikronluk bir kaplamaya 20 dakikada ula rs n z. Katalistli banyolarda
sülfürik asidin kromik aside oran % 0,5 tir.
Katalist-KS gerek banyonun yeni kurulu unda, gerekse takviyelerde olsun daima kat lacak
kromik asidin % 3 ü oran nda olmal d r ve katalist, kromik asitle birlikte eritilmelidir. Takviyelerde
de kromik asit ve katalist kendi banyo suyunda (elektrolitte) küçük porsiyonlar halinde eritilmelidir.
Verimli, sa l kl ve sürekli bir çal ma için :
1- Krom banyo analizinde kromik asit ve sülfürik asit analizi haftada bir defa mutlaka
yap lmal d r. 2-3 vardiyal çal an yerlerde haftada iki kez yap lmal d r.
2- (+3) de erlikli krom ve Fe ++ analizi ayda bir kez yap lmal d r. Analizlerin °Baumé
ile kontrolü do ru de ildir.
Banyo Terkipleri (Mukayeseli Tablo) :
Eski (klasik) metod
deal krom banyo terkibi
Katalistsiz dekorarif
krom kaplama
Katalistli dekoratif
krom kaplama
Katalistli sert
krom kaplama
Kromik asit
280
320 gr /lt
280
320 gr /lt
300 gr /lt
Sülfürik asit
2,8
3,0 gr /lt
1,4
1,6 gr /lt
1,5 gr /lt
H2SO4 /CrO3 oran
1 /100
% 0,5
% 0,5
Katalist-KS
yok
%3
%3
S cakl k
38 42 °C
38 42 °C
55 60 °C
Ak m yo unlu u
8 10 A /dm²
10 20 A /dm²
55 60 A /dm²
Faydalan labilen
ak m oran
%7
% 27
% 27
10
28
28
Elektrolitik krom kaplamada, yukar da da belirtildi i gibi % 7 Sn + % 93 Pb ihtiva eden,
çözünmeyen anot kullan lmal d r.
Krom kaplamac l nda çözünmeyen anot kullan ld ndan, burada analizin önemi daha da
artmaktad r. Eriyen anotlarda çözeltide (elektrolitte) fakirle en metal iyonlar anodun çözünmesi
sayesinde sabit kal r.
73
Anot yüzeyi daima katot yüzeyinden büyük olmal d r. Bir de kaplanacak parçan n ekli
çok mühimdir. Çok keskin ve sivri uçlarda ak m yo unlu u çok fazla olaca ndan, böyle parçalar n
kaplamas mat ve pürüzlü olur.
Anotlar n üzeri kur un kromat ve krom kromat ile örtüldü ünden, çelik tel f rçalar ile s k
s k temizlenmelidir. Mil gibi silindirik parçalarda helezon (spiral) anotlar kullan lmas fayda sa lar,
aksi halde eliptik bir kaplama olu ur. Spiral anotlar veya silindirik banyo kazanlar nda bu hata
nisbeten giderilmi olur. Yani, anodu gören yüzeylerde daha kal n kaplama, görmeyen yüzeylerde
ince ve dolay s yla eliptik bir kaplama olu ur.
c-
Krom Kaplamada Anot ve Katotta Olu an Kimyasal Reaksiyonlar :
ANOTta iki reaksiyon (tepkime) olu ur :
12-
4 OH -
2é
O2 (gaz) + H2O
Cr +++ + 4 H2O
5é
H2CrO4 + 6 H +
Birinci reaksiyonda O2 gaz ç kar. kinci reaksiyonda (+3) de erlikli krom tuzundan
H2CrO4 te ekkül eder.
KATOTta üç reaksiyon olu ur :
1-
H+ iyonu elektron (é) al r ve gaz haline geçer.
2H++ 2é
2-
H2 (gaz)
Kromik asitten metalik krom ayr mas vuku bulur.
H2CrO4 + 6 H + + 6 é
Cr ° + 4 H2O
3- (+6) de erlikli krom tuzu taraf ndan (+3) de erlikli krom tuzuna redüklenir.
H 2CrO4 + 6 H + + 3 é
Cr +++ + 4 H2O
Bu redükleme olay sülfürikasit ile yabanc asitler, veya onlar n kar mlar yla
Katalist (katalizör) yard m yla olu ur.
74
IV -
Krom Kaplamada Dikkat Edilecek Hususlar :
a-
S cakl k (Temperatür) :
S cakl k otomatik ayarlay c ile (termostat) sabit tutulabilir. Ayn zamanda elektrotlardaki
kuvvetli gaz ç k
[anotta oksijen ve katotta hidrojen gazlar ] elektrolitin s cakl n n sabit
kalmas nda çok az da olsa yard m eder.
Hafta ba lar nda i e ba larken krom banyolar na uygun, temiz bir sac plaka as l p banyo 12 saat bo ta çal t r lmal d r.
Kaplanacak malzemelerin ask lara tak lmas , ç kar lmas , kontakt yerlerinin ve baralar n
temizli ine çok dikkat edilmelidir. Krom kaplanm ask lar n temizlenmesi de artt r.
Banyo s cakl ndan dolay zamanla elektrolitin suyu k smen buharla r, seviye dü er. Bu
durumda krom u takip eden ekonomik y kama banyosundan, krom banyosuna eksilen miktar kadar
su kat lmal d r.
Yukar da belirtilen analiz periyotlar na çok dikkat edilmelidir. Devaml bir rapor halinde
not edilmelidir. Keza banyoya kat lan kimyasallar n sarf miktar ve periyotlar da kaydedilmelidir.
Maliyeti kontrol aç s ndan faydal d r.
Anotlar n temizli ine dikkat edilmeli ve % 10 luk sülfürik asitli çözeltide tel f rçalarla
temizlenmelidir. Temizleyicinin eldiven ve gözlük kullanmas artt r. Kaplamada bozuk ç kan
parçalar % 10-15 lik NaOH çözeltisinde 4-6 V ta anodik olarak sökülmeli (katot, sac plaka) ve
gerekiyorsa tekrar polisaj yap larak kaplanmal d r.
b-
Katalist KS
Önemi ve Fonksiyonu :
Katalist (katalizör) terimi, termodinamik bak m ndan mümkün olan fakat çok yava olarak
yürüyen kimyasal reaksiyonlar h zland ran maddeleri tan mlar. Bunlar ya reaksiyon temin eden
atom veya moleküllerin birbirleriyle çarp ma say s n art r rlar, veya bu reaksiyona engel olan baz
ara reaksiyonlar bertaraf ederler. K sacas reaksiyonu h zland r rlar.
Krom kaplamada katalist kat lmas ndan dolay kaplama gözle görülemeyen (mikro
çatlakl ) bir yap ya sahip olur. Böyle mikro çatlakl l k, bir kaplamada bir noktada olu abilecek
korozyonun sath n her taraf na yay lmas n önler. Yani korozyon yüzeye da lmaz, o noktada kal r.
Katalist-KS, kat lacak kromik asidin % 3 ü kadar olmal d r.
Katalist-KS nin önemini içeren a a daki resimler sert krom kaplamada parçalar n
mikroskopla büyütülmü haliyle çok net olarak gözler önüne serilmektedir.
Resim 1a : H iç i lem görm em i yü zey
(büyütme 100 misli)
75
Resim 1b : H iç i lem görm em i yü zey
Resim 2 : Katalist-KS ilave ed ilm i ,
mikroçatlakl
krom
kap l
yü zey
Uygulama :
50 °C d e 50 A / d m ²
Süre 20 dakika
Kap lam a kal nl 21-23 mikron
Resim 3 : Katalist-KS ilave ed ilm i ,
m ikroçatlakl
krom
kap l
yü zey
Uygulama :
50 °C d e 50 A / d m ²
Süre 20 dakika
Kap lam a kal nl 20-22 mikron
Resim 4 : Krom kap lanm ve ta lanm
yü zeyin görü nü ü (bü yü tm e 400 misli)
76
Resim 5 : Krom kap lanm ve ta lanm
yüzeyin Resim 2 d eki u ygu lam ad an
sonra, 2 y l sonundaki hali.
4-5 noktada olu an korozyon belirtileri
görülmektedir.
yonlar n h zlar : Elektrolitteki iyonlar n elektrik alan nda belirli bir h zlar vard r. Bu
h z elektrotlar aras ndaki gerilim fark na, iyonlar n yüküne, kütlelerine, ve beraberce sürüklendikleri
su dipollerinden meydana gelmi hidrat zarflar n n büyüklü üne ve bundan ba ka s cakl a ba l d r.
Bu h z 0,00001 0,01 [A /(sn.V)] [amper /(saniye . volt)] büyüklü ündedir.
c-
Krom Gaz Kesici
Önemi ve Fonksiyonu :
Krom gaz kesici toz veya s v olarak % 25 aktif madde içerir. Gaz kesicinin en önemli
özelli i; banyo çal rken (kaplama yap l rken) banyo yüzeyinde devaml bir köpük tabakas
olu turmas d r. te bu kal c köpük tabakas , kimyasal reaksiyon esnas nda meydana gelen kromik
asit (CrO3) zerreciklerinin (partiküllerinin) d ortama, çal ma mahaline yay lmas n önler.
Gaz kesicinin önemi çok büyüktür. Öncelikle hijyenik yönden (sa l k aç s ndan) öyle ki,
kromik asit partikülleri önce burun mukozas na nüfuz eder, orada geçmeyen yaralar olu turur ve
burun kemi ini eritir. Burun nezleli gibi devaml akar. Genizde yanmalar olur, senelerce solunumla
akci ere kadar ula r ve çok kötü sonuçlar do urur. Mideye intikalinde ise ülsere neden oldu u
tesbit edilmi tir.
kincisi de, ortama yay lan CrO3 zerrecikleri çal ma mahalinin tavan ve duvarlar n
tamamen sar ya boyar. Ayr ca çal ma ortam ndaki metalik e ya ve aparatlar n korozyona
u ramas na neden olur.
Gaz kesicinin aktivitesinin yüksek olu u büyük bir avantajd r. Zira kat lacak 50-60 ml. (1
tonluk banyo için) uzun bir süre kal c köpük sa lar, köpük azal nca tekrar kat l r. Krom banyo
yüzeylerinde CrO3 zerreciklerine engel olmak için kullan lan kalitesiz plastik toplar kromik asidin
kuvvetli etkilemesiyle parçalanmakta, banyo içerisinde yüzmekte ve en kötüsü anodun yüzeyine
yap maktad r. Plastik kürecikler avantaj de il dezavantajd r. Yandan emi li krom banyolar nda
kullan lan gaz kesici emilip gider ve ziyan olur.
Kromik asit partiküllerinin ortamdaki tehlikelilik durumu MAK : 0,1 mg /m³ tür.
77
d-
Krom Banyolar le lgili Faydal Ak m ve Ayr ma H z Cetveli :
A- Parlak krom banyolar için : 400 gr/lt Kromik asit + 4 gr/lt Sülfürik asit
S cakl k : 40 °C
Ak m yo unlu u
Faydal ak m
Ayr an gr.
Ayr an gr.
Mikron kal nl k
Mikron kal nl k
Gram /Amp.saat
Gram /Amp.dakika
[A /dm²]
%
saatte
dakikada
saatte
dakikada
8
7,1
0,18369
0,00306
2,66217
0,04437
0,02296
0,00038
12
9,8
0,38032
0,00634
5,51188
0,09186
0,03169
0,00053
16
12
0,62093
0,01035
8,99899
0,14998
0,03881
0,00065
24
15,3
1,18752
0,01979
17,2105
0,28684
0,04948
0,00082
32
17,8
1,84209
0,03071
26,6970
0,44494
0,57565
0,00096
[A /dm²]
%
saatte
dakikada
saatte
dakikada
12
9
0,34927
0,00582
5,06188
0,08436
0,02911
0,00049
16
10,3
0,53296
0,00888
7,72405
0,12873
0,03333
0,00055
24
13,4
1,04005
0,01733
15,0733
0,25116
0,04334
0,00072
32
15,5
1,60406
0,02673
23,2472
0,38745
0,05013
0,00084
48
18,3
2,84075
0,04735
41,1703
0,68617
0,05918
0,00099
S cakl k : 45 °C
Ak m yo unlu u
Faydal ak m
Ayr an gr.
Ayr an gr.
Mikron kal nl k
Mikron kal nl k
Gram /Amp.saat
Gram /Amp.dakika
B- Sert krom banyolar için : 250 gr/lt Kromik asit + 2,5 gr/lt Sülfürik asit
S cakl k : 50 °C
Ak m yo unlu u
Faydal ak m
Ayr an gr.
Ayr an gr.
Mikron kal nl k
Mikron kal nl k
Gram /Amp.saat
Gram /Amp.dakika
[A /dm²]
%
saatte
dakikada
saatte
dakikada
16
12,8
0,66232
0,01104
9,59888
0,15998
0,04140
0,00070
24
15,4
1,19529
0,01992
17,3265
0,28878
0,04980
0,00083
38
17,9
2,19977
0,03666
31,8807
0,53135
0,05789
0,00096
48
18,8
2,91836
0,04864
42,2951
0,70492
0,06080
0,00101
62
20,1
4,03021
0,06717
58,4088
0,97348
0,06500
0,00108
[A /dm²]
%
saatte
dakikada
saatte
dakikada
16
10,4
0,53814
0,00897
7,79910
0,12998
0,03363
0,00056
24
14,2
1,10215
0,01837
15,9731
0,26622
0,04592
0,00077
38
17,0
2,08916
0,03482
31,2777
0,52130
0,05498
0,00092
48
17,5
2,71656
0,04528
39,3704
0,65617
0,05660
0,00094
62
19,1
3,82970
0,06383
55,5029
0,92505
0,06177
0,00103
S cakl k : 55 °C
Ak m yo unlu u
Faydal ak m
Ayr an gr.
Ayr an gr.
Mikron kal nl k
Mikron kal nl k
Gram /Amp.saat
Gram /Amp.dakika
Not : Bu tablodaki de erler normal kromik asit + sülfürik asitli banyolar içindir.
Katalist-KS kullan ld nda ak m verimi % 27-28 lere ula makta ve kaplama h z dakikada 1-1,2
mikrona eri mektedir.
78
30 A /dm² ve 45 °C de
50 A /dm²
ve 50 °C de
Kaplama Müddeti
Katalist siz
Katalist siz
Katalist li
60 dakika
21,6 mikron
41,0 mikron
65,6 mikron
120 dakika
43,6 mikron
82,0 mikron
131,2 mikron
240 dakika
130,8 mikron
246,0 mikron
393,6 mikron
79
V-
Dekoratif ve Sert Krom Banyolar nda Vuku Bulan Kaplama Hatalar , Sebepleri ve
Hatalar n Giderilmesi :
a- Dekoratif (parlak) krom banyolar için :
Görülen Hata
Muhtemel Sebebi
Hatan n Giderilmesi
Parçada kaplama yok
1- Parça yeterince temizlenmemi tir (ya l
ve oksitli olabilir).
2- Kaplama uygun metal için de ildir.
3- Katalist çok az veya hiç yoktur. Keza asit
hiç yoktur.
1- Parçan n yüzeyi çok iyi temizlenmeli,
nötrleme ve y kamalara itina edilmelidir.
S cak alkali ve elektrikli ya alma banyolar
kontrol edilmelidir.
2- Kaplanacak metal uygun seçilmelidir.
(Çinko, pirinç vs. krom öncesi ara bir nikel
kaplamas yap lmal d r.)
3- Dikkatli bir banyo analizi yaparak, asit
miktar ve yabanc asit (katalist) kontrol
edilmelidir.
Kaplama parça üze-rinde
tutunmuyor, so-yuluyor
veya zor kap-lama
Elektrolitte metal miktar çok azd r.
Analize göre metal miktar n art rmak için
CrO3 kat lmal d r.
Parça yüzeyinde krom-la
kaplanmam
k s m-lar
görülmektedir.
1- Her iki ya alma banyosunda dikkatle
temizlenmeli, bol su ile y kanmal , parça
havada bekletilmeme-lidir.
2- Kaplama s ras nda ak m kesilmi se veya
arada bir parça kontrol amac ile banyodan
ç kar l p tekrar banyoya sokulursa.
1- Temizlemelere ve ara y kamalara çok
itina edilmelidir.
2- Banyodan s k s k ç kar l p kontrol
edilmemelidir.
Kaplama zay f, renkli
gökku a
renginde
nüanslar olu uyor
1- Asit veya yabanc asit (katalist) ya hiç
yok veya çok azd r.
2- Temel metal uygun de ildir.
1- Analiz yaparak asit ilave edilmeli ve
katalist kat lmal d r.
2- Kaplanacak metali uygun seçip, ara nikel
kaplama yap lmal d r.
Kaplama
çok
cereyan ediyor
1- Banyo kesafeti ya çok yüksek veya
dü üktür.
2- Banyo s cakl çok yüksektir.
3- Banyoda asit miktar çok yüksektir.
4- Ak m yo unlu u çok dü ük, ask telleri
kesiti küçük veya kontakt yerleri
temass zl
nedeniyle yeterince ak m
geçmemektedir.
1- Banyoyu analiz de erine göre ideal
de erine ayarlamal d r.
2- Banyo s cakl 38 42 °C aras nda sabit
tutulmal d r.
3- Analize göre asit miktar n ayarla-mal ,
fazlas BaCO3 ile çökertilmelidir.
4- Ask telleri kal nla t r lmal , üzerinde
olu an krom sökülmelidir. Kontakt yer-leri
iyice z mparalan p temizlenmelidir.
Mat kaplama ve koyu
(mat) lekeler olu uyor
1- Banyo s cakl çok dü üktür.
2- Ak m yo unlu u çok yüksektir.
3- Kaplama yap l rken ak m kesilmesi vuku
bulmaktad r.
4- Ara (nikel) kaplamadan sonra parça çok
bekletilmi tir.
5- Banyoda fazla H2SO4 vard r.
6- Elektrolit, demir ile kirlenmi tir.
tutulmal d r.
2- Anot /Katot oran na dikkat edilmeli,
ak m yo unlu u dü ürülmelidir.
3- Nikel ara tabakas n ince yapmamal ve
hemen
sonra
kroma
bekletilmeden
sokulmal d r.
4- Banyo analizi yap larak fazla asit BaCO3
ile çökertmelidir.
5- Metalik demir kirlili i analizle kontrol
edilip, banyo seyreltilmelidir.
