1、第一章 简单的化学分析1.1 碱度的测试 取 10ML 待测溶液置于 250ML 锥形瓶中，加酚酞指示剂 3-5 滴，用 0.1NH2SO4 标准液滴定，至红色消失即为终点，读取消耗的 0.1 NH2SO4 标准液 毫升数即为碱度。1.2 总酸的测试 TA 取 10ML 待测溶液置于 250ML 锥形瓶中，加酚酞指示剂 3-5 滴，用 0.1 NaoH 标准液滴定，至溶液变为红色即为终点，读取的消耗的 0.1 NaoH 标准液毫升数即为 TA 点数。1.3 游离酸的测试 FA 取 10ML 待测溶液置于 250ML 锥形瓶中，加溴酚兰指示剂 3-5 滴，用 0.1 NaoH 标准液滴定，至溶液
2、由淡黄色变为浅蓝色时即为终点，读取所消耗的 0.1 NaoH 标准液毫升数即为 FA 点数。1.4 铝合金化学氧化 FM 值的测试： 取 10mL 工作液，用水稀释成 100mL，加入 1 克碘化钾，摇匀后加入 10mL 浓盐酸（1：1 体积比），静置约一分钟，用 0.1MOL 的硫代硫酸钠标准溶液滴定至草黄色，加入几毫升可溶性淀粉溶液，继续滴至蓝黑色突然消失，所消耗的硫代硫酸钠的毫升数，即为 FM 点数。1.5 Zn2+的测试 用移液管将 2 毫升经过过滤的槽液移入锥形瓶中，加入约 100ML 去离子水，加入 200ML PH 值为10 的缓冲剂，用移液管移取 20ML0.01NEDTA 溶
3、液，加入少量的黑铬黑 T，溶液将变为蓝色，用0.01NMgSO4 溶液滴定，滴定液由蓝色变为紫色时，记下所消耗的 0.01NMgSO4ml (Tc)。加入 10 滴二硫基丙醇（BAL ），溶液变为蓝色，用 0.01NMgSO4 溶液滴定，第二次滴定的毫升数，即为锌值点数MLZn2+（ MLZn2+0.3268=gZn2+/L）。1.6 Mn2+的测试 用移液管将 2 毫升经过过滤的槽液移入锥形瓶中，加入约 100ML 去离子水、少量氨基磺酸、20MLPH 值为 10 的缓冲剂、10 毫升丁二酮、5ML 全氯乙烯，摇晃此溶液一分钟，用移液管移取10ML0.01N EDTA 溶液.加入少量铬黑 T
4、，溶液变为蓝色，用 0.01NMgSO4 溶液滴定，滴定液由蓝色变为黄色时，即为终点。10MLEDTA 所用 0.01ML 硫酸镁的毫升数=ML（ Zn2+ + Mn2+）ML（ Zn2+ + Mn2+）ML (Zn2+)= ML(Mn2+)ML(Mn2+)0.2747= g(Mn2+)/L1.7 Ni2+的测试 ML（ TC）ML（ Zn2+ + Mn2+）= ML(Ni2+)ML(Ni2+)0.2935= g(Ni2+)/L1.8 促进剂点数 AC 的测试 用发酵管量取待测溶液至满刻度，置入过量的氨基磺酸于发酵管内,用大拇指按住开口端倒置,使氨基磺酸进入发酵管闭口处,迅速平放发酵管,至发酵
5、管内气泡不再往上冒时,读取气体毫升数即为 AC 点数。1.9 Fe2+的测试 用移液管量取待测溶液运至满刻度，置于 250ML 锥形瓶中，加入 50%硫酸 25ML，立即用0.02MOL 标准高锰酸钾溶液滴定至溶液变粉红色,至少 10 秒不变色为终点。计算式：Fe 2+ (g/L)=5(cv) 0.5591000/25C：为高锰酸钾溶液的摩尔浓度。V：为耗用高锰酸钾溶液的毫升数。1.10 0.1NH2SO4 标准液的配制 用分析纯级 98%的浓硫酸跟纯水配制,按 2.7-2.8ML/L 配比。（配制时注意是将浓硫酸往水中滴）1.11 0.1N NaoH 标准液的配制 用分析纯级 96%以上的
