Приложение 8 (обязательное). Контроль и корректирование фосфатирующих растворов

Приложение 8

Обязательное

Контроль и корректирование фосфатирующих растворов

1. Контроль и корректирование цинк-фосфатного раствора

1.1. При контроле определяют общую и свободную кислотности, массовые концентрации азотистокислого натрия и цинка.

1.2. Свободную кислотность определяют титрованием 10 раствора раствором гидроокиси натрия молярной концентрации 0,1 с индикатором метиловым оранжевым.

Общую кислотность определяют титрованием 10 раствора раствором гидроокиси натрия молярной концентрации 0,1 с индикатором фенолфталеином.

Количество кубических сантиметров щелочи, израсходованное на титрование, выражают в условных единицах - "точках".

1.3. Для определения массовой концентрации цинка 10 раствора помещают в коническую колбу вместимостью 150-200 , добавляют 50-60 дистиллированной воды, нейтрализуют несколькими каплями 25%-ного водного раствора аммиака, добавляют индикатор метиловый красный, 10-15 буферной смеси (рН 10-11), 3-4 капли индикатора хрома темно-синего и титруют раствором трилона Б молярной концентрации 0,05 до изменения цвета от вишневого до синего.

Массовую концентрацию цинка , , вычисляют по формуле.

,

где 0,00327 - масса цинка, эквивалентная 1 раствора трилона Б молярной концентрации 0,05 , г;

- объем трилона Б, израсходованный на титрование, ;

- объем раствора, .

1.3а. Для определения суммарной массовой концентрации цинка и никеля 10 отфильтрованного и охлажденного фосфатирующего раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 , добавляют 50 дистиллированной воды, 10-15 раствора гидроокиси натрия молярной концентрации 0,1 , 20 буферного раствора с рН = 10,0 - 10,2, 25 раствора трилона Б молярной концентрации 0,01 , 20-30 капель индикатора хромогена черного ЕТ-00, затем кипятят в течение 5 мин до изменения цвета от синего до зеленого. Раствор охлаждают до температуры и титруют раствором сернокислого магния молярной концентрации 0,01 до изменения цвета от зеленого до красного.

Разность объемов раствора трилона Б молярной концентрации 0,01 , добавленного в раствор, и раствора сернокислого магния молярной концентрации 0,01 , израсходованного на титрование, условно выражает суммарную массовую концентрацию цинка и никеля в растворе.

1 раствора трилона Б молярной концентрации 0,01 соответствует массовой концентраи 0,0628 цинка и никеля в растворе.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

1.4. Для определения массовой концентрации азотистокислого натрия 100 охлажденного и отфильтрованного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 , добавляют 10-20 капель 50%-ного раствора серной кислоты и титруют раствором марганцовокислого калия молярной концентрации 0,02 до появления розового цвета, устойчивого в течение 15-20 с.

Массовую концентрацию азотистокислого натрия (), , вычисляют по формуле

,

где 0,00345 - масса азотистокислого натрия, эквивалентная 1 раствора марганцовокислого калия молярной концентрации 0,02 , г;

- объем марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, , "точки";

- объем раствора, .

Допускается массовую концентрацию азотистокислого натрия определять титрованием определенного количества марганцовокислого калия () рабочим раствором () до исчезновения розовой окраски.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.5. Корректирование фосфатирующего раствора КФ-1 проводят только концентратом КФ-1 из расчета, что 0,203 кг на 100 раствора повышает общую кислотность на "точку".

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

1.6. Корректирование фосфатирующего раствора типа КФ-3 из-за снижения кислотности в процессе работы проводят концентратом КФ-1 из расчета, что 0,296 кг на 100 раствора повышает общую кистность на "точку".

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.6а. Корректирующий концентрат вводят непрерывно через дозирующий насос с подачей (Q), , определяемой по формуле

,

где S - площадь изделий, обрабатываемых за 1 ч, ;

Р - удельный расход корректирующего фосфатирующего концентрата, определяемый из табл. 1а, .