Kaplama süt beyazl nda olu makta
1- Banyo s cakl ya çok dü ük veya çok
yüksektir.
2- Ak m yo unlu u ya çok dü ük veya çok
yüksektir.
tutulmal d r.
2- Ak m yo unlu u uygun oranda tatbik
edilmelidir.
Krom kaplamada ara
nikel tabakas kalk yor
(soyuluyor)
1- Banyoda H2SO4 miktar çok fazla
2- Parça üzerinde eski, sökülmemi krom
kaplama mevcuttur.
2- Eski krom tabakas iyice sökülerek,
yeniden polisaj ile temizleme i leri
lay k yla yap lmal d r.
80
yava
Görülen Hata
Muhtemel Sebebi
Hatan n Giderilmesi
Krom kaplamada ara
nikel tabakas kalk yor
(soyuluyor)
1- Banyoda H2SO4 miktar çok fazla
2- Parça üzerinde eski, sökülmemi krom
kaplama mevcuttur.
2- Eski krom tabakas iyice sökülerek,
yeniden polisaj ile temizleme i leri
lay k yla yap lmal d r.
Kaplama kal nl
par-ça
yüzeyinde e it de il,
farkl l klar gösteriyor
1- Hatal anot ekli
2- Anotlar kirlenmi ve yüzeyi kur un
kromat ile kaplanm t r.
3- Parçalar birbirlerini gölgelemektedir.
1- Kaplanacak parçalara göre anot ekli
haz rlanmal d r. Silindirik parçalarda spiral,
derin malzemelerde yard mc anot gibi.
2- Anot yüzeyi tel f rçalarla iyice
temizlenmeli veya elektrolitik yolla anodik
olarak NaOH çözeltisinde temizlenmelidir.
3- Parçalar birbirlerine gölge yapma-yacak
ekilde as lmal , birbirlerine ve anoda kar
uygun as lmas sa lan-mal d r.
Parça üzerinde kahverengi lekeler olu makta
1- Elektrolitte asit miktar çok dü üktür.
2- Banyoda (+3) de erlikli krom çok
artm t r.
1- Elektrolitin analizine göre gerekli H2SO4
miktar ayarlanmal d r.
2- Katot yüzeyini azalt p anot yüzeyini
art rarak banyo bo ta çal t r l r. 1,5-2,0 kg.
katalist eritilmelidir.
b-
Sert krom kaplama banyolar için :
Not : Sert krom kaplamada parçalar, temizlemeler sonras nda ve krom kaplamadan
önce ½ dakika a nd rma banyosunda (anodik) çal t r lmal d r.
Görülen Hata
Muhtemel Sebebi
Hatan n Giderilmesi
Mat, gri kaplama
1- Ak m yo unlu u çok yüksek
2- Banyo s cakl çok dü ük
3- (+3 de erli krom) Cr2O3 çok yüksek
4- Yabanc metal(Fe, Cu) miktar yüksek
1- Ak m yo unlu u ayarlanmal d r.
2- Banyo s cakl art r lmal d r. Özetle ; 50
°C de 50 A /dm², 55 °C de 55 A/dm²
uygulanmal d r.
3- Banyo bo ta, küçük katot, büyük anot
yüzeyiyle 60-65 °C de 60 A /dm² ile
çal t r lmal ,
1,5-2,0
kg.
katalist
eritilmelidir.
4- Banyo analizi yap larak yabanc metal
miktar tesbit edilmelidir.
Süt beyazl
kaplama
1- Ak m yo unlu u çok dü üktür.
3- Ask kesiti dü ük, ak m yo unlu u dü ük,
kontakt yerlerinin temass zl .
1- Ak m yo unlu u art r lmal d r.
2- Banyo s cakl uygun dereceye (50-55
°C) getirilmelidir.
3- Kontakt yerleri temizlenmeli ve
s k t r lmal , ask kesiti art r lmal d r.
2- Banyo terkibi de i mi tir.
3- Kontakt yerleri zay fl
veya temass zl .
1- Banyo s cakl uygun dereceye (50-55
°C) getirilmelidir.
2- Analiz yap lar CrO3 miktar ideal
de erine getirilmelidir.
3- Anot ve katot kontakt yerleri kontrol
edilerek temizlenip, s k t r lmal d r.
Banyo s cakl
Banyo s cakl
l d r.
nda krom
Krom kaplama
olu makta
Kumlu
kaplama
ve
yava
dumanl
Krom tabakas
kalkmakta (soyulmakta)
çok dü üktür.
1- Parça iyi temizlenmemi tir.
2- Parça yüzeyinde eski krom tabakas
kalm t r.
3- Ak m kesilmesi sonucu parça banyoda
uzun süre kalm t r.
50-55 °C ye ayarlanma-
1- Parça yüzeyinde s cak alkali ve elektrikli
ya
alma ile iyi bir temizlenme
sa lanmal d r.
2- Eski krom tabakas iyice sökülmelidir.
3- Kaplama sökülmeli ve ba tan,
temizlemelerle s raya riayet edilerek
yeniden kaplanmal d r.
81
Görülen Hata
Muhtemel Sebebi
Hatan n Giderilmesi
Yüzey yer yer krom
kaplama almamakta
1- Kötü ya alma (temizleme)
2- Yüzeyde oksit tabakas kalm t r.
3- Yer yer hidrojen birikmesi olmaktad r
4- Banyoda CrO3 çok azd r.
5- Ak m yo unlu u dü ük ve anot yüzeyi
küçüktür.
1- S cak alkalik ve elektrolitik ya almada
itina gösterilmelidir.
2- Oksit tabakas n n polisajla veya asitle
giderilmesi sa lanmal d r.
3- Parça, banyo yüzeyinde hidrojen
birikmeyecek ekilde as lmal veya tazyikli
hava s k lmal d r.
4- Banyo analizi yap larak CrO3
art r lmal d r.
5- Ak m yo unlu u art r lmal d r (50-55 A
/dm²). Anot yüzeyi art r lmal ve ask kesiti
büyütülmelidir.
Banyo ak m yo unlu- u
çok fazla
1- Kontakt hatas mevcuttur.
2- Anot yüzeyi küçüktür.
1- Kontakt yerlerini temizleyin ve s k
ba lant yap n.
2- Anot yüzeyini art r n.
1- Çok yüksek ak m yo unlu u.
2- Banyo s cakl çok dü üktür.
3- Çok keskin kenar ve keskin uçlar.
4- Yüzeyde sert, derin pürüzler var.
1- Ak m yo unlu u 50-55 A /dm² ye
ayarlanmal d r.
2- Banyo s cakl
50-55 °C ye getirilmelidir.
3- Mümkünse keskin uçlar giderilmeli,
yuvarlanmal d r.
4- Yüzey ta lan p, polisaj yap lmal d r.
e it
1- Çok kal n kaplama
2- Kenar ve kö elerde fazla kaplama
3- Anot ( ekil ve terkibi) hatal d r.
4- Parçalar birbirini gölgeleyecek ekilde
as lm t r.
1- Anot
katot mesafesi uygun
ayarlanmal d r.
2- Keskin kenar ve kö eler kabilse
yuvarlanmal d r (radius verilmelidir).
3- Anotlar kaplanacak parçalara göre uygun
haz rlanmal d r (yerine göre yard mc anot,
çubuk ve spiral gibi). Anot % 7 Sn + % 93
Pb olmal d r.
4- Parçalar n birbirlerini gölgeleme-yecek
ekilde
as lmalar
sa lanmal ,
ara
mesafeleri uygun olmal d r.
Parçalar n ekline göre
delik veya uç nokta-larda
kaplama kal nl
fazla
olu makta
1- Kaplanacak temel metalde çukurlar var.
2- Banyo kab dibinde tortu (çamur)
birikmi tir.
3- Hidrojen ç k engellenmi tir.
4- Banyonun serbest asit miktar dü üktür.
1- Temel metaldeki kar nca ve çukurlar
polisajla giderilmelidir.
2- Banyo ayda bir temizlenmeli, dipteki
tortu at lmal , filtre edilmelidir.
3- Parçan n as l
ekli de i tirilerek
hidrojenin serbest ç k sa lanmal d r.
4- Analiz sonucuna göre gerekli H2SO4 ile
tamamlanmal d r.
Krom kaplama sonra-s
yüzeyde
çatlaklar
olu makta
1- Kaplanacak parça çok sertle tiril-mi tir.
2- Kaplanacak parça hiç s l i leme tabi
tutulmam (tavlanmam )t r.
1- Is l i lemle parçan n sertli i normale
dü ürülmelidir.
2- 190-200 °C de s l i lemle sertlik (iç
gerilim) giderilmelidir.
Krom kaplama sonra-s
yap lan
ta lamada
kaplama daire eklinde
kalmakta
1- Banyo s cakl ve y kama suyu aras nda
s fark çok fazlad r.
2- Parça banyoda kaplama esnas nda iken
ak m kesilmi , geç farkedilmi tir.
1- Krom kaplamadan sonra parça çok so uk
suya sokulmamal d r.
2- Parça banyodan ç kar l r, krom tabakas
sökülür ve yeniden kaplan r.
Ask ve ba lant yerleri
(kontakt) çok s nmak-ta
letken kesiti küçük, ba lant
temas iyi de il veya oksitli
1- letken kesiti büyütülmelidir.
2- Ba lant
(kontakt) yerleri iyice
temizlenmeli ve c vatalar çok iyi
s k lmal d r.
ri taneli kaplama
Kaplama
de il
82
kal nl
(kontakt)
VI -
Dekoratif ve Sert Krom Banyolar n n Analitik Kontrolleri :
Yukar da da belirtildi i gibi galvanoteknikte (metal kaplamac l nda), elektrolitlerin
analizleri usulune uygun olarak ve sa l kl bir biçimde yap lmal d r. Banyolar n (elektrolitlerin)
°Baumé (bome) derecelerine bak p da, u kadar (gr /lt) kromik asit var demek hatal d r. Hele
sülfürik asit, (+3) de erlikli krom ve demir iyonlar miktarlar ciddi analiz yap lmadan söylemek
kabil de ildir.
Analizlerinizi titizlikle yapabilen güvenebilece iniz bir yere veya üniversitelere
ba vurman zda yarar vard r. Kimyasal ürünler satan firmalar analizleri ücretsiz yapmakla bir
avantaj sa larken, bir de dezavantaj yarat yorlar. Görebildi im kadar yla analiz raporlar nda,
satt klar yan ürünlerin (parlat c , parlak ta y c , ve nemlendirici gibi) eksik oldu unu belirterek,
banyoya kat lmas n tavsiye ediyorlar. Kanaatimce bu yanl bir uygulamad r. Ayr ca analiz
metodlar nda, standart analiz metodlar na uyulmad n mü ahade ettim. öyle ki; yerine göre
elektrolit numuneleri 5 ml. veya 10 ml. olarak al nmal d r. Analiz numunesi olarak hiçbir zaman 2
ml. al narak analiz yap lmamal d r. Kald ki, baz atölye sahipleri ayn bir banyonun e de er
analizini 3-4 ayr yerde yapt rd klar n ve farkl sonuçlar ald klar n belirttiler. Ço u fabrika,
analizlerini kendi laboratuvarlar nda kendileri yapmaktad rlar.
KROM BANYOSU ANAL Z METODLARI
1-
Kromik asit (CrO3) miktar tayini (+6 de erlikli krom) :
Gerekli Reaktifler (Kimyasallar) :
1- 0,1 N KMnO4 çözeltisi
2- 0,1 N Demir-II-amonyum sülfat çözeltisi Fe(NH4)2(SO4)2
Analizin Yap l :
Krom banyo numunesinden 10 ml. örnek pipetle 500 ml.lik bir balon jojeye al n r, saf su
ilavesiyle çalkalayarak çizgiye kadar 500 ml.ye tamamlan r. Bilahare 300 ml.lik geni a zl bir
erlenmayere seyreltilen bu örnekten, pipetle 10 ml. al n r, üzerine takriben 150 ml. kadar saf su
kat l r, çalkalan r. Üzerine otomatik büretten tam 30 ml. iyice çalkalaya çalkalaya demir-IIamonyum sülfat çözeltisi ak t l r. Renk tamamen çimen ye iline döner, hemen arkas ndan 0,1 N
potasyum permanganat çözeltisi ile renk gül k rm z s menek e olana kadar fazlas geri titre edilir.
Çok hassas ve hatas z sonuç veren bir metoddur.
Hesab n Yap l :
Burada önemli olan 0,1 N demir-II-amonyum çözeltisinin faktörü (ayar )d r. Faktörü
zamanla ilgili olarak F = 1,0 iken F = 0,85 lere dü mektedir, çözelti ayl k yetecek miktarda
haz rlanmal d r.
Önce faktör kontrol edilmelidir. Al nan 30 ml. demir-II çözeltisi 0,1 N potasyum
permanganatla titre edilir.
Misal olarak; ayet 29 ml. permanganat sarfedilmi se, faktör :
F = 29/30 = 0,966 d r.
Bir müddet sonra 28,2 ml. sarfedilmi se faktör :
F = 28,2/30 = 0,94 tür.
Örnek : F = 0,966 olan demir-II çözeltisi ile yap lan analizde 13,5 ml. 0,1 N potasyum
permanganat sarfedilmi olsun. Kromik asit miktar öyle hesap edilir.
30 ml. demir-II çözeltisi al nm t , gerçek sarfiyat ise ;
30 ml. x 0,966 = 29,88 ml. dir. (Dikkat! 30 ml. de il.) Bu rakamdan,
29,88 13,5 = 16,38 ml. permanganat sarfiyat ç kar l p 16,6 faktörü ile çarp l rsa,
16,38 x 16,6 = 271,908 gr /lt. kromik asit miktar bulunmu olur.
83
Örnek : F = 0,966 olan demir-II çözeltisi ile yap lan analizde 18 ml. 0,1 N permanganat
sarfedilmi se, hesaplama ;
30
x 0,966
= 29,88
29,88
18
= 11,88
11,88
x 16,6
= 197,208 gr /lt. kromik asit elektrolitte vard r denir.
Burada yap lacak i banyoya kromik asit miktar n hesap ederek ilave etmektir.
Çal t n z özel firman n verdi i çal ma talimat na uyarak, mesela önerdi i kromik asit miktar
280 gr /lt ise bu de ere getirmektir. Bu durumda hesaplama öyle yap lmal d r :
280 197,208 = 82,79 gr /lt. hesab ile kromik asit eritilmelidir (elektrolitte olmas
gereken miktara ula mak için litre ba na eklenecek miktar). Banyo hacmi 800 lt. ise,
800 x 0,0827 = 66,16 kg. kromik asit eritilmelidir.
2-
(+3) de erlikli krom miktar tayini (Cr2O3 olarak) :
Gerekli Reaktifler :
1- 0,1 N gümü nitrat çözeltisi
2- Amonyum persülfat (NH4)2S2O8
3- p.a. H2SO4
4- 0,1 N Fe(NH4)2(SO4)2 çözeltisi
(mol a . 228,20)
Analizin Yap l :
Yukar da 1 no.lu analizde 500 ml.ye seyreltilen çözeltiden bir pipetle 10 ml. numune geni
a zl bir erlenmayere al n r. Üzerine dikkatlice 3 ml. p.a. H2SO4 kat l , çalkalan r, takriben 4-5 gr.
kadar amonyum persülfat (toz) ilave edilerek, 3 damla 0,1 N AgNO3 kat l r. yice çalkalanarak
çözelti kaynayana kadar s t l r. Bilahare so umaya b rak l r, iyice so uduktan sonra üzerine
takriben 150 ml. saf su ve tam 30 ml. demir-II-amonyum sülfat çözeltisi büretten ak t l r, çalkalama
devaml yap lmal d r. Arkas ndan renksiz olana kadar 0,1 N KMnO4 ile titre edilir.
Hesab n Yap l :
0,1 N KMnO4 sarfiyat 12 ml. bulunmu olsun.
F = 29,88 idi.
29,88 12 = 17,8
17,8 x 16,6 = 295,48
(+3 ve +6 krom toplam )
Buradan (+6) Cr de eri ç kar l rsa;
295,48 271,908 = 23,572 bulunur. Bulunan bu rakam 1,52 faktörü ile
çarp l rsa;
23,572 x 1,52 = 35,829 gr/lt (+3 de erlikli krom bulunmu olur.)
3-
Sülfürik asit (H2SO4) miktar tayini :
Gerekli Kimyasal ve Aparatlar :
1- Özel ayarl BaCl2 çözeltisi
2- Özel kapilar tüp
3- Özel yatay dönen 3000 devir/dak. santrifüj aparat
Not : Krom banyolar nda santrifüj metodu ile sülfürik asit tayininde, bu izah edilen
metodla min. 10 dakikada sonuç al nmaktad r. Gravimetrik metodla yap lan analiz 8-10 saat gibi bir
süre ister. Bu izah edilen metod çok sa l kl d r. Burada kapilar tübün k lcal boru ve taksimat çok
önem arzeder.
Analizin Yap l :
Takriben 10 ml. iç hacmi olan kapakl , özel kapilar a bir pipetle 5 ml. krom banyo
numunesi konulur. (Çift kapilarla deneme yap lmal d r.) Üzerine pistonlu pipetle 3,5 ml. özel ayarl
BaCl2 çözeltisi konulur, kapilarlar iyice çalkalan r (1-2 dakika), sonra 5 dakika bekletilir, çökeltinin
84
dibe çökmesi beklenir ve iki kapilar hafifçe birbirine t klat l r. Sonra 3000 devir/dak. santrifüjde 2
dakika müddetle santrifüje edilir.
Her iki kapilardaki çökelti seviyesi taksimattan okunur ve özel grafikten sülfürik asit
miktar na bak l r. Bu metodla bulunan H2SO4 miktar aynen gravimetrik metodla k yaslanacak
olursa, ayn sonuç bulundu u görülmü tür.
Not : ayet H2SO4 tayininde kapilar daki çökelti seviyesi 3 ü geçiyorsa, o zaman
yap lacak i lem öyle olmal d r : 300 ml.lik bir erlene tam 50 ml. krom banyo numunesi al n r,
üzerine 50 ml. saf su kat l r, iyice çalkalan r ve bu seyreltilen çözeltiden 5 er ml. kapilarlara al n r.
Üzerine 3,5 ml. özel BaCl2 çözeltisi konur, çalkalan r. 2 dakika beklenir ve 5 dakika santrifüj edilir.