6、NaoH 跟纯水配制，按 4.1g/L 配比即可。第二章 答疑 2.1 镀锌钢铁工件磷化有什么特殊要求? 答:镀锌钢铁工件与普通钢铁工件相比,其磷化有以下几点不同:第一、镀锌钢铁工件表面上的锌是两性金属,在碱和酸的条件下,均要发生化学反应。这个特征意味着涂膜与未磷化或磷化不当的锌表面结合不良。锌的这种“两性” 特性，不但要求磷化槽液与普通钢铁工件磷化槽液不同，而且要求脱脂时，必须能充分除掉锌表面的氧化物、污物和油，但锌不能去除。所以，脱脂剂最好选用具有去除氧化物能力的中性脱脂剂。如 CXA-4 型中性脱脂剂或 PH 值在 10.5-12.5 的弱碱性脱脂剂。第二、镀锌钢板的磷化，最好选用含有镍
7、和锰的锌系磷化粉（液）。这是因为，镀锌钢铁工件的磷化，可能生成磷酸锌盐。它是一种未改性的磷酸锌结晶。为了改进镀锌钢铁工件的磷化膜，用镍和锰代替铁，以使镀锌钢铁工件形成复合结晶磷化膜，这种膜结晶结构细小，有优良的耐碱腐蚀和耐涂膜下的扩散性。第三、镀锌钢铁工件的磷化粉（液），必须含有一定量的 F 离子。从以上三个方面可以看出，镀锌钢铁工件的磷化，应采用专用磷化粉（液）。例如，诚信化工的CXD-II 型镀锌低温磷化液等。2.2 浸渍磷化与喷淋磷化相比，有什么不同？ 答：各有优势，应根据磷化工件结构来选择。对结构比较复杂的工件来说，浸渍磷化会更有效。因为，浸渍磷化能穿透空隙部位，在空隙部位好的磷化膜，
8、将有助于防止由里向外翻出的锈蚀。另外，浸渍磷化方式有利于生成改进的磷叶石膜层结构。这是因为浸渍磷化时，钢铁工件或镀锌工件表面的离子交换少，与喷淋方式相比，有更多的铁（镍和锰）进入磷化膜，而喷淋磷化，被磷化工件表面的槽液不间断地更新。喷淋磷化方式劳动生产线高，有利于大规模的涂装前处理生产。2.3 现代磷化剂（粉）不用或少用亚硝酸钠的原因是什么？ 答：用亚硝酸盐作促进剂，虽然促进效果十分明显，但它在磷化槽液中具有致命弱点，其具体表现在：磷化沉渣多。在总酸度和游离酸度及铁离子一定的前提下，亚硝酸盐型促进剂的磷化粉（液）比其他类型的磷化槽液的沉渣要多得多，且沉渣容易附着在工件表面。人们为了降低磷化沉渣
9、量，除了适当降低总酸度、游离酸度（游离酸度大，工件被溶解的速度就快，Fe2+增加量就多）、使用温度外，主要采用非亚硝酸盐磷化技术，也有的采用降低亚硝酸盐含量的方法，但这种方法不能治本。毒性大。NaNO 2 是低温磷化槽液和常温磷化槽液的常见促进剂。但 NaNO2 世界公认的致癌物质，操作者长期接触会严重危害其身体健康。稳定性差。亚硝酸盐促进剂在磷化槽液之中自身的稳定性差,即使是不磷化工件,也会自行分解,因而控制较为困难。多数常规磷化粉（液）初次投槽时的磷化效果较好，但随着工件处理量的增加，成分变化较大，不仅磷化质量下降，磷化合格率降低，而且控制困难，甚至不得不整槽排放。维护麻烦。亚硝酸盐磷化槽
10、液需要不断连续补加或每班间断补加亚硝酸盐促进剂，检测槽液总酸度和游离酸度的频率高，维护工作量大。挂灰重。在亚硝酸盐型磷化槽液处理工件过程中，一部分水解产物悬浮在磷化槽液中成为浮渣，易吸附在磷化膜上而成为挂灰。浮渣越多，磷化膜挂灰就越严重。污染大。亚硝酸盐型磷化槽液在处理工件过程中易产生大量的腐蚀性气体，废液排放量也大，废气和废水导致的环境污染严重。成本高。虽然亚硝酸盐型磷化槽液初次配槽的成本比不含亚硝酸盐磷化槽液要低得多，但由于亚硝酸盐型磷化槽液的沉渣量大，有效成份浪费高，槽液排放量多，使用寿命短，因而综合成本反而高。2.4 前处理磷化出问题时，怎样调整？ 答：当磷化槽液出现故障时，其调整程序
