Comportamiento del ph de soluciones ácidas de electrocincado

• Autores: Pary, Paola; Bruno, Sonia; Lazzarino, Héctor A.; Egli, Walter Alfredo
• Año de publicación: 2014
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: documento de conferencia
• Materia: Ingeniería Química; pH; Electrocincado; Temperatura; Calibración
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

Es sabido que el pH de las soluciones ácidas de electrocincado afecta algunas condiciones importantes para el proceso industrial: cinética de disolución de cinc metálico para preparar las soluciones, conductividad del electrolito, morfología y calidad de los depósitos y poder corrosivo del electrolito. Un punto específico es el mecanismo de corrosión de los rodillos conductores, también afectado por el pH. Por este motivo, se estudió la dependencia del pH con la temperatura y la composición del electrolito ácido de electro-galvanizado. Las soluciones acuosas de ZnSO4 utilizadas se prepararon de acuerdo a la composición y al rango de concentraciones operativas de la línea de electrocincado, usando H2SO4 para regular el pH en los valores 1, 2 y 3 a 20°C. Se realizaron medidas de pH con electrodo combinado de vidrio, modificando la temperatura (cada 10°C entre 20 y 60°C) y la composición del electrolito (variación del contenido de Zn+2 y agregado individual o simultáneo de contaminantes: Fe+2, Na+, Cr+3 y Cl-). Asimismo, se evaluó la influencia de calibrar el equipo a la temperatura de las muestras, para evitar errores por desviación del punto isotérmico del sensor. Fue posible hallar un algoritmo lineal con pendiente α= 0.01 que relaciona, para este electrolito en particular, su pH con la temperatura. Los resultados muestran que la temperatura es la principal variable del proceso que modifica el valor de pH de la solución, en comparación con la sensibilidad a cambios en la composición. El algoritmo hallado, permitirá mejorar el sistema de control, realizando ajustes de proceso más precisos.
The pH of acidic zinc electroplating baths is known to affect some important factors of the industrial process: metallic zinc dissolution to prepare stock solution, conductivity of the electrolyte, morphology and surface quality of the coatings and corrosivity of the electrolyte. One specific subject is the conductor roll corrosion mechanism, also affected by the pH value of the solution. For these reasons the pH dependence on the temperature and composition of the acid electrolyte for electro galvanizing was studied. ZnSO4 aqueous solutions were prepared according to the composition and concentration operating range of a standard electrogalvanizing process, using H2SO4 to adjust pH at values 1, 2 and 3 at 20°C. pH measurements were carried out with a combined glass electrode, varying the electrolyte temperature (every 10°C between 20 and 60°C) and composition (modification of Zn+2 content and individual or simultaneous addition of usual contaminants: Fe+2, Na+, Cr+3 y Cl-). The influence of calibrating the equipment at the sample’s temperature to avoid errors due to the difference between the ideal and real isothermal point of the electrode, was also evaluated. A lineal algorithm that relates pH and temperature was found for this particular electrolyte, with a slope α= 0.01. Our results show that the electrolyte temperature is the main process variable that modifies pH value of the solution, compared to sensibility to variations in the composition. These results allow the improvement of the process control system, so that the proper process corrections can be carried out.
Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pinturas