Dipteki tortu seviyesi okunur ve 2 misli al n r (seyreltmeden dolay ). Çökelti taksimat 2,5
okunuyorsa grafikte 5 taksimat na tekabul eden H2SO4 miktar na bak l r.
4-
Krom banyosunda metalik demir miktar tayini :
1- %30 luk NaOH çözeltisi
2- Sodyum peroksit Na2O2
3- 1 : 1 HCl
4- Konsantre (deri ik) amonyak çözeltisi
5- Kalay-II-klorür çözeltisi SnCl2 . 2 H2O mol a . 225,65
(125 gr. SnCl2 . 2 H2O 100 ml. deri ik HCl de çözülüp 1 lt.lik
balon jojede çizgiye kadar saf su ile tamamlan r.
6- Reinhardt-Zimmermann çözeltisi
(67 gr. mangan sülfat MnSO4 . 4 H2O mol a . 223,07 500
ml. saf suda çözülüp 13,8 ml. deri ik fosforik asit (d: 1,87)
H3PO4 ve 130 ml. deri ik H2SO4 (d: 1,84) kat larak 1 lt.lik
balon jojede çizgiye kadar saf su ile tamamlan r.
7- Doymu c va-II-klorür çözeltisi (HgCl2 mol a . 271,52)
85
Analizin Yap l :
Krom banyo çözeltisinden 10 ml. numune 250 ml.lik bir cam behere al n r, üzerine
takriben 50 ml. saf su kat larak, alkalik reaksiyon verene kadar %30 luk NaOH çözeltisinden
kat l r. Bilahare spatülle yakla k 2 gr. kadar Na2O2 ilave edilir. 15 dakika kadar kaynat l r.
So uduktan sonra çökelti mavi bandla süzülür. Çökelti 1 : 1 hidroklorik asitte çözülür ve amonyak
ilavesiyle tekrar kaynat l r. Tekrar süzülür ve y kand ktan sonra renk kaybolana kadar SnCl2 . 2 H2O
çözeltisi damlat l r. So uduktan sonra 10 ml. HgCl2 çözeltisi ile 5 ml. Reinhardt-Zimmermann
çözeltisi ve takriben 200 ml. saf su kat l r. Çözelti pembe renk alana kadar 0,1 N KMnO4 ile titre
edilir.
Hesab n Yap l :
Sarfedilen 0,1 N KMnO4 miktar a ml. ise, elektrolitteki metalik demir miktar ;
a x 0,559 = . . . [gr /lt] dir.
ayet 5 ml. 0,1 N KMnO4 sarfedilmi ise;
5 x 0,559 = 2,795 [gr /lt] demir var demektir.
5-
Krom banyosunda metalik bak r miktar tayini :
1- Deri ik HCl
2- p.a. asetik asit CH3 . COOH
3- Etil alkol C2H5OH
4- Hidrojen sülfür H2S
mol a . 60,05
Analizin Yap l :
10 ml. krom banyo numunesi 250 ml.lik bir cam behere al n r. Üzerine 150 ml. saf su
kat l r ve 250 ml. deri ik HCl, 25 ml. asetik asit ve 25 ml. etil alkol kat larak 25 dakika kadar
kaynat l r. Bilahare çözeltiye bak r sülfür çökmesi bitene kadar H2S ilave edilir. Sonra çözeltiyi
(bak r sülfürü) mavi banddan filtre ederek çökelti al n r. Filtre ka d ndaki tortu az miktardaki HCl
ve H2S ihtiva eden su ile dikkatlice y kan r. Daha önce k zd r l p daras al nm porselen bir krozede
f r nda yak l r. Krozedeki bak r oksidin miktar hassas terazide tart larak net a rl
bulunur.
Krozedeki kül a rl (daradan sonra) a gr. ise;
Hesab n Yap l :
a x 79,89 = . . . [gr /lt] bak r-II-oksit miktar bulunmu olur.
Cu-II-oksit mol a . 79,54 tür ve %79,88 Cu ihtiva eder.
6-
Krom banyosunda metalik çinko miktar tayini :
1- Amonyum klorür NH4Cl
2- %0,1 metil oranj indikatörü
3- %0,1 bromtimol mavisi indikatörü
4- %20 lik diamonyum hidrojenfosfat çözeltisi
(NH4)2HPO4
5- Sodyum peroksit Na2O2
Analizin Yap l :
Krom banyosundan 5 ml. numune al narak 400 ml.lik bir cam behere konulur, üzerine
takriben 100 ml. saf su kat l r, iyice çalkalan r ve 2 gr. Na2O2 ilave ederek 20-25 dakika kaynat l r,
so umaya b rak l r. Sonra HCl ile asitlendirilir ve 5 gr. NH4Cl ilavesiyle 5 damla metil oranj ve 5
damla brom timol mavisi indikatörleri kat l r. Çözelti turuncu-k rm z renk al r. Renk sar -ye il
olana kadar amonyak damlat l r.
86
ayet elektrolit demir içeriyorsa kahverengi bir tortu olu ur. Bunu siyah band filtre ka d
ile süzüp ay rmal d r. Çözelti yeniden sar renk alana kadar tekrar kaynat larak 20 ml. yeni
haz rlanm diamonyum hidrojenfosfat çözeltisi kat l r ve kum banyosunda takriben 1 saat
bekletilir. Çökelti olu tu unda mavi banddan filtre edilir. Önceden k zd r l p daras al nm bir
porselen krozede yak l r, kül edilir. So uyunca tart l r. Çökeltinin net a rl a gr. ise;
Hesab n Yap l :
a x 85,82 = . . . [gr /lt] olarak metalik çinko miktar bulunur.
7-
Krom banyosunda klorür ( Cl- ) miktar tayini :
1- Sodyum pirosülfit Na2S2O5 mol a .190,11
2- p.a. nitrik asit
3- %5 lik AgNO3 çözeltisi
Analizin Yap l :
400 ml.lik bir cam behere 20 ml. krom banyo numunesinden bir pipetle al n r. Üzerine
takriben 100 ml. saf su eklenir ve tüm +6 de erlikli kromun indirgenmesini temin için 4 gr.
Na2S2O5 katarak, 20 ml. nitrik asit ve 10 ml. %5 lik AgNO3 ilave edilir.çökelti olu tu unda cam
pamu undan süzülür. 105 °C de etüvde iyice kurutulur. Hassas terazide çökeltinin a rl gram
olarak tart l r. Çökeltinin a rl a gr. ise;
Hesab n Yap l :
a x 22,37 = . . . [gr /lt] olarak elektrolitteki klorür miktar bulunmu olur.
8-
Krom banyosunda metalik nikel miktar tayini :
1- Amonyak çözeltisi
2- Dimetil glioksim çözeltisi (20 gr. NaOH 900 ml. saf suda
çözündürülür, üzerine 10 gr. dimetil glioksim ve 50 ml. H2O2
katarak 1 litreye tamamlan r.
3- Na2O2 sodyum peroksit
4- p.a. hidroklorik asit HCl
Analizin Yap l :
250 ml.lik bir cam behere 10 ml. krom banyo numunesinden bir pipetle al n r. Üzerine
takriben 50 ml. saf su katarak, 2 gr. Na2O2 ilavesiyle 15 dakika kaynat l r. Te ekkül eden çökeltiyi
eritecek kadar HCl ve gerekiyorsa amonyak kat larak çökelti çözündürülür. Bilahare mavi bandla
filtre edilir, iyice y kan r, filtre edilen çözeltiye 10 ml. dimetil glioksim çözeltisi kat l r. Ard ndan
80 °C ye kadar s t l r. Olu an tortu önceden sabit tart ma getirilmi , daras belli bir cam porselen
krozeden süzülür. S cak saf su ile filtrat y kan r, etüvde 120 °C de kurutulur. So uduktan sonra
tart l r. Çökelti a rl a gr. ise;
Hesab n Yap l :
a x 20,32 = . . . [gr /lt] Krom banyosundaki metalik nikel miktar bulunmu olur.
87
9-
Krom banyosunda florür ( F - ) miktar tayini :
1- %25 lik NaOH çözeltisi
2- 1 : 1 HCl çözeltisi
3- %10 luk kalsiyum klorür çözeltisi
4- p.a. amonyak
5- Deri ik asetik asit CH3COOH
6- Deri ik nitrik asit HNO3
7- Amonyum okzalat (NH4)2C2O4+H2O , mol a . 142,12
8- Amonyum klorür NH4Cl , mol a . 53,50
9- %10 luk H2SO4 çözeltisi
Analizin Yap l :
Krom banyosundan bir pipetle al nan 20 ml. numune 250 ml.lik balon jojeye konur,
takriben 20 ml. saf su ile seyreltilir. Üzerine %25 lik NaOH kat l r ve devaml çalkalayarak
kaynat l r. Çözelti kesin olarak alkalik olmal d r, oda s cakl nda çözeltinin so umas beklenir.
Sonra çizgiye kadar saf su ile tamamlan r. Daha sonra kuru bir mavi band filtre ka d ndan süzülür.
Süzülen çözeltinin 100 ml.si 400 ml.lik bir cam behere al n r, 1 : 1 HCl ile hafifçe asidik hale
getirilir. Üzerine 10 ml. %10 luk CaCl2 çözeltisi kat l r, amonyak ilavesiyle hafif alkalik yap l r.
Ard ndan, bikromat n alt n sar s rengi olu ana kadar asetik asit kat l r (fazlas ndan sak nmal d r).
Çözelti s t l r ve çökeltinin olu mas h zlan r. Sonra mavi band filtre ka d ndan süzülür, iyice
y kan r.
Çökelti filtre ka d yla birlikte 400 ml.lik erlene al n p 5 ml. deri ik nitrik asit ilavesiyle
çözündürülür. Üzerine 250 ml. saf su ilave edilerek kaynayana kadar s t l r, 5 gr. amonyum okzalat
ve 5 gr. amonyum klorür kat l r. Tekrar kaynat l r, bir kez daha filtre edilir. Filtrenin üzerinde kalan
tortu s cak su ile y kan p, erlene konan tortu ve filtre ka d n n üzerine 100 ml. 510 luk H2SO4
kat l r. 60-80 °C ye kadar s t l p, s cak halde iken 0,1 N KMnO4 ile titre edilir. 0,1 N KMnO4
sarfiyat a ml. ise;
Hesab n Yap l :
a x 0,4 = . . . [gr /lt] HF miktar ,
a x 0,24 = . . . [gr /lt] H2SiF6 miktar olarak bulunur.
88
GALVANO ISITICILARININ ÇE TL
DAYANIKLILIK TABLOSU
ELEKTROL T VE
KULLANILAN ÇÖZELT VEYA ELEKTROL T
1. ÖN TEM ZLEMELER ( LK LEMLER)
Potasyumhidroksit
KOH
(')
Sodyumhidroksit
NaOH
(')
P3-Alkali Tuzlar
Perkloretilen
(C2Cl4)
(')
Trikloretilen
(C2HCl3)
(')
2. AS TLE DA LAMA (SARI VE PARLATMA)
H2SO4 - HCl - HNO3
(Kimyaca saf asitler)
3. ANORGAN K AS TLER
Florür Asidi
(H2F2)
Florosilikat
(H2SiF6)
Alt n Suyu (Kimyaca saf asitler 3HCl + HNO3)
Çe itli Asitler Kar m
(Asitler kimyaca saf)
Oleum, dumanl sülfürik asit
Fosforik Asit
(Kimyaca saf H3PO4)
Nitrik Asit
(Kimyaca saf HNO3)
Klorür Asidi
Sülfürik Asit
(Kimyaca saf HCl)
(Kimyaca saf H2SO4)
4. ORGAN K AS TLER
Formik Asit
(HCOOH)
Benzoik Asit
(C6H5COOH)
Asetik Asit
(CH3COOH)
Süt Asidi
(CH3CHOCOOH)
Okzalik Asit
(C2O4H2.2H2O)
Fenolsülfonik Asit
(C6H4OHSO3H)
Tartarik Asit
(C4H6O6)
Limon Asidi
(C3H4 (OH) (COOH)3.H2O)
5. ELEKTROL TLER
Kur un Banyosu
(H2F2
ihtiva eden)
Krom Banyosu
(H2SO4
"
)
Krom Banyosu
(H2F2
"
)
Demir Banyosu
(FeCl2.4H2O
"
)
Demir Banyosu (FeSO4.7H2O+Fe(BF4)2 veya NaCl)
ARETLER:
PO : Sert Porselen Spesial
TC : Teknik Cam
K MYASAL MADDELERE KAR I
aretler : + dayan kl ,
PO TC PB
PS
SB GB
T
0
0
+/0
0
0
+/0
+/0
+/0
TE
+/0
+/0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+/0
+/0
+/0
+
+
+/0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+/0
+
+
+
+
+
0
+
+
+/0
+
+
+
+
0/
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
0
+
+
+/0
+/0
0/
PB : Özel Kur unlu (%8 Sb lu)
PS : Paslanmaz Çelik
+
+
+
+
+
+
+
dayan ks z ,
KULLANILAN ÇÖZELT
Alt n Banyosu
Alt n Banyosu
Kadmiyum Banyosu
Kadmiyum Banyosu
Kadmiyum Banyosu
Bak r Banyosu
Bak r Banyosu
Bak r Banyosu
0 s n rl , arta ba l
VEYA ELEKTROL T
(Siyanürlü, alkalik)
(Asitli)
(Florürlü)
(H2SO4)
(H2SO4)
(Florürlü)
Sar Banyosu
Nikel Banyosu
Nikel Banyosu
Nikel Banyosu
(Kimyasal, alkalik, ak ms z)
(Kimyasal, asitli, ak ms z)
(NiSO4 ve NiCl2)
Platin Banyosu
Rodyum Banyosu
Gümü Banyosu
Çinko Banyosu
(Asitli)
(H2SO4)
Çinko Banyosu
Çinko Banyosu
(Asitli)
(Florürlü)
Kalay Banyosu
(Florürlü)
Kalay Banyosu
(H2SO4)
6. D ERLER
Aluminyum Parlatma
(Florürlü)
A artma, Beyazlatma
(Sodyumhipokloritli)
Boraks Banyosu
(Na2B4O7.10H2O)
Kromatize Banyosu
(CrO3 + H3PO4 florürsüz)
Dekopaj Banyosu
(HCl ve H2SO4 florürsüz)
Anodik Oksidasyon, Eloksal Banyosu
Parlatma Banyosu
(Kimyasal H3PO4 + HNO3)
Salamura, Tuz Banyolar (NaCl ihtiva eden)
Fosfatlama Banyolar
(Demir ve Çinko fosfat)
Siyah Renklendirme Banyosu (HNO3 + FeCl3)
Sealing (Tuz ihtiva etmeyen y kama banyosu)
Perhidrol
(H2O2)
SB : Özel Çelik
GB : Özel Grafitli
T : Titan
TE : Teflon Kapl
PO TC PB
+/0
+/0
+
+
+/0
+/0
PS
T
TE
+
SB GB
+
+
+
+
+
+
+
+
+/0
+/0
+
+
+
+
+
+
+/0
+
+
+
+/0
+
+
+
+
+
+
+/0
+
+
+/0
+
0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+/0
+/0
+
+
+
+/0
+/0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
0
0
+
+
/0
+
+/0
+
+
+
+/0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+/0
+
0
+
+
+
+
+
+/0
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
89
BAKIR VE P R NÇ N SARI
RENKLEND RME LEMLER
BAKIR : Bak r n tabii rengi k rm z d r. Kuru havada oldukça dayan kl d r. Nemli havada
oksitlenir ve uzun zaman sonra rengi sar , siyah-kahverengi ve gri-siyah, koyu nefti ye ile dönü ür.
RENKLEND RME KULLANILAN K MYASALLARI :
Potasyum sülfür
K2S
Potasyum polisülfid
K2S3, K2S4
Sodyum tiyoantimuanat
Na3SbS4.9H2O (aç k sar kristaller halindedir. So uk suda 1+3
kaynar suda kolay çözünür. A z kapal olarak hava ve s n etkisinden iyice korunmal d r.)
Geldschwefel
Antimon pentasülfid Sb2S3
Potasyum persülfat
K2S2O8 Beyaz kristal, 50 k. suda çözünür. s t l nca parçalan r.
Sulu çözeltisi kuvvetli oksitleyicidir. K2S2O8 + H2O K2SO4 + H2SO4 + O
Sodyum klorat
NaClO3 (Renksiz, susuz, hidroskopik bir maddedir. 1 k. sudu
40 k. çözünür, zehirlidir.)
Amonyum nitrat
NH4NO3 Dikkatli s t n, havada parçalan r. NH4NO3
N2O +
2H2O 100 gr. Suda 0 °C de (so utarak suda so ukta) 118 gr., 100 °C de 871 gr. çözünür.
Amonyum persülfat
(NH4)2S2O8 Oda s cakl nda suda kolay çözünür.
P R NÇ SARI : Pirinç bir bak r + çinko ala m d r. %67 Cu (bak r) + %33 çinko
kar m en ideal olan d r. (%70 Cu + %30 Zn de olabilir. Terkip de i tikçe renk tonu da de i ir.
BAKIR VE P R NC N RENKLEND R LME LEMLER :
Hangi metal renklendirilecek olursa olsun, öncelikle yap lacak i parçalar n ya dan
temizlenmi olmas gerekir. Büyük ask parçalar nda keze polisaj ya lar , eksid vs. iyice temiz
olmal d r. Küçük parçalar küçük delikli kovalarda yine bu kovan n girece i ba ka bir kapta
haz rlanan çözeltiye dald r lmas (renklendirme çözeltisine) ile yap l r, önce kaynar suya dald r l r.
POTASYUM SÜLFÜR (K2S) VE POTASYUM POL SÜLFÜR (K2S3) LE
RENKLEND RME :
Bak r ve bak r ala mlar n n renklendirilmesi potasyum polisülfür veya polisülfür ile
kabildir. Çözelti ucuza malolur ve daima iyi sonuç al n r. Her iki malzeme de a z iyi kapal
muhafaza edilmelidir.
Terkip : 1 lt. suda 10 gr. eritilir, çözeltinin s cakl 80 °C dir. Renklendirilecek malzeme
renk banyosuna dald r lmadan önce temiz, ayr bir kapta bulunan s cak kaynar suya dald r l p
renklendirme çözeltisine bat r lmas iyi olur. Birkaç dakikada kahverengi, 4-5 dakikada mavi-siyah
bir renk elde edilir. ayet koyu siyah renk elde edilmek isteniyor ise, renklendirme çözeltisi hafif
kalevi olacak ekilde sudkostikle kalevilendirilir. Renklendirmeden sonra çok çok iyi y kanmal ve
hemen kurutulmal d r.
