آیا نیکل وقتی لکه دار می شود سبز می شود

در دنیای فلزات ، نیکل به دلیل نقره ای منحصر به فرد - درخشش سفید و مقاومت در برابر خوردگی عالی بسیار ارزشمند است. این ماده به طور گسترده ای در آبکاری ، تولید آلیاژ ، باتری ها و زمینه های دیگر استفاده می شود. با این حال ، هنگامی که محصولات نیکل لکه دار می شوند ، تغییر رنگ سطح اغلب سؤالاتی را ایجاد می کند: آیا واقعاً نیکل پس از لکه دار شدن سبز می شود؟ اصل علمی این پدیده چیست؟

خواص شیمیایی و اساس اکسیداسیون نیکل

نیکل یک فلزی سفید- با فرومغناطیس است. در دمای اتاق ، یک فیلم اکسید متراکم (که در درجه اول از NIO تشکیل شده است) بر روی سطح آن تشکیل می دهد ، که به طور موثری از اکسیداسیون بیشتر فلز در زیر آن جلوگیری می کند. با این حال ، هنگامی که فیلم اکسید آسیب دیده یا شرایط محیطی تغییر می کند ، روند اکسیداسیون تسریع می کند و باعث تغییر رنگ سطح می شود. نکته قابل توجه ، رنگ محصولات اکسیداسیون نیکل با شرایط اکسیداسیون ارتباط نزدیکی دارد: در هوای خشک ، فیلم اکسید به طور معمول بی رنگ یا خاکستری روشن باقی می ماند. با این حال ، در محیط های مرطوب یا آلوده ، فرآیند اکسیداسیون ممکن است ترکیبات سبز تولید کند.

 

شرایط و مکانیسم های سبز شدن نیکل پس از اکسیداسیون

سبز شدن سطح نیکل یک پدیده جهانی نیست بلکه یک محصول شیمیایی تحت شرایط خاص است. موارد زیر عوامل کلیدی است که باعث می شود نیکل سبز شود:

محیط مرطوب و تعامل یون کلرید

در یک فضای مرطوب ، باتری های میکرو {{0} ممکن است روی سطح نیکل تشکیل شود و خوردگی موضعی را تسریع کند. یونهای کلرید (مانند آنهایی که در آب دریا یا گازهای صنعتی وجود دارند) با نیکل واکنش نشان می دهند تا نیکل کلرید (NICL₂) یا کلرید اصلی نیکل (NICL₂ · 6H₂O) را تشکیل دهند. این ترکیبات به راحتی در شرایط مرطوب هیدرولیز می شوند و هیدروکسید نیکل سبز (Ni (OH)) یا کربنات نیکل اساسی (NICO₃ · 2NI (OH) ₂ · XH₂O) تشکیل می دهند. به عنوان مثال ، محصولات نیکل در مناطق ساحلی اغلب به دلیل قرار گرفتن در معرض مدت طولانی- در معرض مه شکن ، لکه های زنگ زدگی سبز ایجاد می کنند.

انحلال و تغییر مجدد در رسانه های اسیدی

نیکل به آرامی در اسید نیتریک رقیق حل می شود و یک محلول Green Ni²⁺ را تشکیل می دهد. اگر پوشش نیکل متخلخل یا آسیب دیده باشد ، Fe²⁺ با خوردگی فلز پایه (مانند فولاد) در محیط اسیدی تولید می شود و می تواند با Ni²⁺ رسوب 1 {}} را تشکیل دهد و یک اکسید مخلوط سبز تشکیل دهد. علاوه بر این ، عدم تعادل در pH یا آلودگی محلول آبکاری (مانند EDTA-2NA) در طی فرآیند آبکاری نیکل الکترولز می تواند منجر به پوشش های خشن و افزایش تخلخل شود و یک محیط مناسب برای رسوب محصولات خوردگی سبز ایجاد کند.

