PFA এর অনুঘটক অবক্ষয় প্রতিরোধ করার জন্য একটি ক্রোমিক অ্যাসিড স্নানে কপার আয়নগুলির সর্বাধিক অনুমোদিত ঘনত্ব কী?
একটি বার্তা রেখে যান
Chromic acid plating baths (150–250 g/L CrO3, 50–60°C) containing copper ions (Cu2+) catalyse oxidative deterioration of PFA heater sheaths. Cu²⁺ serves as a Fenton-like catalyst to decompose leftover peroxides and accelerate the fluoropolymer chain scission. The rate of breakdown of PFA in chromic acid containing >50 ppm Cu²⁺ is 5-10× greater than that in Cu²⁺-free chromic acid. In 500–1,500 hours the main failure mechanism is surface cracking and embrittlement, whereas in pure chromic acid PFA lasts 5,000–10,000 hours. The maximum allowed Cu2+ concentration for PFA life (>5,000 hours) is 10-20 ppm. For baths >50 পিপিএম Cu²⁺ টাইটানিয়াম দিয়ে হিটিং প্রতিস্থাপন করুন বা তামা অপসারণের জন্য একটি ইলেক্ট্রোইনিং সেল নিয়োগ করুন।
অনুঘটক অধঃপতন পথ
ক্রোমিক অ্যাসিডের মধ্যে রয়েছে হেক্সাভ্যালেন্ট ক্রোমিয়াম (Cr6+), একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজার। PFA 60 ডিগ্রিতে Cr⁶⁺ বেশ কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করে। Cu 2+, তবে, একটি রেডক্স চক্রের মধ্য দিয়ে যায়: Cu 2+ + H 2 O 2 (ট্রেস) → Cu + HO 2 + H + Cu + + H 2 O 2 → Cu 2+ + OH + OH - . হাইড্রোক্সিল র্যাডিকেলের আক্রমণ P7} এর পিঠে (OHb} এর বিচ্ছেদ) বন্ড এমনকি ট্রেস পারক্সাইড (বায়ু থেকে বা ক্রোমিক অ্যাসিডের ভাঙ্গন থেকে) করবে। Cu 2+ Cr 6+ এর সাথে একত্রিত হয়, যা জারণ সম্ভাবনা বাড়িয়ে দেয়। একত্রিত, এর ফলে একটি অবনতির হার হয় যা ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার ঘনত্বের সাথে পরিমাপ করে।
ক্রোম প্লেটিং স্নানের তামার আয়নগুলি থেকে উদ্ভূত হয়: (1) তামার অ্যানোডগুলি দ্রবীভূত করা (যদি ব্যবহার করা হয়) (2) তামার টুকরা প্রলেপ দেওয়া বা ছিনতাই করা (3) তামার বাস বারগুলির ক্ষয়। Cu 2+ রেগুলেশন ছাড়া 500-1,000 ppm হতে পারে।
Cu 2+ এর ঘনত্বের সাথে PFA এর অবক্ষয় (ক্রোমিক অ্যাসিড 200 g/L CrO 3, 60oC)
Cu2+ Concentration (ppm) Time to Surface Cracking (hours) Time to Through-Wall Crack (hours) Degradation Acceleration Factor Surface Condition 0 (pure) >10,000 >12,000 1.0x মসৃণ, চকচকে 5 8,000-10,000 10,000-12,000 1.2x হালকা কুয়াশা
10 5,000-8,000 7,000-10,000 1.5-2.0x 6,000 ঘণ্টা পরে সূক্ষ্ম ফাটল 20 3,000-5,000 4,000-7,000 2.5-3.0x 4,000 ঘণ্টা পর দৃশ্যমান ফাটল 50 1,000-2,000 1,500-3,000 5-8x ক্র্যাকিং, অ্যামব্রিটলমেন্ট 100 500-800 800-1,200 10-15x গুরুতর ক্র্যাকিং 200 200-300 300-500 20-30x দ্রুত ব্যর্থতা 500 50-100 80-150 60-100x তাত্ক্ষণিক ভ্রূক্ষেপ
Cu2+-জনিত অবক্ষয় সনাক্তকরণ
এর জন্য PFA হিটার পরীক্ষা করুন:
পৃষ্ঠের দাগ বাদামী বা সবুজ (তামা ক্রোমেটের জমা)।
ভূপৃষ্ঠে কুয়াশা অপসারণযোগ্য নয়-।
ভঙ্গুরতা - একটি 10 মিমি ম্যান্ডরেলের উপর 90 ডিগ্রি বাঁকা হলে PFA ভেঙে যায়।
FTIR স্পেকট্রোস্কোপি: 1,720 সেমি-1 (কার্বনিল গ্রুপ) এর একটি শিখর অক্সিডেটিভ অবনতির পরামর্শ দেয়।
If any of these indicators, then measure the bath for Cu2+ concentration. >20 পিপিএম, সংশোধনমূলক ব্যবস্থা নিন।
Cu²⁺ প্রশমন এবং অপসারণ
Cu²⁺ <20ppm বজায় রাখতে:
তামা মুক্ত অ্যানোড ব্যবহার করুন: ক্রোম প্লেটিংয়ের জন্য সীসা বা প্ল্যাটিনাম প্রলিপ্ত টাইটানিয়াম অ্যানোড।
ইলেক্ট্রোউইনিং সেল ইনস্টল করুন: কম ভোল্টেজ ডিসি (2-3 V) ক্যাথোডে তামা জমা করে। একটি ছোট কোষ (10-50 A) 50-200 গ্রাম/দিনে তামা বের করতে পারে<10 ppm.