Terkip : 1 lt. suda 25 gr. Yine ayn ekilde çal lmal d r.
Not : Bu kalevi renklendirme çözeltisinde gümü parçalar da eski gümü , antik gümü
haline getirebilirsiniz. Bu çözeltiler daima az ve taze haz rlanmal d r. Çözelti haz rlan rken önce 1-3
gr. sudkostik veya soda bilahare polisülfür eritilmelidir.
Keza sar pirinç malzemeler de yukar daki renklendirmeye tabi tutulur fakat yeterince
koyu renk al namaz. Bunun için ayr bir çözeltiye ihtiyaç vard r. 5-10 gr/lt. hesab yla gözta
çözeltisi haz rlan r, gözta eritilmeden önce hafif asitli olacak ekilde sülfürik asitle asitlendirilir.
Pirinç parçalar önce kalevi potasyum sülfid çözeltisine dald r l r, istenilen renk tonu elde
edilene kadar birkaç kez i leme devam edilir.
Not : Kalevi olan polisülfürlü renklendirme çözeltisine oda s cakl nda birkaç damla
amonyak kat lmas faydal d r. Reaksiyonu h zland r r.
90
Kahverengi-siyah Boyama (Renklendirme) :
Terkip :
10 gr. Potasyum polisülfür
20 gr. Amonyum klorür
1 lt. su
Oda s cakl nda çal l r, yüksek s da ve çözeltiye sodyum antimuanat (Na3SbS4.9H2O)
kat lmal d r.
Bu çözeltinin terkibi ise : 1 lt. su
BAKIR Ç N
50 gr. Sudkostik
10 gr. Potasyum persülfat
S cakl k 100 °C
Önce suda sudkostik eritilir, çözelti 100 °C ye s t l r ve tez halindeki potasyum persülfat
yava yava kat l r. Renklendirilecek büyük parçalar tellere as l r, küçük parçalar delikli küçük
kovalarda çözeltiye bat r l r, kap devaml hareket ettirilir. Reaksiyonda parçalarda oksijen gaz
olu ur, renklendirme 5 dakika kadar sürer. Renklendirmeden sonra yine her defas nda ayn miktar
potasyum persülfat kat lmal d r. Parçalar koyu-siyah renk al r. ayet ya f rça ile f rçalan rsa
parlat labilir.
SARI P R NÇ N KAHVERENG NE RENKLEND R LMES :
Terkip :
1. Çözelti : 1 lt. su
80 gr. Sodyum tiyoantimuanat
25 gr. Potasyum polisülfür
2. Çözelti :
1 lt. su
2 gr. Gözta (bak r sülfat)
10 ml. saf teknik sülfürik asit 66°Be
Renklendirilecek parçalar önce birkaç saniye birinci çözeltiye dald r l p ç kar l r, iyice
y kan r. Bilahare ikinci çözeltiye dald r l r ve bu i 2-3 kez renk renk sabitle inceye kadar tekrar
edilir.
Bir ba ka terkip ise :
1 lt. su
40 gr. Potasyum klarat
20 gr. Nikel sülfat (NiSO4.7H2O)
120 gr. gözta (CuSO4.5H2O)
2 gr. Potasyum permanganat (KMnO4)
Renklendirme çözeltisi hafifçe s t l r, büyük parçalar asarak, küçük parçalar delikli plastik
kaplarda çalkalayarak renklendirilir. Gayet güzel kahverengi olu ur. Permanganat n birkaç misli
fazlas kat l rsa renk daha koyula r.
91
ABS (Akrilnitril-Butadien-Stirol) PLAST KLER N N
ELEKTROL T K METODLARLA
KAPLAMA TEKN
Plastik kelimesi (Yun. Plastikos = biçim vermek ile ilgili olan; Lat. Plasticus, Fr. Plastique)
kelimelerinden Türkçemize aynen yerle mi genel bir terimdir. Yani elle çal abilen, yo urulabilen,
istenilen ekil verilebilen plastik çamur deyimi gibi. Esas nda plastiklere sadece elle de il, levha,
profil veya enjeksiyon makineleriyle oldu u gibi çok de i ik ve özel makinelerle de ekil
verilmektedir.
Plastiklerin tarihçesi :
Plastiklerin pek çok de i ik türleri vard r. Bu maddelerin imali, suni reçinelerin ke fiyle ba lam t r.
1840' l y llarda kauçu un kükürtle i lenmesi, plastik maddelerin üstün nitelikler kazanmas n
sa lad . 1869' da nitrik asitin selüloza tepkimesiyle elde edilen ve temel maddesi nitroselüloz olan
selüloit, 1879' da kazein' den ç kar lan galalit, s nai olarak üretildi. 1909' da Baekeland, temel
maddesi fenolformaldehit olan ilk organik plasti i, Bakalit'i buldu. 1915' de selülozasetat üretimi
ba ar ld . 1921' de üreformaldehit ve polimetilmetakrilat, 1928' de polistiren, 1930' da vinil asetat
ve vinil poliklorür, 1932' de butadien kauçu u ve melamin formaldehid, 1938' de poliamid
bile ikleri, 1943' de silikonlar, 1954' de polipropilen ve 1956' da polikarbonatlar ortaya ç kt . O
y ldan bu yana da, daha nice çe itli amaçlar için özel tipler geli tirildi. Bilhassa 1960' l y llardan
sonra da üretimi her y l %20 civarlar nda bir art göstermektedir.
Plastikler genel olarak iki s n fa ayr l rlar :
Termoplastlar :
Bir defa ekillendirildikten sonra k r l p parçalanarak, ufak granül haline getirilerek tekrar
ekillendirilebilen plastiklerdir. PE, PS, PVC gibi. Yaln z bunlar tekrar kullan rken esas orijinal
granüllere max. %5-10 gibi kat lmal d r, fazla kat lmas halinde kalite çok bozulur.
Duroplastlar :
Bir defa ekillendirildikten sonra tekrar ekillendirilemeyen gruptur. Bunlar bakalit,
melamin, üreformaldehid, galalit ve fiberglas (polyester + cam elyaf) tipi plastiklerdir .
ABS ad alt ndaki plastiklerin metalizasyonu takriben 30 y l öncelerinden ba lar. 50 y l
kadar önceleri iletken olmayan baz süs e yalar , dekoratif parça1ar çok basit yöntemlerle üzerleri
bak r, nikel kaplan yordu. Bu yöntemde parça üzerine çok ince yap kan bir zamk sürülerek bunun
da üzerine çok ince mikronize toz kömür püskürtülerek parçaya yap mas sa lan yordu.
Kuruduktan sonra da bak r veya nikel kaplan yordu. Önce alkalik siyanürlü bak r, bilahare asitli
parlak bir bak r (kal n bir tabaka) kaplanarak üzeri koruyucu bir saydam vernikle kaplan yordu,
malzeme bak rdanm görüntüsü veriyordu veya gümü kaplanabiliyordu.
30 y l öncesine kadar bu metodla çal ld , daha sonraki y llarda ve halen baz özel iletken
olmayan alç veya tahta, fiberglastan mamul parçalar yüzeyleri iyice kurutulup temizlendikten sonra
incelticisi olan, viskozitesi ayarlanabilen bir özel metalik gümü tozlar ihtiva eden bir lak boya
tabancas ile püskürtülerek iletken hale getiriliyor ve bilahere bak r, nikel, krom kaplan yordu.
imdi revaçta olan ABS plastiklerinin elektrolitik yöntemlerle, ba lang çta kar la lan kimyasal
zorluklar zamanla giderilerek yeni bulu larla ve hergün artan bir miktarda ki %400 lük bir art söz
konusudur, gözde bir i kolu olmu tur. Galvanoteknik'te yani metal kaplamac l nda ayr ve özel bir
yere gelmi tir.
ABS (Akrilnitril Butadien Striel) terkibini olu turan kimyasallar n ba harfleri al narak
k saca göstermek içindir. Di er plastikler için de ayn k saltma geçerlidir. Polietilen PE,
Polivinilklorür PVC, Polistirel PS gibi. ABS Özel bir plastik türüdür. çerisinde butadien ihtiva
etmektedir. ABS plastiklerinin metalizasyonu iki yöntemle gerçekle tirilmektedir.
1- Vakum sistemi ki bu art k revaçta de ildir. Bu sistemde vakum kab na yüksek voltajda
92
katot olan parça yüzeyine metalik anot tan metal zerrecikleri püskürtülmekte ve bilahare ince
saydam effaf vernikle kaplama yap lmaktad r.
2- Elektrolitik yöntemle olan kaplama ki esas konumuz budur ve çok revaçtad r. ABS' in
di er baz türleri, geli tirilen baz özel metodlarla kaplanabilmektedir, fakat en çok tercih edileni
ABS türüdür.
ABS plastiklerinin metalizasyonuna geçmeden önce dünya pazarlar nda kaplamaya en
uygun ABS üreten firmalar n isimleriyle ticari adlar n belirtmekte fayda görüyorum.
ABS türünün Ticari Ad , Üretici Firma ve Ülke :
1-BEXAN BX Plastics Ltd. Lawhord Place Manningtree Essex / England
2-CYCOLAC EP 3510 Marbon Chemicals Division of Borg Warner Ltd. Gran
Gemouth/Scottland. Almanya daki Mümessili: S. Goldmann u. Co. KG. 48 Bielefeld Lessingstranss
3-EDITER sociee Edison Via Principe Eugenio 5 Milano Italien
4-LACQRAN Aguitanie Plastigues 16 rue d'Artois Paris 8e/Frankreich. Almanya daki
Mümessili: Aguitanie Kunststoffe 4 Düsseldorf Graf Adolf Strasse 8688 Deutschland
5-LORKARIL Ets. Kuhlmann 25 Boulevard De L'Amiral Broix Paris 16e/Frankreich
6-LUSTRAN PC 299 Monsanto Chemical Company St. Louis/USA. Almanya daki
Mümessili: W. Köknk 2 Hamburg lAn der Alster 5
7-NOVODUR PMC 2/PMC 5 Farber fabriken BAYER AG 509 Leverkusen Deutschland
8-POLYSAR ABS 510 Polysar International SA Friburg/Schweiz. Almanya daki
Mümessili: Otto Krahm 2 Hamburg 11 Grimm 10
9-SICOFLEX Mazzucchelli Celluleide s.p.A. Castilione Olona (Varese) Italien Sic Plastics
GmbH 8 München Dachauerstrasse 4 Deutschland
10-TERLURAN 5760 Badische Anilin Soda Fabrik BASF AG 67 Ludwigshafen/Rhein
Deutschland
Bilahare çe itli baz ülkeler gibi Japonlar da ABS üretimine geçerek bir tak m ticari isimlerle
Polymon (Formid 210-410-420), Plastimer Ugikral TA, UniRoyal MP 2603 ve Arylon T 1000,
Slincolac JSR (Japon) piyasaya girmi lerdir.
ABS kaplama tekni inde, uygulama s ras :
ABS den mamul enjeksiyonla ekillendirilen parçalar n (5 gr. dan 250 gr.'a kadar)
metalizasyonu için çok temiz ve ya s z olmal d r. Küçük parçalar (35 gr. dan 25 gr.'a kadar olanlar)
plastik sepet veya tromellerde; büyük parçalar ise iletken bir telle eldivenli ellerle teker teker iç
k s mlar ndan sar l p ba lanarak i lem görürler. Yukar da alfabetik olarak ABS üreten firmalar
belirtmi tik. Metoda girmeden önce elektrolitik yöntemle kaplama tekni ini, yani i in kimyasal
yönünü geli tiren kimyasal terkipleri haz rlay p kaplamac lara sunan firmalar da belirtmekte yarar
görüyorum. Bu firmalar ürettikleri her ayr terkibe ticari isimler vererek çal ma talimatlar yla
piyasaya sürmektedirler.
Canning, Scherring. Dr. W Kampschulte, Riedel u. Co Udylite, LPW, Dr. Hesse, Mc Gean
Rohco Inc. gibi. Prensip a a yukar ayn d r, baz özel farkl l klar göze çarparsa da en iyisi en
pahal olan ve teferruata kaçmayand r. Kimyasallar üretip satan firmalar çal ma talimatlar n ve
banyolar n analiz metodlar n da vermektedirler.
Yukar da belirtildi i gibi parça çok temiz ve ya s z olmal d r. ayet parçalar ya l ise önce
bir alkalik s cak ya lama banyosunda ya dan ar nd r larak y kan r ve a a daki s ra takip edilir.
Ön A nd rma :
ABS den mamul malzeme temiz ve ya s z olmal d r, yani imalat esnas nda enjeksiyon
makinas ndan ç kt ktan sonraki kirlilik giderilmi olmal d r. Çe itli imalatç firmalar n ABS
türlerine göre a nd rma i lemi baz küçük farkl l klar gösterir, gaye ve metod ayn d r. Farkl l k
terkip ve banyo s cakl ndad r. A nd rma banyosunun terkibinde kromik asit ve sülfürik asit
vard r. S cakl k 62-68 °C aras nda de i ir. Müddet 35 dakikadan 10-12 dakikaya kadard r.
Genel bir bilgi için :
400 g/lt. CrO3, 400 g/lt. H2SO4, d: 1,84
93
A nd rmadaki amaç ABS terkibinde bulunan butadieni a nd rmakt r. Bu kimyasal
a nd rmada, yüzeyin cam gibi olan düzgünlü ünü gözle görülemeyecek bir ekilde mikro
a nd rmad r. Genel a nd rma kab , içi kur un kapl bir kazand r.
Terkibi haz rlarken önce yar ya kadar deiyonize su konulur, sülfürik asit yava yava ve
cidardan kat l r. Reaksiyon ekzotermik oldu u için asidin tamam kat lmaz, bilahare gerekli kromik
asit kat l r ve devaml kar t r l r. Haftada iki kez CrO3 ve H2SO4 analizi yap lmal d r.
Havaland rma "aspirasyon" artt r. Banyo kazan n n üst yan taraf nda emi kanallar olmal d r.
Su ile y kama, çalkalama :
Parçalar normal s cakl ktaki su içerisinde 1-2 dakika müddetle bolca y kan r.
Nötrleme :
Y kama suyundaki kromik asidin (+6 de erinde kromun) +3 de erinde krom bisülfide
indirgenmesi yap l r. zah yukar da yap lm t r.
Parçalar normal s cakl ktaki su içerisinde 1-2 dakika rnüddetle bolca y kanmal d r.
Nötrleme :
%5'lik HCl çözeltisinde parçalar nötrlemeye tabi tutulur. Banyo kazan PP, PE veya sert
PVC olmal d r. Çal ma normal s cakl kta ve müddet takriben yar m dakikad r.
Parçalar normal s cakl ktaki su içerisinde 1-2 dakika müddetle bolca çalkalanmal d r.
Aktivasyon 1 (ön aktivasyon) :
a- Terkip:
10 gr/lt. SnCl2, 40 gr/lt. HCl konsantre, s cakl k 20-25°C, müddet 1-2 dakika.
b- Terkip:
10 gr/lt. PdCl2, 40 gr/lt. HCl konsantre, s cakl k 20-25°C, müddet 1-2 dakika.
Aktivasyon banyolar genellikle 80-150 lt. aras nda küçük miktarlarda haz rlan r. Pahal ve
hassas banyolard r ve s k s k de i tirilmeleri icabeder. Banyo kab PP veya PPC olmal d r.
100 litrelik bir aktivasyon banyosu haz rlamak için banyo kab na takriben 80 litre kadar
deiyonize su konur, 4 litre konsantre HCl kat l r ve iyice kar t r l r. Bilahare 1 kg teknik SnCl2 azar
azar eritilerek kat l r ve sonra banyo 100 litreye tamamlan r. Burada a nan yüzeyde "a nd rma
i leminden sonra" bir kalay ve paladyum film tabakas olu ur.
Deiyonize su ile y kama, çalkalama :
Bu y kamada kesinlikle ehir suyu kullan lmamal d r.
Aktivasyon II (ikinci aktifleme) :
Terkip :
25-10.0 gr/lt. AgNO3
10.0-20.0 gr/lt. Amonyak
Banyo kazan PP veya PVC olmal d r. Takriben 100 litre haz rlamak için banyo kab na
takriben 80 litre deiyonize su al n r ve 400-500 gram gümü nitrat eritilir. ehir suyu kesinlikle
kullan lmamal d r. Bilahare 1,3/1,5 litre saf amonyak azar azar ve iyice kar t r lmak suretiyle ilave
edilir ve 100 litreye tamamlan r. Müddet yar m-bir dakikad r. Parça yüzeyinde bu defa, bir önceki
aktivasyondan sonra iyon mübadelesi olur (metallerin elektriki gerilim s ras n hat rlay n z). Burada
hidrojenin sa ndaki ve solundaki elementlerin normal potansiyel fark ndan do an farkl , bu defa
yüzeyde gümü tabakas olu ur.
Hidrojen 0,02 H+
Gümü +0,80 Ag++
Kalay -0,14 Sn++
Art k parça tam anlam yla iletken hale getirilmi tir. Dolay s ile bundan sonra ak ms z bak r,
imdilerde tercih edilen ak ms z nikel kaplama ile elektrolitik kaplamaya haz rlan r.
Bundan 10-12 y l öncesine kadar tatbik edilen metod ak ms z bak r idi. Daha sonra ak ms z
nikel kaplamalar tatbik edilmeye ba land . Bak r n terkedilmesine sebep, banyonun s k s k
94
bozulmas , devaml filtrasyonu ve bilhassa bak r n devaml çökmesi idi. Ak ms z nikelde ise bu tür
problemler yoktur. Her iki metodun tatbikat öyledir :
a- Ak ms z bak r kaplama terkibi : Terkip iki k s mdan olu maktad r.
1. K s m :
35 gr/lt. gözta
50 gr/lt. sudkostik
170 gr/lt. senyet tuzu
2. K s m :
50 ml/lt. formaldehit
Çözeltiler ayr ayr kaplarda deiyonize su ile haz rlan r, çal maya ba lanaca zaman her iki
k s mdan e it miktarlarda al n r (1+1 oran nda). Normal s cakl kta, pH 10-11,5 aras nda olacak
ekilde ayarlan r ve çal l r. Formaldehitten dolay dibe devaml bak r çökmekte ve banyo ömrü
k salmaktad r. Bundan dolay bu metoddan vazgeçilmi tir, fakat piyasada halen bu metodla çal an
firmalar vard r. Fakat metod ekonomik de ildir.