11、为：第一步：做好小型试验。这个试验的目的是判断故障出在磷化槽液本身还是出在磷化之前的工序。试验方法为：从磷化槽液中取小样（一般为 1 烧杯）槽液，所用试片以砂布擦洗，清洗干净，使试片无油锈，其目的是消除磷化前的脱脂液、除锈液、表调液、清洗水对磷化的影响。如果试验结果磷化膜是好的，则说明故障出在磷化之前的工序；如果磷化质量不好，则表明磷化槽液本身有问题。根据小型试验的结果，进行槽液调整。如果出在磷化之前，需要进一步判断是脱脂槽的问题还是表调槽的问题，有除锈工序的，还要判断是否与除锈有关，然后对相应槽液进行调整。如果是磷化槽液的问题，就将总酸度和游离酸度进行调整即可。第二步：调整大槽的磷化液。如果
12、小型试验的结果是磷化槽的问题，那么根据小型试验的补加量和试验结果，再调整大槽磷化液。切不可一开始就在大槽中调整。2.5 涂装前处理质量检查的主要内容是什么? 答:涂装前处理质量检查的内容,不仅包括检查处理的结果,而且包括检查处理过程、处理的各个环节，具体内容如下：检查未处理工件的质量，不合格的需回前工序修正，检查的依据是涂装前处理的工艺规定。检查涂装前处理的各项工艺指标是否符合要求，并做好记录，内容包括各种槽液的浓度、温度、清洗水的清洁度、喷嘴的喷射量、链速、设备运转是否正常等等。检查处理后的工件的表面处理质量。如脱脂后工件表面有否油脂、污垢 、水珠、锈、碱、盐等残留物。磷化后工件表面的膜层是
13、否均匀，结果是否细致。涂装前处理生产线上无除锈工序时，工件是否在线前就已将锈蚀物去除彻底。经过处理后的工件至涂装前的过程中，工件是否被裸手触摸、是否接触水滴、表面是否有尘埃等，以防涂装膜起泡。磷化后的最后一道水洗槽中的水是否符合要求，对涂膜质量要求高的工件的最后一道水洗槽的水要用新鲜去离子水洗，且严格控制水的电导率。2.6 怎样抽取磷化槽液进行分析？ 答：抽取磷化槽液小样是正确检测磷化槽液指标的基础，如果取样方法不对，势必导致检测错误，进而影响槽液的正确控制。磷化槽液的质量分数在磷化槽的不同部位是不完全相同的，特别是大型浸渍磷化槽。其原因是补加磷化药剂的部位和方法不同，会导致磷化槽液在不同时间
14、、不同程度的重量差。取样时，一定要先将磷化槽液搅拌均匀，再从磷化槽液的多个部位取样，然后将各个小样进行混合，以使所取的样具有整个工作区的代表性。2.7 磷化槽液中（Fe 2+）应控制在什么范围，超出范围如何处理？ 答：磷化槽液中的亚铁离子主要来源于磷化粉（液）和磷化工件时的腐蚀产物，磷化槽液中的亚铁离子是受控制的，后者随着处理工件数量（表面积）的增加，Fe 2+会增多，在磷化槽液中 Fe2+的控制范围在 1.5g/L-3g/L。当 Fe2+超过 2.5g/L 时,磷化膜性能会降低。去除过多 Fe2+的方法是加入双氧水(H 2O2),其加入量为:每降低 1g 亚铁离子约需 30%的双氧水 1mL
15、和 Zn0.05mg。也可用高锰酸钾来处理,加入量为每加入 0.6g/L 高锰酸钾,可降低 Fe2+0.18 g/L。2.8 锌系磷化膜烘干温度和时间控制多少为好？ 答：锌系磷化膜的主要组成是含有 4 个结晶水的 Zn3（PO4）2 4H2O 和 Fe Zn2（PO4）24H 2O，将烘干温度控制在 120-150下烘烤 5min-10min，可以使磷化膜失去两个结晶水，从而降低磷化膜的孔隙率。2.9 磷化过程中游离酸 FA 的意义何在？ 答：所谓游离酸度（FA）是指磷化槽液中游离 H+的浓度，由磷酸和其它酸电离所产生，游离酸度促使工件的溶解，以形成较多的晶核，使磷化膜结晶细致。控制游离酸度的
16、目的在于控制磷化槽液中磷酸二氢盐的离解度，把成膜离子浓度预先控制在一个必须的范围内。一般地说，新型磷化槽液的游离酸度过高、过低，都会对磷化产生不良影响。游离酸度过高，阴极附近的 HPO42-和 PO43-及 Zn2+消耗大，钢铁工件表面的腐蚀反应过快，阴极会不断析出 H2，因反应所产生的气泡过多，而在磷化槽液中起到搅拌作用，进而破坏金属工件与磷化槽液界面的 Fe2+、HPO 42- PO43- Zn2+等离子浓度，使锌盐浓度达不到泡和状态，造成成膜困难，磷化时间延长，磷化膜不连续且粗糙、多孔、疏松，工件表面泛黄，抗蚀性能降低，磷化膜表面浮粉增多，产生额外沉渣。液离酸度过低，钢铁工件腐蚀反应缓慢