Таблица 1а

Рабочий раствор	Корректирующий концентрат	Метод обработки	Удельный расход корректирующего концентрата, дм3/100 м2
КФ-1 КФ-1 КФ-3 КФ-12 КФА-8	КФ-1 КФ-1 КФ-1 КФ-12 КФА-8	Распыление Погружение " Распыление "	1,5-1,6 1,6-1,8 1,2-1,4 0,83-1,15 0,98-1,15

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

1.7. При восполнении потерь фосфатирующего раствора типа КФ-3, связанных с уносом изделиями, с очисткой от шлама, добавляют воду и концентрат КФ-3 из расчета, что 0,296 кг на 100 раствора повышает общую кислотность на "точку".

1.8. Подачу 10%-ного раствора азотистокислого натрия при фосфатировании раствором КФ-1 методом погружения (V) вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация азотистокислого натрия, ;

0,21 - коэффициент, характеризующий количество азотистокислого натрия, разлагающегося за 1 с;

V - вместимость ванны фосфатирования, ;

0,16 - коэффициент, рассчитанный по окислительно-восстановительной реакции, протекающей между азотистокислым натрием и ;

- масса железа, растворяющаяся при фосфатировании, равная , ;

S - площадь поверхности изделий, обрабатываемых за 1 ч, ;

0,1 - массовая концентрация азотистокислого натрия в растворе для корректирования, .

1.9. Подачу 10%-ного раствора азотистокислого натрия при фосфатировании раствором КФ-1 методом распыления (V), л/ч; вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация азотистокислого натрия, ;

V - вместимость ванны фосфатирования, ;

0,5 - коэффициент, характеризующий количество азотистокислого натрия, разлагающегося за 1 ч;

0,785 - коэффициент, рассчитанный по окислительно-восстановительной реакции, протекающей между азотистокислым натрием и ;

- масса железа, растворяющаяся при фосфатировании, равная , ;

S - площадь поверхности изделий, обрабатываемых за 1 ч, ;

0,1 - массовая концентрация азотистокислого натрия в растворе для корректирования, .

1.10. Массовую концентрацию виннокислого калия-натрия в растворе для корректирования (), , вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация азотистокислого натрия в растворе, ;

К - содержание азотистокислого виннокислого натрия и калия-натрия в растворе, вычисляемого по формуле

,

где Р - расход виннокислого калия-натрия, равный , ;

- массовая концентрация азотистокислого натрия, ;

V - вместимость ванны фосфатирования, ;

0,5 - коэффициент, характеризующий количество азотистокислого натрия, разлагающегося за 1 ч;

0,785 - коэффициент, рассчитанный по окислительно-восстановительной реакции, протекающей между азотистокислым натрием и ;

- поверхностная площадь растворившегося железа, равная , ;

S - площадь поверхности изделий, обрабатываемых за 1 ч, .

2. Контроль цинк-барий-фосфатного раствора

2.1. При контроле определяют массовую концентрацию однозамещенного фосфорнокислого, азотнокислого цинка и азотнокислого бария.

2.2. Для определения общей массовой концентрации цинка 10 отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 200 , добавляют 10 соляной кислоты, 30 дистиллированной воды, нагревают до кипения и добавляют 30 раствора горячей серной кислоты (1:3).

Раствор кипятят 5-10 мин, охлаждают, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и отфильтровывают.

5 фильтрата помещают в коническую колбу вместимостью 250 , добавляют 15-20 раствора трилона Б молярной концентрации 0,05 , 1-2 капли индикатора метилового красного, 25%-ного раствора аммиака до перехода окраски раствора в желтый цвет, добавляют 15 буферной смеси (54 г хлористого аммония, 350 25%-ного раствора аммиака, 650 дистиллированной воды), 1 индикатора хрома темно-синего и титруют раствором хлористого магния молярной концентрации 0,05 до перехода окраски в синий цвет.