بالا - اکسیداسیون دما و تشکیل اکسید پیچیده

When nickel is exposed to high temperatures (>300 درجه) و در یک محیط حاوی ناخالصی مانند گوگرد و فسفر ، مجموعه ای از اکسید نیکل سیاه (NIO) و نیکل سبز فسفات (Ni₃ (po₄)) یا نیکل سولفید (NIS) را تشکیل می دهد. به عنوان مثال ، اجزای نیکل مورد استفاده در کوره های صنعتی بدون درمان اکسیداسیون ضد- ممکن است بعد از استفاده طولانی مدت {3 {3 {{3}.

 

نمونه ها و شناسایی تغییر رنگ نیکل سبز

خصوصیات اکسیداسیون صفحات نیکل خالص

صفحات نیکل خالص در تست های مغناطیسی قوی هیچ جرقه ای ندارند. اکسیداسیون منجر به یک رنگ زیتون-} لکه زنگ زدگی سبز می شود ، که به شدت با رنگ قهوه ای- رنگ قرمز زنگ زدگی آهن در تضاد است. این لکه زنگ سبز محصول تعامل نیکل با اکسیژن و آب است و معمولاً در بازیافت نیکل قراضه دیده می شود.

حالت خرابی آبکاری نیکل

در مراحل اولیه خوردگی ، آبکاری نیکل یک ماده خاکستری روشن - مواد سبز ، پودری و گشاد تشکیل می دهد. این امر مستعد تشکیل یک لایه اکسید در دمای بالا است. اگر بستر فولادی زیربنایی فولاد باشد ، محصولات خوردگی ممکن است شامل اکسیدهای آهن (مانند Fe₂o₃ · NH₂O ، قرمز مایل به قرمز {3} قهوه ای) مخلوط شده با ترکیبات نیکل سبز باشد ، و در نتیجه رنگ سطح قهوه ای 4 {4}.

مطالعه موردی صنعتی: نیکل برقی خشن و روشنایی کافی

یک گیاه برقی خاص به دلیل غلظت پایین یون نیکل و pH نامتعادل در حمام آبکاری ، پوشش های خشن و تخلخل بالا را تجربه کرده است. پس از سه ماه استفاده ، لکه های زنگ زدگی سبز روی سطح محصول ظاهر شد ، که به عنوان مجتمع های نیکل (OH) و Cl⁻ شناخته شدند. این مشکل با بهینه سازی فرمول حمام آبکاری (افزایش غلظت یون نیکل به 60 گرم در لیتر و کنترل pH بین 4.2 و 4.8) حل شد و یک مرحله غیرفعال درمانی پست {5}.

 

چگونه می توان از تبدیل شدن نیکل به دلیل اکسیداسیون جلوگیری کرد؟

کنترل محیطی: از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت محصولات نیکل در برابر مرطوب ، کلر-} حاوی یا اسیدی خودداری کنید. در صورت لزوم از بسته بندی های مهر و موم شده یا خشک کن استفاده کنید.

تصفیه سطح: لایه نیکل (به عنوان مثال ، انفعال کرومات) را غیرفعال کنید یا یک فیلم محافظ ارگانیک (به عنوان مثال ، عامل اتصال سیلان) اعمال کنید.

بهینه سازی فرآیند: در حین آبکاری ، ترکیبات حمام آبکاری (غلظت یون نیکل ، pH ، دما) و چگالی جریان را به شدت کنترل کنید تا تخلخل کاهش یابد. برای آبکاری نیکل الکترول ، به طور مرتب پایداری براق کننده را آزمایش کنید تا از تجمع آلاینده ها مانند EDTA-2NA جلوگیری شود.

 

این که آیا نیکل پس از لکه دار شدن سبز می شود ، به شرایط اکسیداسیون و وجود ناخالصی ها بستگی دارد. در مرطوب ، کلر - حاوی یا اسیدی ، نیکل ممکن است با تشکیل هیدروکسید نیکل سبز ، کلرید نیکل یا اکسیدهای پیچیده تغییر رنگ دهد. در محیط های خشک یا خنثی ، فیلم اکسید به طور معمول بی رنگ یا خاکستری باقی می ماند. درک این فرایند نه تنها به شناسایی وضعیت خوردگی محصولات نیکل کمک می کند بلکه پایه و اساس علمی برای گسترش عمر خدمات آنها فراهم می کند.