Not: Yukar da bahsedilen aktivasyondan sonra iki kez deiyonize su ile y kama i lemi vard r.
Konuyu da tmamak için, ili kili oldu undan bir arada bahsettik.
b- Ak ms z nikel kaplama terkibi :
2. Aktivasyondan sonra 10 ve 11. s ralarda iki kez deiyonize su ile y kanan parçalar, u
s ralarda revaçta olan ak ms z nikel banyosunda kaplamaya tabi tutulur. De i ik ak ms z nikel
terkipleri hakk nda tatbik edilen reçeteler unlard r :
A- Brenner-Riedel'e göre :
30 gr/lt. NiCl2.6H2O
10 gr/lt. NaH2 PO2 H2O sodyum-hipofosfit
35 gr/lt. glikolasid
pH de eri 4-6 (pH ayar için NaOH çözeltisi kullan lmal d r), çal ma s cakl 90°C saatte
15 mikron kaplama yapar. Fakat ABS için 10-15 dakika yeterlidir. Banyo kab PP, sert PVC olup
yandan emi li, yani aspirasyon olmal d r. Metalik olmayan özel PP filtreler kullan lmal d r. Banyo
kab hiç olmazsa ayda bir ba ka bir kaba filtre edilerek, tüm iç yüzeyleri temizlenmelidir.
B- Dow a göre :
10 gr/lt. NiCl2.6H2O
20 gr/lt. NaH2PO2.H2O
10 gr/lt. Na3C6H5O7. 5½ H2O Na-citrat
5 m1. % 70' lik HF
pH de eri 6,5 olmal d r
C- Kannigen'e göre :
20-23 gr/lt. NiSO4.7H2O
20-30 gr/lt. NaH2PO2.H2O
30-35 gr/lt. kompleks te kil edici tuz
2-4 gr/lt. h zland r c
2-4 mg/lt. stabilizatör
30-50 mg/lt. nemlendirici
S cakl k 90-93 °C, saatte 30 mikron nikel kaplama yap labilir.
ktisadi y kama :
Ak ms z nikel banyolar nda buharla madan do an su kayb veya ilaç takviyelerinde bu su
kullan l r.
Asitleme :
%5 sülfürikasitle bir ön asitleme yap lmal d r ki bundan sonra asitli bak r kaplama
yap lacakt r. Bu elektrolitik yolla ve do ru ak mla ilk kaplamad r. Art k iletken olmayan ABS
95
plasti i, yukar da izah edilegelen i lemlerden sonra tamamen tam anlam yla kaplamaya haz rd r.
Asitli bak r kaplamadan sonra s ras yla nikel, krom, istenilirse sar (pirinç), alt n ve gümü kaplama
yap labilir.
Ön asitlemenin sebebi ise, asitli bak r banyosu terkibinde H2SO4 bulundu undan, y kama
sular ndan ba ka iyonlar n bak r banyosuna göçüne engel olmakt r.
Asitli bak r kaplama :
Genel olarak terkip:
250 gr/lt. CuSO4.5H2O
35-50 gr/lt. pür sülfürik asit "Merck"
4 gr/lt. parlat c
50 mg/lt. iletkenlik tuzu
Anot: %99,99 safiyette elektrolitik bak r lamad r. 10 x 200 x 600 anotlar, banyoya titan anot
tutucular ile as lmal d r.
S cakl k 20 °C
Ak m kesafeti 1,2 V 5,8 A/dm² olmal d r. Banyoda malzeme hareketi sa lanmal d r. Küçük
parçalar tromellerde, büyük parçalar özel ask larda, her parçan n kendine mahsus özel ask lar nda
as lmal d r. Parçalar ortadaki hareketli baraya s k ca tutturulmu olmal d r.
Kaplama kal nl banyonun kesafeti (bomesi), ak m kesafeti ve müddetle ilgili oldu undan,
kaç mikron kaplama isteniyorsa ona göre tüm artlar gerçekle tirilmelidir. ABS kaplamada 5-6
mikron, büyük parçalarda 10 mikrona kadar ç k lmaktad r.
Asitleme :
%5 sülfürik asitle, amaç yukar da belirtildi i gibi.
Parlak nikel kaplama:
250-280 gr/lt. NiSO4.7H2O
30-50 gr/lt. NiCl2.6H2O
40 gr/lt. H3BO3
S cakl k 50-55 °C
pH de eri 4,2-4,8
Ak m kesafeti 1,5 A/dm²
Anot; % 99,99 safiyette elektrolitik nikel anot "ince"
Banyoda parçalar hareket ettirilmelidir.
ktisadi y kama :
Banyoda hem buharla madan do an su kayb n önlemek için hem de nikel banyosuna
yap lacak ilaç ilavelerinde bu su kullan lmal d r.
Parçalar normal s cakl ktaki su içerisinde 1 -2 dakika müddetle bolca y kan r.
Not : Bu tür y kamalar n devaml akarsu ile olmas tercih edilmelidir.
Aktifleme :
%5 kromikasit çözeltisine 20-30 saniye kadar dald r l p ç kar lma i lemi; zira bundan sonra
parça krom kaplanacakt r. Tatbikat çok seyrektir, bilgi edinilmesi için belirtiyorum. ayet parçalar
krom kaplan lmayacak ise, i lem burada bitmi say l r ve parçalar bolca y kan r ve kurutulur. Veya
96
ba ka bir kaplama türü; sar (pirinç), alt n kaplanacak ise nikelden sonra kaplamaya devam edilir.
Parlak krom kaplamas : (Genel olarak tertip)
250-280 gr/lt. CrO3,
2.5-2.8 "pür" H2SO4 "Merck"
S cakl k 38-42 °C
Ak m kesafeti 10-20 A/dm²
Müddet 3-4 dakikad r.
Anot % 7 kalay ihtiva eden kur un anottur.
Bu banyoda H2SO4/CrO3 oran 1/100 olmal d r. Banyonuzun analitik kontrolü haftada iki
kez yap lmal d r.
ktisadi y kama :
Parçalar normal s cakl ktaki su içerisinde 1 -2 dakika müddetle bolca y kan r.
Kurutma :
Yandan üflemeli kazanlarda parçalar 50 °C s cak hava ile kurutulmal d r.
Son bilgiler :
1- Galvanoteknik'te (metal kaplamac l nda) ilk art temizliktir.
2- Kullan lan su, banyolar için deiyonize su, y kama sular ehir suyu olabilir.
3- Tesis yeri iyi seçilmelidir. Havaland rma, at k sular n ak ve tesisin d nda ar tma
sisteminin çal t r lmas ve her an kontrolü gerekir.
4- Her kaplama banyosunun redresörleri ayr olmal d r.
5- Banyo kazanlar n n dizili i düz bir hat olabilece i gibi, yerin durumuna göre U
dönü ümlü olabilir.
6- Zeminin kimyasal maddelere kar dayan kl olmas sa lanmal d r, zira asit vs.lerle
beton a naca nda, her sene yenilemek icabeder.
7 - Tesiste çal acak i çilerin e itimi artt r.
97
GALVANOTEKN KTE HESAPLAMALAR
A- TAR FLER :
Yüzde : Çözeltinin 100 gr. nda bulunan çözünmü maddenin kütlesidir.
gr.
Yüzde (%) =
100 gr.
Konsantrasyon : Çözeltinin 100 ml.sinde bulunan çözünmü maddenin kütlesidir.
gr.
Konsantrasyon =
100 ml.
Yo unluk (Kesafet) : Çözeltinin veya kat maddelerin 1 ml.sinde bulunan çözelti kütlesidir.
Çözelti kütlesi (gr.)
Kesafet (d) =
Çözelti hacmi (ml.)
Her maddenin (elementin) yo unlu u ayr d r.
Antimon
Aluminyum
Kur un
Krom
Demir
Alt n
Bak r
Bronz
6,67
2,70
11,34
7,19
7,86
19,30
8,93
8,90
Nikel
Gümü
Kalay
Çinko
Platin
Titan
Paladyum
Pirinç (sar )
8,90
10,50
7,28
7,13
21,45
4,50
12,00
8,40
Bome (Baumé) Derecesi : Bu derecenin tayininde sudan hafif ve sudan a r cisimler için iki
tip arcometre kullan l r.
a) Sudan a r çözeltiler için kullan lacak arcometre %10 luk tuzlu suya dald r ld nda tesbit
edilen nokta 10 (on), saf suda tesbit edilen nokta 0 (s f r) olarak i aretlenir ve aras on e it parçaya
(10 taksimata) bölünür.
b) Sudan hafif olanlarda ise ayar yukar dakinin tamamen aksidir. %10 luk tuzlu suya batan
k s m 0 (s f r), saf (destile) sudaki k s m 10 (on) olarak al nm t r ve aras yine on e it parçaya (10
taksimata) bölünür.
Kesafet (yo unluk) ve bome derecelerinin birbirine dönü ümü (çevrimi) için a a daki
formüllerden faydalan l r. Ayr ca haz r tablodan yararlan labilir.
144,32
d (yo unluk) =
Sudan a r s v lar için.
144,32 °Bé
144,32
d (yo unluk) =
Sudan hafif s v lar için.
144,32 + (°Bé
98
10)
°Bé ve Yo unluk Dönü üm Tablosu (Sudan A r S v lar çin) +15 °C de
Grad
Bé
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Yo unluk
1,007
1,014
1,021
1,029
1,036
1,043
1,051
1,059
1,067
1,075
1,083
1,091
1,099
1,108
1,116
1,125
1,134
1,143
1,152
1,161
1,171
1,180
1,190
1,200
Grad
Bé
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
Yo unluk
1,210
1,220
1,231
1,241
1,252
1,263
1,274
1,286
1,297
1,309
1,321
1,333
1,346
1,358
1,371
1,385
1,398
1,412
1,427
1,440
1,454
1,469
1,484
Grad
Bé
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
Yo unluk
1,500
1,516
1,532
1,549
1,566
1,583
1,601
1,618
1,637
1,656
1,676
1,695
1,714
1,736
1,758
1,779
1,801
1,823
1,847
1,872
1,897
1,921
1,946
°Bé ve Yo unluk Dönü üm Tablosu (Sudan Hafif S v lar çin) +15 °C de
Grad
Bé
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Yo unluk
1,000
0,993
0,986
0,980
0,973
0,967
0,960
0,954
0,948
0,941
Grad
Bé
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
Yo unluk
0,935
0,929
0,922
0,917
0,911
0,907
0,900
0,895
0,889
0,884
Grad
Bé
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Yo unluk
0,878
0,852
0,828
0,804
0,783
0,762
0,742
0,724
0,706
0,689
pH De erinin zah : pH nedir?
Kimyasal reaksiyonlarda hidrojen iyonu H+ konsantrasyonu çok önemlidir. Rutherford un
atom modeline göre bir hidrojen iyonu, elektronu al nm bir hidrojen iyonudur. Buna proton denir.
Proton en küçük pozitif elektrik miktar n gösterir.
Saf su pek az olmakla beraber gene elektri i iletir ki, bu su moleküllerinin dissosie olup
iyonlar na ayr lm oldu unu gösterir.
H2O H+ + OH
. . . . . (1)
Bu dengeye kütlelerin tesiri kanunu tatbik edilirse ;
[H+] [OH ]
= K = 1,7 x 10 16 olur. . . . . . (2)
+
[H ]
Suyun molar konsantrasyonu 55,5 yani sabit olarak kabul edilebilir ve denge sabitesi
99
içerisine al nabilir.
[H+] [OH ] = K = 10
14
. . . . . (3)
Bu K sabitesine suyun iyonizasyon sabitesi veya dissosiasyon sabitesi denir. Elektriksel
metodlarla ölçülmü , 22 °C de K = 10 14 bulunmu tur. Bu yaln z saf su için de il, asitli veya alkali
bütün sular için geçerlidir.
pH = log [H+]
pOH = log [OH ]
pH + pOH = 14 tür.
Buna göre çözeltileri öylece s n fland rmak kabildir.
pH = pOH = 14
nötral çözelti
pH < 7 < pOH
asidik çözelti
pH > 7 > pOH
kalevi çözelti
Yukar da izah edilen pH tarifinde on rakam n n pek kullan l
olmayan negatif üsleri yerine Sorensen i aret sistemleri kullan l r.
Bu sistemde çözeltilerin asitli i H+ iyonlar n n aktivitesiyle de il,
bunun logaritmas n n i aretçe tersi ile ifade edilir ve pH ile gösterilir.
Bir çözeltinin H+ iyonlar konsantrasyonu 10 7 dir demek yerine bu
çözeltinin pH 7 dir denir.
Örnek : Bir çözeltide H+ iyonlar konsantrasyonu 3.10 4 M oldu una göre bu çözeltinin pH
de eri nedir?
pH = log [H+] = log (3,10 4)
= (log 3 + log 10 4)
= 0,48 + ( 4) = (0,48 0,4)
= ( 3,52) = 3,52 bulunur. pH: 3,52 dir.
Örnek : Bir çözeltinin pH 4,65 tir. Çözeltideki [H+] iyonlar konsantrasyonu ne kadard r?
[H+] = 10 pH = 10 4,65 = 10 5+0,35
Bu ise (anti log 0,35) x 10 5 demektir.
Anti log 0,35 = 2,24 oldu undan [H+] = 2,24 x 10 5 olur.
B- ELEKTROK MYASAL EKV VALENT (E DE ER) A M KTARI :
1 Coulomb = 1 amper x 1 saniye
Amper (i)
: 15 gr. p.a. AgNO3 ün 85 ml. destile sudaki çözeltisinden saniyede 1,118
mg. gümü aç a ç karan ak m miktar d r.
Volt (E)
: 1 ohm luk bir dirençten 1 amper geçiren kuvvettir.
Ohm (R)
: 0 °C de düzgün kesitli 1 mm² kesitinde ve 106.300 cm. boyunda 14,4521
gr. a rl ndaki bir c va sütununun direncidir.
m
A=
i: [amper] , t: [saniye]
i.t
Metal kaplamac l nda (galvanoteknikte) 1 A.h kullan l r.
1 saat = 3.600 saniye ve 1 ekvivalent gram metalin ayr mas için,
96.500 / 3.600 = 26,8 A.h gereklidir.
100
1 A.h de ayr lan miktara elektrokimyasal ekvivalent (e de er) miktar denir ve
gösterilir.
Atom a rl
A gr.
c=
=
[gr/A.h]
De erlik x 26,804
26,804
c
ile
Örnek : Gümü ün elektrokimyasal e de er miktar nedir?
Ag
Atom a rl = 107,88
de erli i
=1
107,88
c=
= 4,025 [gr/A.h] bulunur.
1 x 26,804
a) Elektrik Enerjisi :
Bir enerji daima iki faktörün çarp m na e ittir.
Enerji = iddet faktörü x Kapasite faktörü
Elektrik iddet faktörü Elektro Motor Kuvvet (E.M.K.), kapasite faktörü de Elektrik Miktar
d r. O halde;
Elektrik enerjisi = Elektro Motor Kuvveti x Elektrik Miktar
=E.Q
=E.i.t
Pratik birimler sisteminde;
Joule = Volt x Coulomb = Volt x Amper Saniye dir. Ohm Kanunu dikkate al nd
Elektrik enerjisi = R . i² . t
[joule]
= R . i² . t . 107
[erg]
= R . i² . t
[kgm]
9,81
1 küçük kalori
1 joule
nda,
4,183 joule veya
0,2390 kaloriye e de er oldu undan
Elektrik enerjisinin s cinsinden de eri :
E . i . t R . i² . t
q=
=
= 0,2390 R . i² . t
4,183
4,183
formulü ile hesaplan r.
b) Mekanik Güç (N) :
= Kuvvet x Yol
(Zaman biriminde yap lan i e Güç denir.)
Kuvvet x Yol
Güç =
=
Zaman
P : Kuvvet
S : Yol
t : Zaman
= . . . [kgm/sn]
Zaman
[kg]
[m]
[sn] al n rsa,
N (Güç) 1 B.G. (beygir gücü) 75 kgm
101
P.S
N . t . 75
N=
[kgm/sn]
s=
[m]
75 . t
P
N . t . 75
P.S
P=
[kg]
t=
[sn]
s
75 . N
Örnek : 60 kg.l k bir yükü 3 dakikada 20 m. yükse e ta yan bir insan n gücü nedir?
P : 60 kg.
S : 20 m.
t : 3 dak. = 180 sn.
P.S
N=
t . 75
PS Kilowatt Dönü üm Tablosu
PS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
102
Kilowatt
0,7351
1,4702
2,2053
2,9404
3,6755
4,4106
5,1457
5,8808
6,6159
7,3510
8,0861
8,8212
9,5563
10,291
11,027
11,762
12,497
13,232
13,967
14,702
15,437
16,172
16,907
17,642
18,378
19,113
19,848
20,583
21,318
22,053
22,788
23,523
24,258
24,993
25,729
PS
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
Kilowatt
26,464
27,199
27,934
28,669
29,404
30,139
30,874
31,609
32,344
33,080
33,815
34,550
35,285
36,020
36,755
37,490
38,225
38,960
39,695
40,431
41,166
41,901
42,636
43,371
44,106
44,841
45,576
46,311
47,046
47,782
48,517
49,252
49,987
50,722
51,457
60 . 20
=
= 0,089 B.G. dür.
180 . 75
Kilowatt PS Dönü üm Tablosu
Kilowatt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
PS
1,3604
2,7208
4,0812
5,4416
6,8020
8,1624
9,5228
10,833
12,244
13,604
14,964
16,325
17,685
19,046
20,406
21,766
23,127
24,487
25,848
27,208
28,568
29,929
31,289
32,650
34,010
35,370
36,731
38,091
39,452
40,812
42,172
43,533
44,893
46,254
47,614
Kilowatt
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
PS
48,974
50,335
51,695
53,056
54,416
55,776
57,137
58,497
59,858
61,218
62,578
63,939
65,299
66,660
68,020
69,380
70,741
72,101
73,462
74,822
76,182
77,543
78,903
80,264
81,624
82,984
84,345
85,705
87,066
88,426
89,786
91,147
82,507
93,868
95,228
c) Elektrik Gücü (N) :
Bir saniyede yap lan i e Güç denildi inden,
Elektrik Enerjisi
Elektrik Gücü =
Volt . Coulomb
=
Zaman
Saniye
joule
=
= Watt
sn
O halde
Volt x Amper = Watt
1 Watt x 1 sn = 1 joule dür.
Buna göre (Watt . sn) enerji birimidir. Zaman birimi olarak saat veya y l da al nabilir.