Массовую концентрацию цинка (), , вычисляют по формуле

,

где - объем раствора трилона Б молярной концентрации 0,05 , добавленный в анализируемый раствор, ;

- объем раствора хлористого магния молярной концентрации 0,05 , израсходованный на титрование, ;

- молярность раствора хлористого магния;

- молярность раствора трилона Б;

Т - титр раствора трилона Б молярной концентрации 0,05 по цинку, г;

V - объем фильтрата, взятый на титрование, .

2.3. Для определения массовой концентрации фосфорнокислого однозамещенного цинка 10 раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 , доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Из приготовленного раствора 10 переносят в коническую колбу вместимостью 250 , добавляют 15 азотной кислоты плотностью 400 , 25 дистиллированной воды, 25%-ного раствора аммиака до щелочной реакции по индикаторной бумаге конго, раствор азотной кислоты (1:1) до кислой реакции и избыток ее в количестве 5 , 10 50%-ного раствора азотнокислого аммония, нагревают до температуры 50°С, добавляют 10-120 молибденовокислого аммония, перемешивают, отстаивают 1-2 ч при температуре около 30°С. Осадок отфильтровывают через плотный фильтр, промывают 2-3 раза 1%-ным раствором азотнокислого калия, водой до нейтральной реакции по индикаторной бумаге конго. Осадок количественно переносят в колбу, в которой велось осаждение, добавляют 20 дистиллированной воды, 30-50 раствора гидроокиси натрия молярной концентрации 0,05 для растворения осадка. Добавляют 3 капли фенолфталеина, оттитровывают избыток гидроокиси натрия раствором азотной кислоты молярной концентрации 0,05 .

Количество раствора гидроокиси натрия молярной концентрации 0,05 , добавленного для растворения осадка, оттитровывают с фенолфталеином раствором азотной кислоты молярной концентрации 0,05 .

Массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного цинка (), , вычисляют по формуле

,

где - объем раствора азотной кислоты молярной концентрации 0,05 , израсходованный на титрование раствора гидроокиси натрия молярной концентрации 0,05 , добавленный для растворения осадка, ;

- объем раствора азотной кислоты молярной концентрации 0,05 , израсходованный на титрование избытка гидроокиси натрия после растворения осадка, ;

Т - титр раствора азотной кислоты молярной концентрации 0,05 в пересчете на фосфор, г;

4,764 - коэффициент пересчета фосфора на фосфорнокислый однозамещенный цинк;

V - объем раствора, взятый на анализ, .

2.4. Для определения массовой концентрации азотнокислого бария 5 фосфатирующего раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 , добавляют 30 дистиллированной воды, 10 раствора соляной кислоты (1:1), 40 раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 , тщательно перемешивают, добавляют 1-2 капли индикатора метилового красного, 25%-ного раствора аммиака до окраски раствора в желтый цвет и еще 10 избытка его, добавляют 10 буферной смеси (54 г хлористого аммония, 350 25%-ного раствора аммиака, 650 дистиллированной воды), 1 индикатора хрома темно-синего и оттитровывают раствором хлористого магния молярной концентрацией 0,05 до перехода окраски в красный цвет.

Концентрацию азотнокислого бария (), , вычисляют по формуле

,

где - объем раствора трилона Б молярной концентрации 0,05 , добавленный в анализируемый раствор, ;

- объем раствора хлористого магния молярной концентрации 0,05 , израсходованный на титрование анализируемого раствора, ;

- молярность раствора хлористого магния;

- молярность раствора трилона Б;

3,998 - коэффициент пересчета;

V - объем фосфатирующего раствора, взятый для анализа, ;

Т - титр раствора трилона Б молярной концентрации 0,05 по цинку, г.

2.5. Для определения общей массовой концентрации иона 25 фосфатирующего раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 , доводят до метки водой и перемешивают. Для анализа 25 разбавленного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 , добавляют 25 раствора сернокислого железа (II) молярной концентрации 0,25 , постепенно добавляют 25 концентрированной серной кислоты, нагревают до кипения 4-5 мин при частом перемешивании до перехода темной окраски в желто-оранжевый цвет. Быстро количественно переносят раствор в коническую колбу вместимостью 1000 , содержащую 700-800 дистиллированной воды, оттитровывают раствором марганцовокислого калия молярной концентрации 0,02 до слабо-розовой окраски.

