1、磷化廢水中一般混有表面活性劑和重金屬離子等污染物質。工藝選擇和操作條件控制時,應綜合考慮這些污染物的去除和干擾。
2、磷酸鹽及鋅離子的去除效率與使用的化學藥劑及pH密切相關。
3、PH值也影響水處理藥劑的污水去除效率。
4、磷化廢水中混有切削液廢水,使得廢水除磷難度提升。
答案具體解析:磷化銅的化學式為Cu3P2,P的化合價為-3,一種無機化合物,為灰黑色粉末,相對密度6.67。受熱分解,不溶于冷水、鹽酸,溶于硝酸。所以水溶液中磷化銅是沉淀??捎摄~與磷直接反應而得。磷化銅易自燃,與熱水作用產生有毒的磷化氫(PH3)。
可以通用的,不過使用的技術指標略有不同。噴淋磷化由于有機械力的作用,上膜較容易一些,故相比浸泡處理,其總酸度可以略有降低,酸比適當增大,促進劑點數略低。
另外,噴淋磷化液要求的沉渣量一定要低,并且過濾條件要好,否則容易阻塞噴淋頭。
鋅系磷化膜的顏色除了與磷化液的組成有關外,還與處理溫度、時間、方式、鋼鐵的組成有關。一般情況下,鋅系磷化膜都是淺灰色至深灰色的。要想使鋅系磷化膜變黑,要加入錳離子。但是這樣做,并不能是使磷化膜變得黑亮。要想使磷化膜變得黑亮,只能采用錳系磷化。
磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護,在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。
1 基本原理
磷化過程包括化學與電化學反應。不同磷化體系、不同其材的磷化反應機理比較復雜。雖然科學家在這方面已做過大量的研究,但至今未完全弄清楚。在很早以前,曾以一個化學反應方程式簡單表述磷化成膜機理:
8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4 Me2Fe(PO4)24H2O(膜)+Me3(PO4)4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑
Me為Mn、Zn 等,Machu等認為,鋼鐵在含有磷酸及磷酸二氫鹽的高溫溶液中浸泡,將形成以磷酸鹽沉淀物組成的晶粒狀磷化膜,并產生磷酸一氫鐵沉渣和氫氣。這個機理解釋比較粗糙,不能完整地解釋成膜過程。隨著對磷化研究逐步深入,當今,各學者比較贊同的觀點是磷化成膜過程主要是由如下4個步聚組成:
① 酸的浸蝕使基體金屬表面H+濃度降低
Fe 2e→ Fe2+
2H2-+2e→2[H] (1)
H2
② 促進劑(氧化劑)加速
[O]+[H] → [R]+H2O
Fe2++[O] → Fe3++[R]
式中[O]為促進劑(氧化劑),[R]為還原產物,由于促進劑氧化掉第一步反應所產生的氫原子,加快了反應(1)的速度,進一步導致金屬表面H+濃度急劇下降。同時也將溶液中的Fe2+氧化成為Fe3+。
③ 磷酸根的多級離解
H3PO4 H2PO4-+H+ HPO42-+2H+ PO43-+3H- (3)
由于金屬表面的H+濃度急劇下降,導致磷酸根各級離解平衡向右移動,最終為PO43-。
④ 磷酸鹽沉淀結晶成為磷化膜
當金屬表面離解出的PO43-與溶液中(金屬界面)的金屬離子(如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+)達到溶度積常數Ksp時,就會形成磷酸鹽沉淀
Zn2++Fe2++PO43-+H2O→Zn2Fe(PO4)24H2O↓ (4)
3Zn2++2PO43-+4H2O=Zn3(PO4)24H2O↓ (5)
磷酸鹽沉淀與水分子一起形成磷化晶核,晶核繼續長大成為磷化晶粒,無數個晶粒緊密堆集形而上學成磷化膜。
磷酸鹽沉淀的副反應將形成磷化沉渣
常溫磷化液配方 配方1 用量(g)磷酸( 100% ) 41氧化鋅 27 . 5硝酸( 100 % ) 22 . 5碳酸銅 3六亞甲基四胺之硝酸鈉 38水加至 l 升游離酸 6 . 6 點,總酸度 84 點,膜破壞時間 300 ~430 秒。
配方2 用量(g)正磷酸 90氧化鋅 17 ~ 18亞硝酸鈉 1.5~ 2氫氧化鈉 10水加至 l 升工藝條件是 pH 值 2 ~3 ,冷磷化時間 20 ~ 30分鐘。
配方3 用量(g)馬日夫鹽 30硝酸鋅 60亞硝酸鈉 4 ~ 5正磷酸< l水加至 l 升工藝條件是:冷磷化時間為 20 ~ 30 分鐘。
配方4 用量(g)馬日夫鹽 60 ~ 90硝酸鋅 60 ~100氟化鈉 3 ~ 6水加至 l 升工藝條件是:冷磷化時間為 20 ~ 30 分鐘。
磷化工的前景食品級磷化物、防火新材料、電池磷酸鋰鐵原材料最為看好。
分子式:Cu3P2
CAS號:
性質:灰黑色粉末。相對密度6.67。受熱分解,不溶于冷水、鹽酸,溶于硝酸。易自燃。與水作用產生有毒的磷化氫(PH3)。由銅與磷直接反應而得。用于制造磷青銅等。
磷化是有毒的,屬于接觸職業病危害因素的作業崗位。 磷化氫、磷化鋅、磷化鋁,可能導致的職業病有磷化氫、磷化鋅、磷化鋁中毒。磷化的原理是將工件(鋼鐵或鋁、鋅件)浸入磷化液(某些酸式磷酸鹽為主的溶液)。 在表面沉積形成一層不溶于水的結晶型磷酸鹽轉換膜,從而起到耐腐蝕等作用。
磷化時需要大量使用磷酸,再加上磷化過程需要加熱,因此磷化車間內往往有較高濃度的酸霧,這對人體是有毒害的。
另外,磷化崗位應該也負責磷化前后的一些工作,比如磷化前的除銹、脫脂等,也會接觸到一些有毒有害的因素。
磷化銦半導體材料具有寬禁帶結構,并且電子在通過InP 材料時速度快,這意味著用這種材料制作的器件能夠放大更高頻率或更短波長的信號。因此利用磷化銦芯片制造的衛星信號接收機和放大器可以工作在100GHz 以上的極高頻率, 并且有很寬的帶寬,受外界影響較小,穩定性很高。因此, 磷化銦是一種比砷化鎵更先進的半導體材料, 有可能推動衛星通信業向更高頻段發展。