Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Innowacyjne hydrofobowe cynkowe powłoki galwaniczne jako proekologiczna ochrona antykorozyjna

Chat Karolina, Rudnik Ewa

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2019

|

R. 64, nr 2

21--24

PL

Metale i ich stopy są podstawowymi materiałami inżynierskimi. Stosowane są one powszechnie jako konstrukcje, elementy różnorodnych urządzeń czy pokrycia dachowe. Jednak samorzutne, zazwyczaj stopniowe, niszczenie metali w wyniku elektrochemicznego lub chemicznego oddziaływania z otaczającym środowiskiem prowadzi do pogorszenia wyglądu zewnętrznego wyrobów i osłabienia konstrukcji metalowych, a w konsekwencji do awarii i katastrof. Szacuje się, że roczne straty korozyjne na świecie w przeliczeniu na jednego mieszkańca to 1000–1500 USD, co stanowi nawet 6–8% PKB, uwzględniając bezpośrednie i pośrednie skutki korozji. Procesy korozyjne stanowią bardzo poważny problem gospodarczy, w związku z tym istotne jest prawidłowe zabezpieczenie metali, np. poprzez nanoszenie metalowych powłok ochronnych. Metalem najczęściej stosowanym na powłoki jest cynk. Cynkowanie elektrolityczne umożliwia otrzymanie równomiernych warstw ochronnych o żądanej grubości i estetycznym wyglądzie zewnętrznym. Najnowsze badania wskazują, że poprzez nadanie odpowiedniej morfologii powierzchni w mikro- i nanoskali możliwe jest otrzymanie warstw cynkowych o właściwościach superhydrofobowych. Dzięki temu woda bardzo łatwo spływa z powierzchni materiału, a poprzez zmniejszenie kontaktu powłoka-elektrolit powstawanie ognisk korozyjnych jest ograniczone. W pracy przedstawiono elektrochemiczną metodę otrzymywania powłok cynkowych o właściwościach hydrofobowych. Poprzez odpowiedni dobór składu elektrolitu oraz warunków osadzania, uzyskano warstwy o różnorodnej morfologii powierzchni, co przekłada się na podwyższoną odporność korozyjną powłok.

EN

Metals and their alloys are fundamental engineering materials. They are commonly used as constructions, elements of various devices or roof coverings. However, spontaneous, usually gradual, destruction of metals due to electrochemical or chemical reactions with the surrounding environment leads to a deterioration of the appearance of products and weakening of the metal structures, thus to failures and catastrophes. It is estimated that the global annual corrosion losses reach 1000–1500 USD per habitant, what corresponds even to 6–8% of GDP, taking into account the direct and indirect effects of corrosion. Corrosion processes are very serious economic problems, therefore it is important to properly protect the metals, by application of metallic protective coatings as example. One of the most commonly used is zinc coating. Electrodeposition enables obtaining uniform protective layers of the desired thickness and aesthetic appearance. Recent studies indicate that special surface morphology in the micro- and nanoscale gives zinc layers with superhydrophobic properties. It results in very easy water flow from the surface of the material, and by reducing the contact between coating and electrolyte the formation of corrosive cells is limited. The paper presents the electrochemical method of obtaining zinc coatings with hydrophobic properties. Through appropriate selection of the electrolyte composition and deposition conditions, layers with various surface morphologies and thus with improved corrosion resistance of the coatings.

2

Hydrometalurgiczny recykling cynku z odpadów cynkowania ogniowego

Rudnik Ewa, Chat Karolina, Szatan Leszek

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2019

|

R. 64, nr 2

19--21

PL

Cynkowanie ogniowe generuje pewne odpady, jak: zgary powstające w kąpieli i popiół pocynkowniczy tworzący się na powierzchni stopionego metalu. Ze względu na wysoką zawartość cynku oba rodzaje odpadów można traktować jako wartościowe surowce wtórne. W pracy przedstawiono wyniki badań, które wskazują na możliwość otrzymywania cynku metalicznego jako produktu końcowego, o jakości odpowiedniej do ponownego wykorzystania w procesie cynkowania zanurzeniowego. Odpady przemysłowe scharakteryzowano pod względem składu pierwiastkowego i fazowego. Przeprowadzono ługowanie materiału w roztworach kwasu siarkowego, w czasie którego określono wpływ stężenia kwasu i stosunku fazy stałej do ciekłej na skuteczność ługowania cynku i stopień zanieczyszczenia ługu potrawiennego. Roztwór otrzymany w czasie ługowania poddano oczyszczaniu, a następnie przeprowadzono elektrolityczny odzysk metalu.

EN

Hot dip galvanizing (HDG) generates some wastes, like zinc dross formed in the bulk of the bath and zinc ash produced on the bath’s surface. Due to high metal contents, both residues can be recycled as valuable secondary raw materials. This work reports hydrometallurgical treatment of the zinc ash to recover zinc with a quality suitable to its reusing in the HDG process. The industrial waste was characterized in terms of the elemental and phase compositions, leaching behaviour in sulfuric acid solutions. The influence of acid concentration and solid to liquid ratio on the efficiency of zinc dissolution and the degree of leachate contamination was investigated. The leaching process was followed by the solution purification and further metallic zinc electrowinning.

3

Comparative studies of the electroreduction of zinc ions from gluconate solutions

Rudnik Ewa, Chat Karolina

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2019

|

Vol. 45, no. 1

19--31

EN

This study considers the role of chloride and sulphate anions in the cathodic reduction of zinc ions from gluconate solutions (chloride, sulphate, chloride-sulphate). Cyclic potentiodynamic and potentiostatic polarization measurements, as well as chronoamperometric experiments, were performed. Electrochemical results were correlated with the speciation of the baths. The experiments revealed the inhibiting effect of sulphate ions on the cathodic process caused by the formation of stable neutral ZnSO4 complex in the sulphate-gluconate bath. It resulted in zinc deposition under a limiting current, with the release of metal cation as a rate-determining step. The less stable ZnGlu+ complex dominated both chloride-containing baths, thus the metal deposition ran under activation control. Independent of the solution composition, the nucleation of zinc occurred according to the instantaneous model.

PL

W artykule przedstawiono rolę anionów chlorkowych i siarczanowych w katodowej redukcji jonów cynku z roztworów glukonianowych (chlorkowy, siarczanowy, chlorkowo-siarczanowy). Przeprowadzono pomiary cyklicznej polaryzacji potencjodynamicznej i potencjostatycznej oraz eksperymenty chronoamperometryczne. Wyniki elektrochemiczne skorelowano ze składem jonowym roztworów. Eksperymenty wykazały hamujący wpływ jonów siarczanowych na proces katodowy w kąpieli siarczanowo-glukonianowej spowodowany tworzeniem się stabilnego obojętnego kompleksu ZnSO4. W rezultacie, w elektrolicie siarczanowym osadzanie cynku zachodziło w warunkach prądu granicznego, a etapem powolnym było uwalnianie jonu metalu z kompleksu. W obecności jonów chlorkowych dominujący kompleks stanowił mniej trwały ZnGlu+, a redukcja jonów cynku zachodziła w warunkach kontroli aktywacyjnej. Niezależnie od składu roztworu stwierdzono natychmiastowe zarodkowanie cynku.