Массовую концентрацию (), , вычисляют по формуле

,

где - объем раствора марганцовокислого калия молярной концентрации 0,02 , израсходованный на титрование 25 0,25 раствора сернокислого железа (II), ;

- объем раствора марганцовокислого калия молярной концентрации 0,02 , израсходованный на титрование избытка раствора сернокислого железа (II), ;

М - поправка на молярность раствора марганцовокислого калия молярной концентрации 0,02 ;

0,002067 - титр раствора марганцовокислого калия молярной концентрации 0,02 в пересчете на ион , г;

V - объем раствора, взятый на анализ, .

2.6. Массовую концентрацию азотнокислого цинка (), , вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация цинка, ;

- массовая концентрация фосфорнокислого однозамещенного цинка, ;

0,219 - коэффициент пересчета с фосфорнокислого однозамещенного цинка на цинк;

4,55 - коэффициент пересчета с цинка на азотнокислый цинк.

3. Контроль и корректирование цинк-магний-фосфатного раствора

3.1. При контроле цинк-магний-фосфатного раствора определяют массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного цинка, азотнокислого магния, фосфорнокислого однозамещенного аммония.

3.2. Для определения массовой концентрации фосфорнокислого однозамещенного цинка 50 отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 , добавляют 25 раствора соляной кислоты (1:1), доводят до метки водой и перемешивают.

25 разбавленного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 , добавляют 100 дистиллированной воды, 1-2 капли индикатора метилового оранжевого; 25%-ного аммиака (1:5) до изменения розового цвета в желтый, добавляют 6-7 капель индикатора ксиленового оранжевого, 5 буферного раствора (950 раствора уксуснокислого натрия молярной концентрации 0,2 и 50 раствора уксусной кислоты молярной концентрации 0,2 ) и титруют раствором трилона Б молярной концентрации 0,025 до изменения розового цвета раствора в желтый. Массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного цинка (), , вычисляют по формуле

,

где V - объем трилона Б, израсходованный на титрование, ;

Т - титр трилона Б в пересчете на фосфорнокислый однозамещенный цинк, г;

4,52 - коэффициент пересчета;

V - объем раствора, взятый на анализ, .

3.3. Для определения массовой концентрации азотнокислого магния 50 отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 , добавляют 25 раствора соляной кислоты (1:1), доводят до метки водой и перемешивают.

10 разбавленного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 , добавляют 100 горячей дистиллированной воды, трилон Б в объеме, достаточном для связывания цинка и магния, и еще избыток 2-3 , добавляют 1-2 капли метилового оранжевого 25%-ного раствора аммиака до изменения окраски в желтый цвет и еще избыток 5-10 и 1-2 г эриохром серого Т.

Окрашенный в синий цвет раствор титруют раствором уксуснокислого цинка молярной концентрации 0,025 до изменения синего цвета в розовый.

Массовую концентрацию азотнокислого магния (), , вычисляют по формуле

,

где - объем раствора трилона Б молярной концентрации 0,025 , добавленный к анализируемому раствору, ;

- объем раствора трилона Б молярной концентрации 0,025 , израсходованный на титрование цинка, ;

С - соотношение массовой концентрации трилона Б и уксуснокислого цинка;

- объем раствора уксуснокислого цинка или сернокислой меди (II), израсходованный на титрование избытка трилона Б, ;

Т - титр трилона Б, выраженный в граммах азотнокислого магния;

V - объем раствора, взятый для анализа, .