চিলেশন: একটি Cu²⁺ চেলেটর যোগ করুন (যেমন, EDTA) যা Cu²⁺কে জটিল করে এবং এর অনুঘটক কার্যকলাপ হ্রাস করে। কিন্তু EDTA কলাইয়ের গুণমানকে প্রভাবিত করতে পারে। পরীক্ষা যোগ করার আগে.
স্নান ডাম্পিং: Cu²⁺ > 50 পিপিএম হলে স্নান ডাম্প করুন এবং নতুন স্নান তৈরি করুন। ব্যয়বহুল তবুও প্রয়োজন।
টাইটানিয়াম হিটার: টাইটানিয়াম Cu²⁺ অনুঘটক অবক্ষয় দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হয় না। তামার দূষিত স্নানের জন্য সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য সমাধান হল পিএফএ লেপযুক্ত টাইটানিয়াম হিটার (নিরোধকের জন্য)।
ক্ষেত্রের নমুনা
220 g/L CrO3 সহ 60 ডিগ্রিতে চলমান একটি আলংকারিক ক্রোম প্লেটিং লাইন। সময়ের সাথে সাথে, তামার র্যাক এবং অ্যানোড থেকে Cu²⁺ 150 পিপিএম-এ বৃদ্ধি পেয়েছে। প্রতি 4-6 মাস অন্তর পিএফএ হিটার ব্যর্থ হয় (ফাটা, ফোসকা) প্ল্যান্টটি একটি ইলেক্ট্রোউইনিং সেল (20 A, 3 V) স্থাপন করে যা প্রতিদিন 80 গ্রাম তামা বের করে। Cu²⁺ 15 ppm এ নেমে গেছে। এখন হিটার 24-30 মাস স্থায়ী হয়। হিটার প্রতিস্থাপন এবং ডাউনটাইম হ্রাস করে $2,000 ইলেক্ট্রোউইনিং সেল 8 মাসে নিজের জন্য অর্থ প্রদান করে।
প্রস্তাবিত কর্ম স্তর
Cu²⁺ ঘনত্ব অ্যাকশন হিটার জীবন প্রত্যাশা
0 থেকে 10 পিপিএম স্বাভাবিক অপারেশন 8000-12000 ঘন্টা
10-20 পিপিএম মাসিক পর্যবেক্ষণ গ্রহণযোগ্য আদর্শ জীবন 5,000 থেকে 8,000 ঘন্টা
20-50 পিপিএম সাপ্তাহিক মনিটরিং আপ করুন। ইলেক্ট্রোউইনিং ইনস্টল করুন বা ঘন ঘন হিটার প্রতিস্থাপনের জন্য 2,000 থেকে 5,000 ঘন্টার পরিকল্পনা করুন
50-100 mg/L অবিলম্বে সুরাহা করা আবশ্যক. 1,000–2,000 h টাইটানিয়াম হিটার ব্যবহার করুন বা তামা বের করুন 100 পিপিএম নয় PFA হিটার টাইটানিয়ামে পরিবর্তন করুন < 1,000 ঘন্টা
Conclusion: 5,000+ Hour Max 10–20 ppm Cu²⁺ PFA Life The Cu ions (Cu2+) catalyse the oxidative breakdown of PFA in chromic acid baths at 60°C. PFA heater lifetime declines from 5,000-10,000 hours to 1,000-2,000 hours over 50 ppm - a 5-10× acceleration. acceptable concentrations of Cu 2+ in solution, maximum concentration of Cu 2+ in solution to keep acceptable Performance with 10-20 ppm PFA (>5,000 ঘন্টা)। আপনি যদি উচ্চ তামা দিয়ে স্নান করেন তবে একটি ইলেক্ট্রোউইনিং সেল রাখুন বা টাইটানিয়াম হিটারে পরিবর্তন করুন। কপার আয়নগুলি একটি পিএফএ হত্যাকারীতে একটি স্থিতিশীল অক্সিডাইজার তৈরি করে। কপার কন্ট্রোল করুন, বা কন্ট্রোল হিটার প্রতিস্থাপন মাসিক পরীক্ষা করুন, প্রয়োজনে তামা, টাইটানিয়াম সরিয়ে দিন। স্নান এখনও প্লেট প্লেটেড হতে পারে কিন্তু হিটার একটি আঘাত লাগে. তামা কম রাখুন। হিটারকে বাঁচিয়ে রাখুন।
