表面處理行業(yè)中，哪些工藝需要重點(diǎn)監(jiān)測游離堿濃度？

• 電鍍工藝

• 堿性鍍液體系：如氰化物鍍銅、鋅酸鹽鍍鋅等堿性電鍍工藝，游離堿在其中起到重要作用。它能影響鍍液的導(dǎo)電性、陽極溶解性能以及金屬離子的絡(luò)合狀態(tài)等。以氰化物鍍銅為例，游離堿濃度過高，會使銅離子絡(luò)合過度，導(dǎo)致陰極極化增大，沉積速度減慢，鍍層易出現(xiàn)燒焦、發(fā)脆等問題；濃度過低則會使陽極溶解過快，鍍液中銅離子濃度升高，影響鍍層質(zhì)量，因此需要嚴(yán)格監(jiān)測和控制游離堿濃度。

• 除油工序：電鍍前的除油工序通常采用堿性除油劑，其主要成分包括氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉等堿性物質(zhì)。游離堿濃度直接影響除油效果，濃度過低無法有效去除油污，導(dǎo)致后續(xù)電鍍層結(jié)合力差；濃度過高則可能對工件表面造成腐蝕，影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以要重點(diǎn)監(jiān)測游離堿濃度以確保除油效果和工件質(zhì)量。

• 化學(xué)鍍工藝

• 化學(xué)鍍鎳 - 磷：在化學(xué)鍍鎳 - 磷工藝中，鍍液一般呈堿性。游離堿濃度對鍍液的穩(wěn)定性、反應(yīng)速度以及鍍層的磷含量和性能都有重要影響。當(dāng)游離堿濃度過高時，鍍液容易發(fā)生分解，導(dǎo)致鍍液失效；濃度過低則會使反應(yīng)速度減慢，鍍層厚度不均勻，磷含量異常，從而影響鍍層的耐腐蝕性和硬度等性能，因此需密切監(jiān)測游離堿濃度以保證化學(xué)鍍鎳 - 磷工藝的穩(wěn)定性和鍍層質(zhì)量。

• 堿性脫脂工藝

• 堿性脫脂是表面處理前常用的除油方法，主要依靠氫氧化鈉、氫氧化鉀等強(qiáng)堿以及碳酸鈉、硅酸鈉等弱堿來去除工件表面的油脂。游離堿是脫脂劑的主要活性成分，其濃度直接決定脫脂效果。如果游離堿濃度不足，油脂難以被充分乳化和皂化，脫脂不徹底，會殘留油污在工件表面，影響后續(xù)處理；而濃度過高，不僅會造成原料浪費(fèi)，還可能對某些材質(zhì)的工件產(chǎn)生腐蝕，所以在堿性脫脂工藝中必須重點(diǎn)監(jiān)測游離堿濃度，以實(shí)現(xiàn)良好的脫脂效果和經(jīng)濟(jì)效益。

• 陽極氧化工藝

• 鋁及鋁合金陽極氧化：在陽極氧化過程中，電解液通常為酸性，但在某些特殊的陽極氧化工藝中，如堿性陽極氧化，游離堿濃度對氧化膜的生長和性能有重要影響。適當(dāng)?shù)挠坞x堿濃度有助于形成均勻、致密的氧化膜，提高氧化膜的硬度、耐磨性和耐蝕性。如果游離堿濃度過高或過低，會導(dǎo)致氧化膜生長速率不均勻，膜層出現(xiàn)疏松、多孔等缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此需要嚴(yán)格監(jiān)測和控制游離堿濃度。

堿性脫脂工藝中，游離堿濃度過高或過低會有什么影響？

游離堿濃度過高

• 對工件的影響

• 腐蝕風(fēng)險：強(qiáng)堿對金屬具有腐蝕性，過高的游離堿濃度可能會腐蝕金屬工件表面。對于一些活潑金屬，如鋁、鋅等，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致工件表面被侵蝕，出現(xiàn)粗糙、變色甚至穿孔等問題，嚴(yán)重影響工件的外觀和性能。

• 氫脆隱患：在高濃度堿液作用下，金屬表面可能會吸附氫原子，一部分氫原子會滲入金屬內(nèi)部，使金屬的韌性和延展性下降，產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。這會導(dǎo)致工件在后續(xù)的加工或使用過程中容易發(fā)生脆斷，降低工件的可靠性和使用壽命。

• 對脫脂效果的影響

• 皂化過度：游離堿濃度過高會使油脂過度皂化，生成過多的肥皂。肥皂在溶液中可能會形成膠束，反而會阻礙油脂與堿液的進(jìn)一步接觸，降低脫脂效率。而且過多的肥皂可能會附著在工件表面，難以清洗干凈，影響后續(xù)處理。

• 表面活性劑性能受影響：堿性脫脂劑中通常含有表面活性劑，過高的堿濃度可能會改變表面活性劑的性能，使其臨界膠束濃度發(fā)生變化，降低表面活性劑的乳化、分散和潤濕能力，從而影響脫脂效果。

• 對生產(chǎn)成本的影響

• 原料浪費(fèi)：過高的游離堿濃度意味著使用了過量的堿性物質(zhì)，這增加了脫脂劑的成本。同時，為了中和過高的堿濃度，后續(xù)可能需要使用更多的酸性物質(zhì)進(jìn)行中和處理，進(jìn)一步增加了生產(chǎn)成本。

• 廢水處理壓力大：高濃度的含堿廢水會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，需要進(jìn)行嚴(yán)格的廢水處理。游離堿濃度過高會增加廢水的堿度，使廢水處理的難度和成本大幅上升，需要消耗更多的化學(xué)藥劑來中和廢水，以及更長的處理時間和更大的處理設(shè)備。

游離堿濃度過低

• 脫脂效果不佳

• 油脂乳化不完全：游離堿濃度低，堿液與油脂的反應(yīng)不充分，無法產(chǎn)生足夠的肥皂和甘油，油脂不能被充分乳化和分散在堿液中，導(dǎo)致工件表面的油污難以去除干凈，殘留的油污會影響后續(xù)的表面處理工藝，如涂裝、電鍍等，造成涂層附著力差、電鍍層結(jié)合不牢固等問題。

• 表面活性劑活性不足：適量的堿可以增強(qiáng)表面活性劑的活性，游離堿濃度過低時，表面活性劑的活性無法得到充分發(fā)揮，其潤濕、滲透和乳化作用減弱，使得脫脂劑難以在工件表面鋪展并滲透到油污內(nèi)部，從而降低脫脂效果。

• 生產(chǎn)效率降低

• 延長脫脂時間：由于脫脂效果不佳，為了達(dá)到較好的脫脂效果，就需要延長工件在脫脂劑中的浸泡時間或增加脫脂劑的噴淋次數(shù)，這會降低生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)成本。

• 增加返工率：如果脫脂不徹底，在后續(xù)的表面處理過程中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，導(dǎo)致工件需要返工處理，進(jìn)一步增加了生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期。