Watt . saat
Kilowatt . saat
Kilowatt . y l
1 Beygir Gücü
(PS)
= 3.600 joule
= 3.600.000 joule
= 31.536 . 106 joule
= 75 kgm = 746 Watt = 0,746 kW
Formüller :
N = V. i
V [Volt], i [Amper]
N
i=
N
[Amper]
V=
V
[Volt]
i
1 kW = 1.000 W
1 kW = 1,36 PS
1 PS = 736 W = 0,736 kW
Örnek : 6 V ve 300 A lik bir jeneratörün gücü nedir?
V=6V
i = 300 A
N = V . i = 6 . 300 = 1.800 W = 1,8 kW
Örnek : 4,5 PS (beygir gücü) kaç kW eder?
N = 4,5 PS
N = 0,736 . 4,5 = 3,3 kW
Örnek : 6.300 W kaç (beygir gücü) eder?
1 kW = 1,36 PS den
N = 6.300 W = 6,3 kW
N = 1,36 . 6,3 = 8,55 PS eder.
Örnek : 1.500 W l k bir banyo s t c s 8 saatte ne kadar masraf yapar?
(1 kWh = 128.000 TL)
Masraf = . Para
M=A.P
A : 1 kW da yap lan i
P : Fiyat (1 kW ücreti)
M : Masraf
A = N . t = 1,5 kW . 8 saat = 12 kWh
M = A . P = 128.000 x 12 = 1.536.000 TL bulunur.
103
ISI M KTARI :
Metal kaplamac l nda (galvanoteknikte) 1 kg. banyo çözeltisinin (elektrolit miktar n n)
s cakl n 1 °C yükseltmek için gereken s miktar (s cakl k) a a daki tablodan faydalan larak u
formülle hesaplanmal d r.
Spesifik s cakl k
C=1
Yo unluk
1 °Bé
2 °Bé
3 °Bé
4 °Bé
5 °Bé
6 °Bé
7 °Bé
8 °Bé
9 °Bé
10 °Bé
(0,0095 . n)
Spesifik
s cakl k
0,9905
0,9810
0,9715
0,9620
0,9525
0,9430
0,9335
0,9240
0,9145
0,9050
Yo unluk
11 °Bé
12 °Bé
13 °Bé
14 °Bé
15 °Bé
16 °Bé
17 °Bé
18 °Bé
19 °Bé
20 °Bé
(n : elektrolitin °Bé olarak yo unlu u)
Spesifik
s cakl k
0,8955
0,8860
0,8765
0,8760
0,8575
0,8480
0,8385
0,8290
0,8195
0,81---
Yo unluk
21 °Bé
22 °Bé
23 °Bé
24 °Bé
25 °Bé
26 °Bé
27 °Bé
28 °Bé
29 °Bé
30 °Bé
Spesifik
s cakl k
0,8005
0,7910
0,7815
0,7720
0,7625
0,7530
0,7435
0,7340
0,7245
0,7150
1 kg. suyun s cakl n +14,5 °C den +15,5 °C ye yükseltmek yani 1 °C artt rmak için
gerekli s miktar 1 kcal (kilo kalori)dir.
Bir galvano banyosunda lüzumlu toplam s miktar öyle hesaplan r :
Toplam Is Miktar = Spesifik s cakl k x Kütle x S cakl k fark
Q=C.m.
[kcal]
C
m
V
: Spesifik s cakl k
: Elektrolit miktar
: S cakl k fark
P
Buradan,
m=
C.
[kcal/kg.°C]
[kg]
[°C] (Vs cak
Vso
uk)
[kg]
Q
=
[°C]
hesaplan r.
C.m
Örnek : 800 lt.lik bir nikel banyosunu 18 °C den 50 °C ye ç karmak için gerekli s miktar
nedir? (Banyo yo unlu u 20 °Bé dir.)
V = 800 lt
= 50 18 = 32 °C
C = 0,8100 (tablodan bak l r)
Q=C.m.
formülünden
m=V.
m = 800 . 1,161
m = 928,8 kg.
C = 1 (0,0095 x 20)
C = 1 0,19
C = 0,81
Q = 0,81 . 928,8 . 32
Q = 24.074,496 kcal
Q 24.075 kcal bulunur.
104
Yard mc Formüller :
1 kWh = 3.600.000 joule
1 kWh 860 kcal
1 watt.sn = 0,24 cal (elektriksel s birim miktar )
1 cal = 4,184 joule = 0,001163 kWh
1 kWh = 860 kcal
Q ( s s cakl k birimi) = 860 x Elektriksel i [kcal]
Q = 860 . A [kcal] veya
Q = 860 . N . t [kcal]
Galvano banyolar n n s t lmalar nda s kayb n ( ) da dikkate almak gerekir. O zaman
formül,
Q = 860 . N . t .
[kcal] eklini al r.
Güç ise,
Q
N=
860 .
Q : Is birimi [kcal]
t : Zaman
: Is kayb (%)
[kW]
.t
Buradan,
Q
t=
860 . N .
[saat]
Q
=
% olarak bulunur.
860 . N . t
Örnek : 20 °Bé yo unlu unda 1.000 lt. hacminde bir sert krom banyosunu 4 saatte 18 °C
den 58 °C ye yükseltmek gerekiyor.
a) Banyoyu (elektroliti) s tmak için gerekli elektrik enerjisi (kW) nedir?
b) 1 kWh = 128.000 TL ise, elektrik masraf nedir?
Çözüm :
V = 1.000 lt.
= 58 18 = 40 °C
t = 4 saat
= 0,8 (%20 kay p)
C = 0,81 (tablodan bak l r.)
= 20 °Bé = 1,161
1 kWh = 128.000 TL
a)
Q
N=
den
860 .
Q=C.m.
.t
m = V . = 1000 . 1,161 = 1.161 kg.
C = 0,81
Q = 0,81 . 1161 . 40 = 37.600 kcal.
37.600
N=
= 13,67 kW bulunur.
860 . 0,8 . 4
105
b)
M=A.P
A=N.t
A = 13,67 x 4 = 54,7 kWh
M = 54,7 x 128.000 = 70.016.000 TL bulunur.
Örnek : 600 lt.lik bir s cak su y kama banyosunu 2 saatte 15 °C den 95 °C ye ç karmak
için lüzumlu elektrik enerjisi nedir?
Çözüm :
600 . 80 . 1,0 . 1,0
= 27,9 kW
860 . 2
Örnek : 1.000 lt.lik bir nikel banyosunun (d : 1,125 ve 16 °Bé) s cakl
°C ye ç karmak için lüzumlu elektrik enerjisi nedir?
Çözüm :
1000 . 40 . 1,125 . 0,99
= 51,8 kW
860 . 1,0
n 15 °C den 55
Örnek : 1.000 lt.lik bir nikel banyosunun (d : 1,125 ve 16 °Bé) s cakl
°C ye ç karmak için lüzumlu elektrik enerjisi nedir?
Çözüm :
1000 . 40 . 1,125 . 0,99
= 51,8 kW
860 . 1,0
n 15 °C den 55
Örnek : 800 lt.lik bir sert krom banyosunu 55 °C ye kadar s tmak için 6 kW l k bir s t c
ile ile ne kadar zamanda s t labilir?
Çözüm :
800 . 40 . 1,18 . 1,0
= 6,5 saat gereklidir.
860 . 6
Özetle formüle edecek olursak, s tma takat galvano banyolar nda
hesaplan r :
Banyo hacmi [lt] x S cakl k fark x Yo unluk x Spesifik s cakl k
kW =
860 x Is tma süresi [saat]
u formüle göre
Spesifik s cakl k, yukar da da belirtildi i gibi;
C = 1 (0,0095 . n) dir.
(n: Elektrolitin °Bé olarak yo unlu udur.)
FARADAY KANUNLARI VE UYGULAMALARI :
1- Bir elektrolitten elektrik ak m geçirildi i zaman serbest hale geçen veya çözünen madde
miktar , elektrolitten geçen elektrik miktar yla orant l d r.
2- Muhtelif elektrolitlerden ayn miktar elektrik ak m n n geçmesiyle ayr lan veya çözünen
madde miktar , her cismin kimyasal e de eriyle orant l d r.
Kimyasal e de er, bir atomun atom tart s n n veya bir atom grubunun mol tart s n n,
bunlar n dahil olduklar bile ikteki valanslar na oran d r.
Bir coulomb luk elektrik miktar n n serbest hale geçirdi i veya çözdü ü maddenin gram
miktar na, bu maddenin elektrokimyasal e de eri denir.
Gümü ün elektrokimyasal e de eri, yani bir coulomb luk elektrik ak m n n aç a ç kard
gümü miktar 0,00118 gr.d r. u halde gümü ün kimyasal e de eri onun elektrokimyasal
106
e de erine bölünürse;
107,88 / 0,00118 96.500 coulomb bulunur.
Herhangi bir cisimden bir e de er gram n n ayr lmas na tekabül eden bu elektrik miktar na
Faraday denir ve [F] ile gösterilir.
1 Faraday = F = 96.500 coulomb olarak al n r.
Ayr lan elementin atom tart s A, bulundu u bile ikteki de erli i (n) ve geçen ak m n
miktar da Q coulomb ise, ayr lan maddenin gram miktar ;
A
Q
m=
.
veya Q = i . t oldu undan
n 96.500
A
m=
i.t
.
n
olur. Burada (i) amper, (t) saniye ve (m) gram olarak bulunur.
96.500
I- Elektrikli Kaplamada Katotta Ayr an (Toplanan) Metal Miktar n n Hesaplanmas :
Faraday Kanunu ndan yararlan larak hesaplan r.
Çöken (ayr an) madde miktar = Elektrokimyasal e de er x Ak m yo unlu u x Zaman
m=c.i.t
Kaplamac l kta tatbik edilen ak m n tamam ndan istifade edilemedi inden (kay ptan dolay ),
istifade edilebilen (faydalan labilen) ak m a y hesaba katmak icabeder. O zaman formül,
m = c . . t . a [gr] olur.
c : Elektrokimyasal e de er (gr/Ah)
: Bütün yüzey için tatbik edilen ak m iddeti (amper)
t : Zaman (saat)
a : Faydalan lan ak m oran %
m : Çöken (katotta ayr an) metal miktar
Örnek : 0,5 A/dm² ak m yo unlu uyla 2,5 dm² lik bir yüzeyde 80 dak. Müddetle nikel
kaplama tatbik edildi inde katotta toplanan (ayr an) metal miktar ne olur? (faydalan lan ak m
oran %95 tir.)
Çözüm :
i = 0,5 A/dm²
m=c. .t.a
F = 2,5 dm²
= i . F = 0,5 x 2,5 = 1,25 A
t = 80 dak.
t = 80 / 60 = 1,33 saat
a = %95 = 0,95
m = 1,095 x 1,25 x 1,33 x 0,95
c = 1,095 gr/Ah
m = 1,73 gr. bulunur
II- Çöken Metal Miktar n n Kaplama Kal nl
na Göre Hesaplanmas :
Toplanan metal miktar [gr]
Kaplama Kal nl
(s) =
formülü ile hesaplan r.
Yüzey [cm²] x yo unluk [gr/ml]
m
s=
m : Metal miktar [gr]
F : Yüzey [cm²]
: Yo unluk [gr/ml]
[cm]
F.
Galvanoteknikte kal nl k mikron [ ] ve yüzey [dm²] olarak hesaplamada kullan l r. O zaman
formül
m . 100
s=
[mikron] olur.
F.
Kaplama kal nl
s [mikron] x kaplama hacmi kaplanan yüzey üzerinden hesaplanarak
107
yap l r.
A rl k = Hacim x Yo unluk
Toplanan (Ayr an) Metal Miktar n n Hesab :
Kütle = Hacim x Yo unluk
Hacim = Kesit x Yükseklik
Toplanan Metal Miktar = Toplam Yüzey x Kal nl k x Yo unluk
m = F . s . [gr] olarak hesaplan r.
F : Toplam yüzey
s : Kal nl k [ ] mikron (1 = 0,001 cm)
: Yo unluk (yo unluk tablosuna bak n z.)
Örnek : 25 cm Ø çap nda bir metal plaka 22 nikel kaplanm t r. Ayr an (katotta çöken)
nikel miktar nedir?
Çözüm :
. d²
3,14 . 25²
d : 25 cm
F=2.
=2.
= 982 cm²
s : 22 = 0,0022 cm
4
4
: 8,80 (tablodan)
m=F.s.
= 982 . 0,0022 . 8,8
= 19 gr. bulunur.
III
Elektrikli Kaplama Banyolar nda Kaplama Müddetinin Hesab çin :
m
t=
[saat] formülünden yararlan l r.
c. .a
m : Ayr an metal miktar [gr]
c : Elektrokimyasal ekvivalent e de er miktar [gr/Ah]
: Ak m iddeti [A]
a : Faydalan lan ak m oran (%)
Örnek : Bir parlak krom banyosunda 0,5 kaplama istenmektedir. Kaplanacak yüzey 35
dm² dir. 10 A/dm² ak m yo unlu u ve faydalan lan ak m oran %12 oldu una göre, kaplanacak
parçan n banyoda kalma süresi ne olmal d r?
s = 0,5 = 0,00005 cm
F = 35 dm² = 3.500 cm²
i = 10 A/dm²
a = %12 = 0,12
= 7 (cetvelden bulunur)
c = 0,323 gr/Ah (cetvelden bak l r)
Çözüm :
m
1,225
t=
dan hesaplan r.
t=
= 0,09 saat = 5,4 dakika
c. .a
0,323 x 350 x 0,12
m=F.s.
= 3.500 x 0,00005 x 7
= 1,225 gr.
=i.F
= 10 x 35 = 350 A
108
IV- Elektrikli Kaplama Banyolar nda Kaplama Müddetinin Kaplama (Çöken Metalin)
A rl ndan Faydalan larak Hesaplanmas :
Örnek : 12 adet yemek ka
30 gr. gümü le kaplanm t r. Bir ka n yüzeyi azami 0,65
dm² dir. 0,5 A/dm² ak m yo unlu uyla ve %98 bir ak m verimiyle banyoda kalma müddeti ne
olmal d r?
Çözüm :
m = 30 gr.
F = 0,65 x 12
i = 0,5 A/dm²
a = %98 = 0,98
c = 4,025 gr/Ah
m
t=
c. .a
=i.F
= 0,5 x 0,65 x 12 = 3,9 A buradan,
30
t=
= 1,95 saat bulunur. (1,95 saat = 117 dakika = 1 saat 57 dakika)
4,025 x 3,9 x 0,98
PROBLEMLER :
1- Bir gümü banyosunda 60 adet ka k gümü le kaplanmak isteniyor. Her bir ka
toplam yüzeyi 40 cm² dir. Kaplaman n kal nl 0,01 cm. olacakt r. Ak m iddeti 5 A dir.
a. Kaplama için gerekli gümü miktar nedir?
b. Kaplama zaman nedir?
Çözüm :
a. 60 ad. ka k üzerinde toplanan gümü ün hacmi : 60 x 40 x 0,01 = 24 ml.
Toplanan gümü ün kütlesi : 24 x 10,5 = 252 gr. eder. Formülden
252 x 96500
t=
= 45.083 saniye bulunur. (12 saat 52 dak. eder.)
107,88 x 5
n
2- Yukar da bahsi geçen gümü banyosuna bat r lm bulunan ve bir yüzü S = 800 cm² olan
2 mm. kal nl nda bir levha 0,25 A/dm² ak m yo unlu u ile 4 saat 58 dakika 10 saniye müddetle
gümü kaplan yor. Kaplama kal nl nedir? (Ag : 107,88 d : 10,5)
Çözüm :
= 0,25 x 8 = 2 A
t = 4 saat 58 dak. 10 sn. = 14.400 + 3.480 + 10 = 17.890 sn.
107,88 x 2 x 17890
m=
= 39,9994 gr. 40 gr. bulunur.
96.500
Di er taraftan 800 cm² olan levhan n iki yüzeyinin de kapland dü ünülürse :
Kütle = Hacim x Yo unluk
Hacim = Kesit x Yükseklik
40
h=
= 0,00238 cm.
h = 0,0238 mm. bulunur.
2 x 800 x 10,5
109
3- Bir bak r tasfiye banyosu her birinin yüzeyi 9 dm² olan paralel olarak ba lanm 30 anot
ve 29 katot ihtiva etmektedir. Ak m yo unlu u 20 A/dm² dir.
a. Banyodan geçen toplam ak m iddeti ve,
b. %95 ak m verimi ile 24 saatte toplanan bak r miktar nedir?
Çözüm :
a. Katodlar n toplam yüzeyi S = 9 x 29 x 2 = 522 dm²
Toplam ak m iddeti de = 522 x 20 = 10.440 A dir.
1 Amper-saatte aç a ç kan bak r miktar
63,6 1 x 3600
m=
x
= 1,19 gr. O halde,
2
96500
b. 24 saatte 10.440 A in aç a ç kard bak r miktar
m = 1,19 x 24 x 10.440 x 0,95 =238,258 gr.d r.
4- Bir çinko banyosunda 1 dm² lik bir parça 2,5 A/dm² lik bir ak m yo unlu u ile 24
dakikada 12 luk bir kaplama yap lmaktad r. Faydalan lan ak m nisbeti nedir?
Çözüm :
i = 2,5 A/dm²
m=F.s.
t = 24 dak.
= 100 x 0,0012 x 7,1
s = 12 = 0,0012 cm.
= 0,85 gr.
F = 1 dm² = 100 cm²
= 7,1
t = 24 / 60 = 0,4 saat
c = 1,22 gr/Ah
m
a=
0,85
x 100 =
c. .t
x 100 = 70
%70 bulunur.
1,22 x 2,5 x 0,4
5- 8 dm² lik bir sat h, siyanürlü bak r banyosunda 0,4 A/dm² lik bir ak m yo unlu uyla 28
dak. kaplanarak, sat hta 2,5 gr. bak r çökertiliyor (toplan yor). Faydalan lan ak m nisbeti nedir?