17、，磷化膜难以形成，磷化槽液不稳定，易产生磷酸锌沉淀，引起工件表面挂灰，甚至堵塞喷淋磷化的喷嘴，还会导致工件边角部位产生发花现象，磷化膜变薄，甚至没有磷化膜。随着磷化温度的降低，游离酸度应相应低一些，所以新型磷化槽液的游离酸度的下限一般控制在0.3 点左右，有的甚至没有游离酸度。必须指出，无论磷化槽液维护得多么好，磷化槽液在正常使用过程中，在总酸度不变的前提下，游离酸度都有少幅度变化。所以，在磷化过程中需要注意调整。2.10 磷化过程中总酸 TA 的意义何在？ 答：总酸度(TA) 也称全酸度 ,是指反映磷化槽液浓度的一项指标,是指磷化槽液中 (HPO42-)和游离酸浓度的总和,也就是磷化槽液中第
18、一级和二级电离出来的氢离了和槽液中其他盐类水解后电离出来的氢离子以及各中金属离子的总和。控制总酸度的目的在于保持磷化槽液中成膜离子的浓度在规定的工艺范围内。总酸度过高和过低，都会对磷化质量产生不良景响。总酸度过高，磷化膜结晶粗糙，表面易产生浮粉，磷化沉渣增加，反之则不易生成磷化膜；总酸度过低，磷化速度缓慢，磷化膜生成困难，磷化膜结晶粗糙疏松，磷化膜变薄，耐蚀性也差。在新型磷化槽液中，总酸度的范围较大。例如，低温磷化槽液的总酸度一般控制在 13-32 点之内，常温磷化的总酸度一般控制在 22-60 点范围之内，有的还更高，这是因为随着温度的降低，总酸度的值要适当提高。新型磷化槽液在使用过程中，总
19、酸度只有降低这种趋势。因此，随着磷化工件数量（表面积）的增加，需要不断补充磷化粉或浓缩液来提高总酸度。2.11 磷化过程中酸比的意义是什么？ 答：所谓酸比是指磷化槽液总酸度与游离酸度的比值。它是保持磷化槽液相对平衡的一个数值，其含义是磷化槽液（如锌系磷化）中的 Zn2+、Fe 2+、H 2PO4-离子含量的总和与 H+的比值（含有部份游离酸）。当磷化槽液的总酸度不变时，酸比主要与磷化槽液中 H+浓度有关，成反比关系，其计算公式为：酸比之所以是研究磷化槽液的一个重要因素，不同磷化槽液的酸比比值不同。一般地说，酸比比值越高，磷化膜越细、越薄，但酸比过高，不易成膜，磷化沉渣也多，酸比比值过小，磷化膜
20、结晶粗糙大、疏松。酸比较小的磷化槽液，游离酸度高，磷化速度慢，磷化温度也高，而酸比大的磷化槽液，磷化速度快，磷化温度也低。新型磷化槽液的温度较低，所以酸比一般较大。由于生产实践中的磷化槽液的技术配方是确定的，因此，酸比也相应确定，所以往往只测总酸度和游离酸度的值即可，不必计算酸比。在不同情况下磷化槽液的游离酸度及酸比的变化序号 发生的情况 游离酸度变化 酸比变化1 无工件的时候持续加热 增高 变小2 磷化负荷率变小 增高 变小3 清洗加热器操作中混入酸 增高 变小4 前处理操作中混入碱 降低 变大5 加入 Na2NO2 型促进剂过多 降低 变大6 用 H2O2 增高 变大2.12 磷化过程中温度的意义何在？答：磷化温度也是形成磷化膜的一个关键因素。总的说来，磷化温度高，有利于磷化膜的形成。因磷酸二氢盐的离解度大，成膜离子浓度相应高一些，磷化速度就快，磷化膜就越厚。反之，磷化温度越低，磷化速度就越慢，磷化的时间就越长。磷化温度与磷化槽液中各离子浓度及与酸比之间有着密切的关系。磷化温度与磷化槽液之间的关系磷化温度（） 70 60 50 40 30 20酸比 1/5 1/7 1/10 1/15 1/20 1/25在新型磷化槽液中，磷化温度均较低，这对磷化成膜业说是不利的。因为磷化温度的降低，游离酸度也显著降低；而游离酸度对工件的溶解速度又决定着磷化速度，其水解反应为：
