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化學鍍鎳原理
該理論認為還原鎳的物質實質上就是原子氫。在以次亞磷酸鹽為還原劑還原Ni2+時,可以以下式子表示其總反應:
(1)3NaH2PO2+3H2O+NiSO4→3NaH2PO3+H2SO4+2H2+Ni
也可表達為:
(2)Ni2++H2PO2-+H2O→H2PO3-+2H++Ni
其過程可分為以下四步:首先,加熱化學沉積鎳-磷合金鍍液,此時鍍液并未馬上反應,而是金屬首先進行催化,H2PO2-在水溶液中發生脫氧生成了H2PO3-,同時釋放出原子態活性氫。
(3)H2PO2-+H2O→H2PO3-+2H吸附+H+
然后,原子態活性氧被吸附在催化金屬表面上而使其活化,把水溶液中的Ni2+還原生成的金屬鎳同時在催化金屬表面上進行沉積。
(4)Ni2++2H吸附→2H++Ni
再后,在催化金屬表面上的原子態活性復與H2PO2-反應將其還原為P。與此同時,因為金屬的催化作用使次H2PO2-發生了分解,生成了亞磷酸根,并脫附析出氧氣分子。
離子交換法處理化學鎳廢液主要是吸附和脫附的過程,處理效果取決于樹脂的螯合基團,與化學鎳廢液中的鎳離子形成多配位絡合物,鎳離子從廢液中轉移至樹脂上,達到分離的目的。金屬鎳在電鍍行業排放污水的標準中被列為類污染物,國家相關部門曾出示過鎳廢水的排放標準,每升廢水中鎳的含量不能超過0.5毫克。鎳作為微量元素,人類少量接觸是沒有過大危害的。
化學鍍鎳工藝所產生的鍍層十分穩定,沉積速度快等優點,但廢水難以處理。傳統的重金屬離子去除方法幾乎沒有效果,氫氧化物沉淀法雖然可以在廢水中迅速剝離鎳金屬。
比較理想的鎳離子來源是次磷酸鎳,使用它不至于在鍍液中積存大量的硫酸根,也不至于在使用中隨著補加次磷酸鈉而帶入大量鈉離子,但因其價格原因而不能被工藝化所應用。
目前應用的鎳鹽就是,由于制造工藝的不同而有兩種結晶水的。因為是主鹽,用量比較大,在上鍍過程中還要進行不斷的補加,所含雜質元素會在鍍液的積累,會造成鍍液鍍速下降、壽命縮短,還會影響到鍍層的性能,尤其是耐腐蝕性能。