Çözüm :
i = 0,4 A/dm²
=i.F
F = 8 dm²
= 0,4 x 8 = 3,2 A
t = 28 dak.
m = 2,5 gr.
t = 28 / 60 = 0,467 saat
m
2,5
a=
x 100 =
x 100 = 71
%71 bulunur.
c. .t
2,372 x 3,2 x 0,467
6- Siyanürlü bir bak r banyosunda 5 ask mal as lm t r. Beher ask da 12 dm² lik
kaplanacak yüzey mevcuttur. 0,5 A/dm² ak m yo unlu u ile çal ld na ve faydalan lan ak m
nisbeti de %75 oldu una göre 1 saatte kaplama kal nl ne olur?
Çözüm :
F = 12 dm² x 5 = 60 dm²
=i.F
i = 0,5 A/dm²
= 0,5 x 60 = 30 A
a = %75 = 0,75
t = 1 saat
m=c. .t.a
c = 2,372 gr/Ah
= 2,372 x 30 x 1 x 0,75 = 53,37 gr.
m . 100
S=
=
F.
110
53,37 x 100
= 10
60 x 8,9
bulunur.
7- Ak m iddeti ve Ak m yo unlu u :
E
Ohm Kanunu ndan
=
R
: Ak m iddeti yerine galvanoteknikte kaplanacak malzemenin (parçan n) birim yüzeyine
isabet eden ak m iddeti al n r ve buna ak m yo unlu u denir.ekseriya birim yüzey olarak dm²
al n r.
(toplam ak m iddeti)
i (ak m yo unlu u) =
[A/dm²]
d (toplam kaplanacak yüzey)
a. 30 dm² yüzeye sahip bir otomobil tamponu krom ile kaplanmaktad r, redresör
ampermetrelerinde toplam 360 A okunmaktad r. Ak m yo unlu u nedir?
Çözüm :
360
d : 30 dm²
i=
=
= 12 A/dm² dir.
: 360 A
d
30
b. Bir gümü banyosunda iki düzine gümü ka k (beheri 1,2 dm² dir) 0,8 A/dm² ak m
yo unlu u ile kaplanmaktad r. Ak m iddeti nedir?
Çözüm :
i = 0,8 A/dm²
= i . d = 0,8 x 28,8 = 23 A bulunur.
d = 1,2 x 24 = 28,8 dm² dir.
Kaplama kal nl (Ortalama kal nl k)
A rl k
Kal nl k =
Sat h x Yo unluk
mikron :
Kal nl k, en küçük ve en büyük ortalamas için faktör :
Bulunan kal nl k ( )
f=
S
=
Küçük kal nl k ( )
s
Ortalama kal nl k = S x f
8- Bir parça 20
Ortalama kal nl k nedir?
Çözüm :
kaplanmak isteniyor. Denemede en küçük kal nl k 16
S
f=
20
den
s
bulunmu tur.
f=
= 1,25
16
Ortalama kal nl k = 20 x 1,25 = 25
dur.
A rl k Hesaplar :
Metal a rl = Malzeme sath x Ortalama kal nl k x Yo unluk
G = F x O.K. x [gr.]
F : Sat h [cm²]
: Yo unluk (tablodan)
Sort. kal nl k : [cm]
Cu : 8,9
Ni : 8,8
1 = 0,0001 cm
Cr : 7,0
Ag : 10,5 gibi.
111
9- Beheri 30 dm² olan 200 ad. tampon, azami 16
bak r kaplama miktar nedir?
Çözüm :
Bulunan kal nl k
16
a) f =
f=
= 1,23
Küçük kal nl k
13
b) Ort. kal nl k
c) Metal a rl
asgari 13
bak r oldu una göre, toplam
S ort = S bulunan x f
= 16 x 1,23 = 20
ise; G = 200 x F x Sort x
F = 30 dm² = 3.000 cm²
Sort = 20 = 0,002 cm.
= 8,9 (tablodan)
G = 200 x 3000 x 0,002 x 8,9
G = 10,680 gr.
G = 10,68 kg.
Faraday Kanunlar na Göre Metal A rl klar :
Kaplama a rl
= Elektrokimyasal x Ak m x Zaman x Faydalan lan
Ekvivalent
iddeti
ak m nisbeti
G = c . . t . a [gr.]
: Ak m iddeti
[amper]
t : Zaman
[saat]
a : Faydalan lan ak m % si
c : Toplanan metal [gr/Ah]
Nikel için
Bak r için
Bak r için
Krom için
1,095 gr/Ah
2,372 gr/Ah (siyanürlü)
1,186 gr/Ah (asitli)
0,323 gr/Ah
Kadmiyum için
Gümü için
Çinko için
2,096 gr/Ah
4,024 gr/Ah
1,219 gr/Ah
10- 1000 lt.lik bir parlak nikel banyosunda 4 A/dm² çal l yor. Kaplanan metal sath 80 dm²,
mallar banyoda 25 dakika kal yor ve faydalan lan ak m nisbeti %95 tir. Ne kadar nikel kaplan r?
Çözüm :
G=c. .t.a
= i . F = 4 x 80 = 320 A
t = 25 / 60 = 0,416 saat
G = 1,095 x 320 x 0,416 x 0,95
= 138 gr.
112
Element
De erlik
Aluminyum
Antimon
Kadmiyum
Krom
Bak r
Bak r
Nikel
Gümü
Çinko
Kalay
Kalay
3
3
2
6
2
1
2
1
2
4
2
Kesafet
gr/cm³
2,70
6,69
8,65
7,10
8,93
8,93
8,90
10,50
7,14
7,31
7,31
Ayr an Miktar
gr/Ah ( 1 )
0,3354
1,5143
2,0968
0,3234
1,8558
2,3716
1,0948
4,0247
1,2196
1,1071
2,2142
Ergime
S cakl °C
660
631
321
1615
1480
1480
1455
961
420
232
232
Spes. S c. Kats.
kalori/gr
0,2140
0,0504
0,0552
0,1110
0,0921
0,0921
0,1050
0,0558
0,0925
0,0542
0,0542
Elektriksel
Direnç ( 2 )
2,828
41,7
7,6
2,6
1,77
1,77
7,8
1,59
5,8
11,5
11,5
( 1 ) %100 faydalan lan ak m nisbetinde
( 2 ) mikro ohm/cm²
Kaplama Cinsi
ve Maksad
Elektrolit
Tipi
Banyo
S c.
°C
pH
De eri
Ak m
Yo .
A/dm²
Çal ma
Voltaj
V
Krom (Dekoratif)
Krom (Sert)
Kadmiyum (Koroz.)
Bak r (Ön bak r)
Bak r (Kuvv. bak r)
Bak r (Kuvv. bak r)
Nikel (Ön nikel)
Nikel (Parlak)
Çinko (Mat)
Çinko (Parlak)
Pirinç (Kuvv.)
Kalay (Koroz.)
Kalay (Koroz.)
H2SO4
"
Siyanürlü
"
"
Asitli H2SO4
"
"
Siyanürlü
"
"
H2SO4
Alkali
38-45
55
18-24
18-24
60-70
20-40
20-40
30-50
18-24
18-22
40-50
18-24
90-98
<1
<1
11-13
10-11
> 14
1,2-3,0
5,2-5,6
4,5
> 14
> 14
12-13
1,0-1,5
> 14
10-15
40-60
1,5-2
0,3-0,5
2-6
3-5
1-2
0,5-4,0
1-3
2-3
1-3
0,5-1,5
1-1,5
4-6
4-12
1,8-2,5
2-3
2-5
2,5-5
3-4,5
2-5
2-4
2-4
2,5-4
2,5-3,5
3-4,5
Ayr an Metal
gr/Ah
Teorik Pratik
0,323
0,032
0,323
0,058
2,097
1,99
2,372
1,78
2,372
1,328
1,186
1,186
1,095
1,04
1,095
1,04
1,22
1,1
1,22
0,975
1,85
1,57
1,107
0,95
1,138
0,854
Faydalan lan
Ak m
%
8-12
15-20
90-95
65-75
55-60
100
95
95
85-90
75-85
80-90
65-85
60-75
Kaplama
Kal nl
A/dm² dak/ m
10
13
50
2,5
2
1,3
0,3
10
4
1
3
1,5
1
5,1
5
1,1
1
4,0
3
1,5
3
1,0
1
4,6
1,5
4,2
Elektrolit
1,5
1,5
0,5
0,1
0,7-1
1
0,5
1,5-2
0,6
0,7
0,6
0,5
0,5
113
FABR KA ATIK SULARININ DO AYA ZARAR
VERMEYECEK EK LDE ARITILMASI
Sanayi tesislerinde su çe itli amaçlar için kullan lmaktad r. Fabrikalarda kullan lan sular n
mutlaka tasfiye edilmesi gerekir. Sertli i çok yüksek olan sular' n buhar kazanlar nda kazanta
yaratt ve ihtiva etti i oksijen'in a nd rma etkisiyle kazan y prand rmas da zararl bir etkendir.
Bugün her kapasitede geli tirilmi mükemmel su tasfiye cihazlar vard r. Büyük yat r m yapan ciddi
i letmeler d nda da art k küçük i letmelerde su tasfiye cihazlar kullanmaktad rlar.
uras bir gerçektir ki, her i letmeci üretti i malzeme cinsini elde etmek için su
kullanmaktad r. Bu art k (at k) sular bir tak m kimyasallar da beraberlerinde sürükleyeceklerdir.
Hiç zehirli maddeler içermeyen sular da ku kusuz bulunabilir. Konumuz kirlilik yaratan asitli,
alkalik ortam yaratan siyanür, kromik asid ve metalik tuzlardan suyu ar nd rmakt r. ayet bu at k
sular içerdikleri bu zehirli maddeler hiçbir i leme tabi tutulmadan civarda aç lan geni ce bir çukura,
dere, göl veya denize (fabrikan n bulundu u çevreye göre) verilecek olursa, çok tehlikeli bir i
yap lm olur.
l letmeci nas l ba lang çta kullanaca suyun sertli ini gidermek amac yla su tasfiye
(deiyonize) tesisleri kuruyor, bir yat r m yap yorsa; kirli (zehirli) sular n da çevreye zarar
vermeyecek hale getirilmeleri her eyden önce vicdani ve vatani bir görevdir. Ayr ca yasa gere idir.
Maalesef bizler bu konuda çok ama çok geri kald k. .
öyle ki; sanayiciler Sanayi bölgesi diye ayr lan bölgelerde burada ben istedi im her eyi
yapabilirim, bu bölge benim için ayr lm t r; kirli sular m da istedi im gibi atabilirim
diyememelidir.
Hastal
erken te his edemedi imiz için çok geç kald k maalesef... Geli mi ülkeler bu
problemlerini y llar önce çözümlemi lerdir.
Memleketimizde ilk ciddi ad m 27.7.1973 tarih ve 14607 say l Resmi Gazete de
yay mlanan Bakanlar Kurulu Karar 7/6719 a göre Tar m Bakanl nca haz rlanan, Dan tay ca
incelenen Su Ürünleri Tüzü ü , 11.8.1993 tarih ve 18132 say l Resmi Gazete de yay mlanan
2872 Say l Çevre Kanunu ç kar lm t r. 10.4.1991 tarih ve 20488 say l resmi Gazete de 443 say l
Çevre Bakanl Kurulu ve Kanunlar bilahare 21.8.1991 tarih ve 20967 say l Resmi Gazete de
2872 say l Çevre Kanunu en son eklini alm t r.
Özetle DO A ya, çevremize zarar vermeyecek ekilde bütün bireyler kendilerine dü en
görevi yapmal d rlar. Aksi halde DO A, TAB AT ANA bizleri susuz ve g das z b rakarak
intikam n öyle bir al r ki... Toplum olarak aç, susuz ve sa l ks z kal r z.
Bütün meslek kurulu lar , üniversiteler elele koordineli bir ekilde çal mal d rlar. Çevre
bilimi yaln z in aat kökenli çevre mühendislerinin i i de ildir. Çevre bilimi tüm t p, kimya, botanik,
ziraat, hidrobiyolog ve hatta jeologlar n elele vermeleri ve koordineli bir ekilde çal malar ile
ayd nl a kavu ur. Çevre konusunda bireysellikten vazgeçerek tüm meslek kurulu lar tek bir ruh
tek bir vücut gibi çal mal d rlar. Aksi halde hüsrana u rar z. Biz hala ara t rma ve etüd yapmakla
birimizin dedi ini di eri bozmakla vakit geçiriyoruz.
Lütfen dü ününüz, Alt n Boynuz Haliç, Marmara, zmit Körfezi, Koçhisar, Eber ve Ak ehir
gölleri ne halde, kurtarabildik mi?..
veren, sanayici yani yat r mc u gerçe i iyice görmeli ve dü ünmelidir : Ta yla,
topra yla, insan yla vatan bir bütündür nas l birbirimizi seviyor ve say yorsak topra m z ,
rmaklar m z , deniz ve göllerimizi de sevmeli ve korumal y z.
Sevinçle belirtmek isterim ki; çok ciddi, yurtiçi ve d nda ar tma tesisleri kuran gayretli
mühendislerimiz, firmalar m z var. Ama tekrar belirtmekte yarar görüyorum, tüm meslek
kurulu lar n n koordineli çal malar yla bu i in ba ar ya ula mas kabil olur.
Yat r mc bu i in masraf na seve seve katlanmaktad r.
Böyle tesisleri görmek insana gurur ve evk veriyor. Hepimiz bu i in gönüllü bireyleri
olarak canla ba la teknolojinin hizmetinde olmal y z. Çevre i i ovmenlik de ildir.
Denizden kepçe ile po et toplayan büyük bir çevre yetkilisinin gazetedeki resmini
114
belle imden silmek istiyorum.
FABR KA ATIK SULARININ K MYASAL YOLLA TASF YES "ARITILMASI"
Genel olarak fabrikalarda muhtelif maksatlar için su kullan lmaktad r.
1- Mutfak ve tuvaletler için,
2- So utma suyu olarak baz cihazlar için,
3- Is kayna olarak kazan dairesinde (kazan suyu)
4- Y kama ve çalkalama (konserve, me rubat, boya ve apre tekstil sanayiinde)
5- Kimyasal maddeler içeren banyolar n (Galvanoteknikte, elektrolitik metal kaplamac l )
fosfatlama, emaye sanayiinin y kama sular gibi.
Bir misal olarak metal kaplamac l yla i tigal eden bir fabrikay ele alal m. Bu i letme bir
yan sanayii olarak beyaz ev aletleri; radyo, TV, mobilya aksesuar üreten firmalara i yapmaktad r.
Bu i letmede:
a- Parlak dekoratif krom hatt (bak r-nikel-krom)
b- Eloksal (Anodizing) hatt
c- Boya öncesi fosfatlama hatt
d- Küçük parçalar için çinko kaplama hatt
e- Emaye hatt mevcuttur.
Ar tmada (zehirlilik tesirinin izalesi) daha önce de belirtti imiz gibi i , ba ta kimyac lara,
biologlara, çevrecilere, t pç ve ziraatçilere dü mektedir.
in ilk etab nda kimyac a a da ematik olarak belirtilen doneleri haz rlayacak; çevreci ve
in aatç larla, projesini üstlenecek, ar tma sistemini kuracak yükleniciye iletecektir. Tekrar k vançla
belirtmek isterim yurtiçi ve yurtd ihaleler kazanan çok ciddi, bilgili firmalar m z mevcuttur.
Kimyac n n i i yukarda belirtildi i gibi; i letmede çal ma sonucu olu an kirlili i, cins ve
miktarlar yla tesbit etmektir. Misal olarak a a da bir örnek verilmi tir.
Tablo 1 . Parlak krom hatt nda çal ma s ras öyle olmal d r :
Banyo
S ras Banyo Cinsi
pH de eri
1
2
10-11
9-10
65-75
20-25
4 Hafta
Hergün
10
8-9
20-25
20-25
4 Hafta
Hergün
3
5-6
20
20
6 Hafta
Hergün
9
10-11
20
50-60
8-10 Hafta
11-12
55-65
8-9
20
Hergün
3-4
20
8 Hafta
4-6
20
Hergün
3,5-4,5
50-55
4-6
20
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
S cak ya alma banyosu
(devaml ak temin edilmeli)
Elektrikli ya alma
Su ile y kama. çalkalama
Nötralizasyon (%10 H2SO4)
Su ile y kama, çalkalma
Ön siyanürleme (%3-5 NaCN)
Siyanürlü bak r banyosu
(Ön Bak r kaplama)
Siyanürlü bak r banyosu
(Parlak kaplama anodik ve katodik)
Nötralizasyon
(%5 HCl + %5 H2SO4)
Parlak nikel banyosu
(P. nikel kaplama)
Su ile y kama (iktisadi y kama)
S cakl k
°C
De i me
Süresi
115
Banyo
S ras Banyo Cinsi
pH de eri
15
6-7
20
3-4
40
4-5
5-6
20
20
Hergün
6,5-7
80-85
Hergün
16
17
18
19
20
P- Krom banyosu
(Parlak Krom kaplama)
Su ile y kama (iktisadi y kama)
S cak su ile y kama
S cakl k
°C
De i me
Süresi
Hergün
Böyle bir çal ma düzenini esas olarak ald m za göre hergün verilen art k sular n ;
a- Miktar
b- çerisinde ihtiva etti i zehirli maddelerin cins ve miktarlar n önceden bilmek gerekir.
Bunlar kimyasal analizlerle ve hassas olarak yap lmal d r. Birkaç tayinden sonra art k sularda ihtiva
etti i CN miktar bilinen su için, nötralizasyon i leminde malzemenin bir a r s n kullanmakta
fayda vard r.
Tablo 2 . Muhtelif y kama sular nda bulunan baz maddelerin analitik de erleri (misal
olarak verilmi tir.)
Zn++
4-6 mg/lt. Maksimum
++
Fe
8-9 ''
''
Cd++
3-4 ''
''
Ni++
2-3 ''
''
CN
0,6-1 ''
''
CrO3
0,8-1 ''
''
CrO3
1-2 gr/lt. Bazen daha fazla olabilir.