3.4. Для определения массовой концентрации фосфорнокислого однозамещенного аммония 10 отфильтрованного раствора помещают в колбу для отгонки, добавляют 150 дистиллированной воды, закрывают колбу пробкой, в которую вставлены делительная воронка и ловушка для пара. Колбу присоединяют к водяному холодильнику, через делительную воронку добавляют 30 20%-ного раствора едкого натра. Воронку закрывают и медленно отгоняют аммиак.

Продукт отгонки в объеме 150 собирают в приемную колбу, содержащую 30-50 раствора серной кислоты молярной концентрации 0,05 . Содержимое колбы оттитровывают раствором гидроокиси натрия молярной концентрации 0,1 в присутствии двух капель раствора метилового оранжевого до изменения розового цвета в желтый.

Массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного аммония (), , вычисляют по формуле

,

где - объем раствора серной кислоты, молярной концентрации 0,05 в приемной колбе, ;

- объем раствора гидроокиси натрия молярной концентрации 0,1 , израсходованный на титрование избытка серной кислоты, ;

К - коэффициент пересчета на раствор гидроокиси натрия молярной концентрации 0,1 ;

0,0018 - теоретический титр серной кислоты, выраженный в граммах аммонийной группы;

6,39 - коэффициент пересчета с аммонийной группы на фосфорнокислый однозамещенный аммоний;

V - объем раствора, взятый для анализа, .

4. Получение фосфатирующего концентрата КФ-1 из солей и фосфорной кислоты

4.1. Массовая доля компонента фосфатирующего концентрата КФ-1,%:

     цинк фосфорнокислый однозамещенный                   32,4 +- 1,0

     цинк азотнокислый                                    19,7 +- 0,6

     техническая ортофосфорная кислота (в пересчете на

     100%-ную)                                            5,45 +- 0,16

     вода по ГОСТ 2874                                      42 +- 1,3.

4.2. Контроль концентрата проводят по показателям табл. 1.

Для проведения контроля концентрата проводят его разбавление водой по ГОСТ 2874 из расчета 24 , анализ по показателям проводят по п. 1.1 данного приложения.

Таблица 1

Наименование показателя	Норма для состава "годный"
Внешний вид Массовая доля цинка, % Общая кислотность, "точки" Свободная кислотность, "точки" Отношение общей кислотности к свободной Плотность при 20°С, кг/м3	Прозрачная жидкость 11 +- 0,3 11,8 +- 12,5 1,48-1,92 6,2 +- 8,5 1450 - 1500

4.3. Для приготовления концентрата в емкость из нержавеющей стали помещают рассчитанное количество воды, к воде при перемешивании (перемешивание вести мешалкой или сжатым воздухом) доливают рассчитанное количество фосфорной кислоты, затем постепенно вводят сыпучие вещества - фосфорнокислый однозамещенный цинк и азотнокислый цинк и перемешивают до полного растворения продукта.

5. Получение состава для пароструйной обработки КФА-5

5.1. Массовая доля компонента фосфатирующего концентрата КФА-5, %:

     ортофосфорная кислота ГОСТ 10678,90%                29,3

     сода кальцинированная ГОСТ 5100                     13,3

     аммоний молибденовокислый (NH_4)_6Mо_7O_24 х 4Н_2О

     ГОСТ 3765                                          0,385

     синтанол ДС-10 или ДТ-7 ТУ6-14-577                  0,42

     вода деминерализованная                            62,14

     выделяющийся СО_2                                   5,54

                      Итого:                           100,00

5.2. Контроль концентрата проводят по показателям табл. 2.

Таблица 2

Наименование показателя	Норма
Внешний вид Кислотность, "точки": общая свободная Плотность при 20°С, г/см3	Мутная жидкость, в отсутствии перемешивания расслаивается из-за высаливания ПАВ. 35-45 5-7 1,14-1,34

5.3. Для приготовления концентрата в емкость из нержавеющей стали помещают рассчитанное количество воды, добавляют кальцинированную соду, затем постепенно вводят ортофосфорную кислоту. После растворения соды добавляют молибденовокислый аммоний и поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Разд. 5. (Введен дополнительно, Изм. N 3).