(fosfatlama ve
pasivasyonlarda)
Alkali NaOH olarak
4-5 ''
Asit H2SO4 olarak
2-3 ''
Asit HCl olarak
2-5 ''
Nötralizasyon havuzuna verilen su miktarlar
Alkali karakterde su miktar
8.000 lt / 8 saat
Asit
''
'' ''
6.500 lt / 8 saat
Siyanürlü ''
'' ''
5.000 lt / 8 saat
Kromik asitli
'' ''
10.000 lt / 8 saat
Ayn ekilde ;
a) Eloksal (anodizing)
b) Fosfatlama hatt
c) Çinko kaplama hatt
d) Emaye hatt y kama sular n n içeri i cins ve miktarlar tesbit edilmelidir.
kinci a amada ar tma sistemini kuracak firmay seçmek, fabrikada ar tma yerinin seçimi,
toplama depolar ve sistemin çevreci ve biyologlarla koordinasyona girilmesine kalmaktad r.
Kanaatimce bu i e giri irken, ar tma sistemi kurulurken resmi kurulu lardan, belediye ve
ziraatçilerden mahallin topografik durumu, yeralt su kaynaklar , çevre ziraati, göl, deniz veya
nehirlerde olan durumlar tesbit edilmi olmal d r.
TASF YE ED LECEK ARTIK SULAR:
A- Bir ön muameleye ihtiyac olmayan asidik ve alkali karakterde olan sular ile,
B- Bir ön muameleye ihtiyac olan siyanürlü ve kromik asitli y kama sular olmak üzere
iki kategoride incelenmelidir.
116
A- 1) Asidik karakterdeki sular (metal iyonlar ihtiva etmeyen)
a- CaCO3 ile 2HCl + CaCO3 CaCl2 + H2CO3
b- Ca(OH)2 ileH2SO4 + Ca(OH)2
CaSO4 + 2H2O
c- MgO ile
H2SO4 + MgO MgSO4 + H2O
Prensip olarak bu üç metod var. Daha iktisadi, yukarda misal olarak ald m z çal ma
düzenimizdeki asidik karakterdeki sular m z asitle da lama (beizen) oksit ve pastan giderme
banyolar ve bunlar n y kama sular ile; ya alma banyolar nda sonraki nötralizasyon banyolar n
içerisine al r.
2) Alkali karakterdeki sular (metal iyonlar ihtiva etmeyen)
a- HCl ile
NaOH + HCl NaCl + H2O
b- H2SO4 ile 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
S cak ve elektrolitik ya alma banyolar ile bunlar n y kama sular .
B- 1) Kromik asit ihtiva eden y kama sular : Krom banyosundan sonraki y kama sular yla,
sar (pirinç) ve çinko kaplamadan sonraki kromik asit içeren pasivasyon banyolar ve bunlar n
y kama sular d r. Kromik asidin tasfiyesi kullan lan çe itli kimyevi maddelere ve a a daki
reaksionlara göre cereyan eder :
2H2CrO4 + 6FeSO4.7H2O + 6H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3 Fe2(SO4)3 + 15H2O
2H2CrO4 + 2Fe + 6H2SO4
Cr2(SO4)3 + Fe(SO4)3 + 8H2O
2H2CrO4 + 3Na2SO3 + 3H2SO4
Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 5H2O
4H2CrO4 + 6NaHSO3 + 3H2SO4
2Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + 10H2O
2H2CrO4 + 3SO2
Cr2(SO4)3 + H2O
Tablo 3 . 100 kg. kromik asidin tasfiyesi için teorik olarak lüzumlu kimyevi madde
miktarlar (çe itli redüksiyon maddelerine göre):
Redüksiyon Maddesi
Sarfiyat Miktarlar
FeSO4.7H2O
843 kg. FeSO4.7H2O + 294 kg. H2SO4
FeSO4 (susuz)
456 kg.
'' + 294 kg. ''
FeSO4 (metalik)
56 kg. Fe
+ 294 kg. ''
NaHSO3
156 kg. NaHSO3
+ 74 kg. ''
Na2S2O5
143 kg. Na2S2O5
+ 74 kg. ''
SO2
96 kg. SO2
Redüksion maddesi olarak umumiyetle Na2SO3 veya NaHSO3 çözeltileri (50-100 gr/lt)
kullan l r ve ucuzlu u yönünden tercih edilir. Di er redüksion maddesi 1 mol kromik aside 3 mol
FeSO4 lüzumludur. Te ekkül eden art k ürünler yekün tutar ve di erlerine nazaran daha pahal d r.
Tablo 4 . 1 kg. kromik asidin redüksiyonunda te ekkül eden çamurun kullan lan redüksion
maddelerine göre a rl :
Redüksiyon Maddesi
Nötralizasyon Maddesi
Çamur A rl
FeSO4
CaO
12,4 kg.
FeSO4
NaOH
4,2 kg.
NaHSO3
CaO
4,0 kg.
NaHSO3
NaOH
1,1 kg.
2) Siyanür ihtiva eden y kama sular : En önemli ve üzerinde dikkatle durulmas icabeden
siyanürlü y kama sular d r. Bunlar ; bak r, çinko, kadmiyum, sar kaplama banyolar ndan sonraki
y kama sular d r. Siyanür ihtiva eden sular n tasfiyesi yani siyanürün oksidasyonu için hipoklorit
kullan l r.
Kimyasal reaksiyon öyle cereyan eder :
NaCN + 2Cl2
NaOCl + NaCl
NaCN + 4NaOH 2NaCNO + CaCl2
117
Esas kimyasal reaksiyon iki kademede vuku bulur:
2NaCN + Cl2 2CNCl2 + 2NaCl
2CNCl + 4NaOH 2NaCNO + 2NaCl + 2H2O
2NaCN + 4NaOH + 2Cl2 2NaCNO + 4NaCl + 2H2O
veya
2NaCN + 5Cl2 + 10NaOH 2NaHCO3 + N2 + 10 NaCl + 4H2O
Tablo 5 . 100 kg. NaCN veya KCN için oksidasyon madde sarfiyat :
Siyanata Oksidasyon
Tam Oksidasyon
NaClO
CaCl2O
NaClO
CaCl2O
100 kg. NaCN için
150 kg.
260 kg.
380 kg.
650 kg.
100 kg. KCN için
113 kg.
193 kg.
250 kg.
430 kg.
100 kg. serbest CN için
285 kg.
485 kg.
715 kg.
1220 kg.
Burada çok önemli olan husus, reaksion ba lang çta ani olur. pH çok mühimdir. ClCN (k.n
+13°C) ayr r. ayet pH de eri çok dü ükse 9' un alt nda veya CN konsantrasyonu yüksek ise (1
gr/lt) veya mahlülün suhuneti 50°C ise ClCN' den dolay atmosfer çok tehlikelidir. Aç k havada
aç k ve kendi özel havuzunda siyanürlü sulara hesabedilen miktar hipoklorit kat l r. Hipoklorit
kat lmas ndan sonra reaksiyonun sona ermesi için 30-40 dakika beklenir.
Krom redüksiyonu ve siyanür oksidasyonu için ayr ayr pH (2-12) aras nda hassas
kaydedici pH metreler ; (+ 6) de erli kromu (+ 3) e indirgemek için özel havuz, termostat kontrollü
suhunet kaydedici termometreler, paslanmazdan, PVC veya fiberglastan mamul özel havuzlar ve
kimyevi madde tanklar , dozaj ayarlar olan (% 50 H2SO4, % 30 NaOH, % 20 Na2SO3 ve hipoklorit
mahlülleri için) tanklar, çamurlar süzme için filtrepres, pompalar, çamur ta y c konveyör veya
özel arabalar , kar t r c lar, baca, aspiratör sistemleri, elektrikli ba lant lar ve elektrik genel
kablosu v.s. özel cihazlar isteyen modern bir sistemle çal mak çok daha ekonomik ve ideal ekli
olup bundan kaçmamak laz md r.
Böyle i lem görmü bir suyun standard ngiltere'deki büyük ehir kanalizasyonlar na veya
denize ak t lmaya müsaittir. Standard takriben öyledir :
Tablo 6 .
pH de eri
6-10
Siyanür miktar
10 ppm den az
S v daki zehirli maddeler
10 ppm den az
Toplam olarak zehirli maddeler
30 ppm den az
NOT: (P.P.M.= milyonda k s m "parts per million" kar l d r.
a. Hacim ile ifade edildi i takdirde (gazlar ve buharlar için) çal ma yeri havas nda
milyonda k s m ppm olarak gösterilir.
b. A rl kla ifade edildi i takdirde, gazlar ve buharlar, s v ve kat maddeler için [m³].
çal ma yeri havas nda [mg/m³] olarak gösterilir.
Böyle modern ve otomatik bir sistemde çökertme tank ndan ç kan s v tazyikli kum filtresine
pompalan r. Filtreden ç kan su geri y kama tank na oradan da nehre veya göle ak t l r. Geri y kama
tank nisbeten en temiz suyu ihtiva eden bir depodur. Kumun sath nda kir ve pislikler bir tabaka
haline gelip suyun kumdan geçmesine mani oldu unda, bu tanktan bir miktar su geri pompalan r.
Buna geri y kama denir. Bu ekilde suyu bloke eden tabaka k r l r ve normal filtreye devam etmek
imkan do ar. Geri pompalanan suyun miktar çok azd r. Ancak pompalama h z normal
prosedürünkinden 5 defa daha h zl d r. Geri pompalanan kirli s v tekrar en ba tan de il, fakat
nötralize ve çökertme tank ndan geçerek son haline ula r. Çökertme tank n n dibindeki tortu
(çamur), tesisat n sonunda d ar akan n %5' ini te kil eder. Bu çöküntü bu safhada ince bir çamur
tabakas halindedir. Ancak nemli ve gevrek oldu undan oradan al n p at lmaya müsait de ildir. Bu
takdirde tazyik filtre pres yerine kullan larak ve çamuru pompalamak suretiyle içindeki su miktar n
dü ürerek, kat bir pasta ekline sokularak (topra a gömmek veya benzeri bir usülle) yok edilir.
118
Tablo 7 . Ar t lm At k Sulardaki SK parametreleri "de erleri".
PARAMETRELER
Biyokimyasal Oksijen htiyaç(Boi-s)
Kimyasal Oksijen htiyac
(Koi)
Ask da Kat Madde
(Akm)
Toplam Azot
(N)
Toplam Fosfor
(P)
Ya -gres
(Ya -gres)
Anyonik Yüzey Aktif Madde (Deterjan)
Arsenik
(As)
Antimon
(Sb)
Kalay
(Sn)
Bor
(B)
Kadmiyum
(Cd)
Toplam - Krom
(Cr)
Bak r
(Cu)
Kur un
(Pb)
Nikel
(Ni)
Çinko
(Zn)
C va
(Hg)
Gümü
(Ag)
Toplam Siyanür
(Cn)
Fenoller
Toplam Sülfür
Bal k Biyodeneyi - 48 saat tolerans lim.
Sülfat
(SO4)
S cakl k
pH
ATIKSU ÖRNE NDE Z N
VER LEB L R-MAKS MUM DE ER
250 mg/lt.
800 mg/lt.
350 mg/lt.
40 mg/lt.
100 mg/lt.
100 mg/lt.
Biyolojik olarak parçalanmas mümkün
olmayan yüzey aktif maddelerin de arj
yasakt r.
10 mg/lt.
3 mg/lt.
5 mg/lt.
3 mg/lt.
2 mg/lt.
5 mg/lt.
5 mg/lt.
3 mg/lt.
5 mg/lt.
5 mg/lt.
0,2 mg/lt.
5 mg/lt.
10 mg/lt.
10 mg/lt.
2 mg/lt.
% 100
1700 mg/lt.
40 °C
6-10
Ön Ar tma artlar :
Madde 14 a) Ön ar tma artlar kanalizasyon ebekesinin, at ksu havzalar n n ve de arj
edildikleri al c ortamlar n özellikleri gözönüne al nmak suretiyle tesbit edilir.
b) Kanalizasyon ebekesinden faydalanan veya bölgesinde kanal ebekesi projelendirilmi
olan önemli kirletici kaynaklar n endüstriyel at ksu özellikleri a a da belirlenen kalite ölçülerinin
herhangi birinden yüksek ise ön ar tma uygulan r. Hangi at ksu toplama havzalar n n bu kapsamda
oldu u idare taraf ndan tesbit edilir.
119
Tablo 8 . At k Sularla ilgili SK parametreleri.
PARAMETRELER
K SAATL K KOMPOZ T
ATIKSU ÖRNE NDE Z N
VER LEB L R DE ER
Kimyasal Oksijen htiyac
(KO )
Ask da Kat Madde
(AKM)
Toplam Azot
(TN)
Toplam Fosfor
(P)
Ya -gres
(YA -GRES)
Anyonik Yüzey Aktif Maddeler (DETERJAN)
800 mg/lt.
350 mg/lt.
100 mg/lt.
10 mg/lt.
100 mg/lt.
Biyolojik olarak parçalanmas TSE ye
göre mümkün olmayan yüzey aktif
maddelerin de arj yasakt r.
Arsenik
(As)
10 mg/lt.
Antimon
(Sb)
3 mg/lt.
Kalay
(Sn)
5 mg/lt.
Bor
(B)
3 mg/lt.
Kadmiyum
(Cd)
2 mg/lt.
Toplam Krom
(Cr)
5 mg/lt.
Bak r
(Cu)
5 mg/lt.
Kur un
(Pb)
3 mg/lt.
Nikel
(Ni)
5 mg/lt.
Çinko
(Zn)
10 mg/lt.
C va
(Hg)
0,2 mg/lt.
Gümü
(Ag)
5 mg/lt.
Toplam Siyanür
(Cn)
10 mg/lt.
Fenol
10 mg/lt.
Toplam Sülfür
2 mg/lt.
Bal k Biyodeneyi - 48 saat tolerans limiti (TL.50) % 100
Sülfat
(SO4)
1700 mg/lt.
(*)
SK at ksular bu maddede öngörülen kalite ölçülerinin alt nda bulunan ancak
özellik arzeden at ksu kaynaklar için bölgesel olarak toplu halde yük tarifine ait k s tlamalar
koyabilir.
(**)
SK , sülfat parametresi 1700 mg/lt nin üzerinde olan endüstrilerde seyrelmenin
oldu u kanal noktas na kadar özel kanal yap lmas n isteyebilir veya SK söz konusu kanal bedeli
mukabili yapabilir. Bununla ilgili i lemler Yönerge de tesbit edilir.
120
Kaplamalarda Korozyon Kayb (y ll k)
Metal Kaplama Cinsi
Kur un
K rsal
ehir
mikron olarak
Endüstriyel Deniz k y s
Alan
Ortam
Alan
(sahiller)
0,7-1,4
1,3-2,0
1,8-3,7
1,8
2,0-15,0
13-17
2-3
Kadmiyum
Bak r
1,9
1,5-2,9
3,2-4,0
3,8
Nikel
1,1
2,4
4,0-5,8
2,8
1,5
1-3
1-3
30-70
40-160
64-230
3-5
9-13
2-4
Kalay
Demir
Çinko
5,0-60
121
FAYDALANILAN ESERLER
1-
Praktische Galvanotechnik Lehr-und Handbuch
Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau /WÜRTT.
2-
Neuzeitliche Galvanische Metal abscheidung
Gray-Dettner, Carl-Hanser-Verlag, Munchen.
3-
Die Galvanische Vercromung, Robert Weiner
4-
Moderne Analysen für Die Galvanotechnik, Peter-Wolfram Wild
5-
Die Abwässer der Galvanotechnik und Metal Industrie
Prof.Dr. Ing. Robert Weiner
6-
Y ld z Teknik Üniversitesi Ders Notlar m.
7-
Tabellen und ßetriebsdaten für die Galvanotechnik.
1931 de Ak ehir de do dum. lk ve orta tahsilimi
Ak ehir de yapt ktan sonra Kabata Erkek Lisesi nden
1950
de,
bilahare
.Ü.
Fen
Fakültesi
Kimya
Mühendisli i nden 1955 de mezun oldum. Hemen Yd.
Sb.l k görevimi yapt m. Mamak Muhabere Okulu nu
bitirerek
K.K.
Levaz m
dairesine
ba l
Askeri
Kimyahane de görevimi tamamlad m. Terhisten sonra
1958-1961 y llar aras nda .Ü. Fen Fakültesi organik
kimya asistan olarak, 1961-1963 y llar aras nda Bursa
TAMEK Konserve Fabrikas nda i letme müdürü olarak
çal t m.
1963 y l nda s naî kimya hocam Say n Prof.Dr. Haldun Civeleko lu nun tavsiyeleriyle
ARÇEL K e girdim. Sütlüce deki fabrikada bir haftal k çal ma süreci sonunda Say n Lütfü Doruk
Beyefendi nin direktifleriyle Almanya ya gittim. Almanya da Riedel-Schering ve BASF de
çal malar yapt m. Dönü te ilk i im bir kimya laboratuvar kurmak oldu. Fabrika 1967 de
Çay rova ya ta nd
nda ise, orada da ilk i olarak fabrika at k sular n n ar t lmas için ar tma
sistemini kurdum, ki yasal zorunluluk 1975 y l nda getirildi.
Kurdu um laboratuvarda tüm galvano banyolar n n, fosfatlama ve emaye dairelerinin banyo
analiz ve kontrolleri yap l yordu. Ben fabrikada çal an i çilerimizin daha verimli çal malar için
haftada 4 saat mesleki bilgiler (teorik ve pratik) verdim. Ayr ca fabrikam zda Milli E itim
Bakanl
i birli i ile bir ç rakl k okulu vard . Burada Arçelik çal anlar n n çocuklar e itim
gördüler ve çok faydal teknisyenler yeti ti.
Çal ma sürecim içerisinde müteaddit defalar Almanya n n çe itli fabrikalar nda ve bir de
Alman hükümetinin bursu ile 18 ayl k plastik kursuna kat ld m. BASF
BAYER
Hoechst
Henschel gibi firmalarda bulundum. ARÇEL K te çal rken Sütlüce deki BEKO fabrikas nda ve
k sa bir süre OTOSAN da çal malar m oldu.
1983 y l nda emeklili imi isteyerek kendi dan manl k firmam kurdum. Bu arada bir çok
kurulu ta dan manl k hizmeti verdim (Çorlu, Trabzon. Samsun, Aksaray da). Ayr ca Y ld z
Üniversitesi nde metal kaplamac l
dersi verdim. Teknik dergilere makale, üniversite ve Türkiye
Kimya Derne i nde konferanslar verdim.
Vedat BERK

vedat berk - Galvanoteknik.org

Transkript

Benzer belgeler

BRANŞLAR VE KURALLAR REHBERİ ÇALIŞTIRICIYA BİLGİLER

AÇ - ekolojikmim.com