banho de zinco Ácido (base cloreto de potássio)

BT – SurTec 753-B Página 1 de 6

SurTec 753-B Processo de Zinco Ácido para Temperaturas mais Altas

1- DESCRIÇÃO O SurTec 753-B é um processo de zincagem ácida com eletrólito a base de cloreto de potássio que produz depósitos de zinco, dúcteis e brilhantes. 1.1- Características e Vantagens Dentre as vantagens operacionais do processo, destaca-se:

Opera com temperaturas entre 20 a 45 °C, com ponto de turvação acima de 66ºC. Consumo relativamente baixo de aditivos, principalmente se relacionado com as

possíveis temperaturas de trabalho. Opera com concentrações relativamente baixas de zinco metal tanto em banhos

parados como rotativos. Ideal para agitação a ar ou catódica. Excelente poder de cobertura e boa distribuição de camada. IMDS nº: 213570.

2- CONDIÇÕES GERAIS 2.1- Instruções Gerais

Aplicação Rotativo Parado

Produtos para montagem dos Banhos

Cloreto de Zinco Sol. 500 g/L 75 - 138 mL/L 92 - 154 mL/L

Cloreto de Potássio 135 - 187 g/L 135 - 187 g/L

Acido Bórico 22 - 37 g/L 22 - 37 g/L

SurTec 753-B Aditivo 30 - 60 mL/L 30 - 60 mL/L

SurTec 753-B Manutenção 0,5 - 1,5 mL/L 0,5 - 1,5 mL/L

Valores Analíticos

Zinco Metal 18 - 33 g/L 22 - 37 g/L

Cloreto de Zinco 37,5 - 68,8 g/L 45,9 - 77,1 g/L

Cloreto de Potássio 135 - 187 g/L 135 - 187 g/L

Cloreto Total 84 - 125 g/L 88 - 129 g/L

Acido Bórico 22 - 37 g/L 22 - 37 g/L

pH 5,2 - 5,8 5,0 - 5,8

Dados Operacionais

d.d.c. catódica 0,2 - 2 A/dm² 1 - 4 A/dm²

Temperatura 27 - 29 °C ; (20 - 45 °C)

Relação anodo/catodo no mínimo 1 : 1

Velocidade de Deposição 0,25 m/minuto a 1,0 A/dm²


Dados Operacionais (continuação)

Agitação Preferencialmente a ar (para processos de gancheira) ou catódica do barramento, e rotação do tambor

Anodos Anodos de zinco SHG

Material do Tanque Polipropileno ou ferro revestido com PP, PVC ou borracha

Filtração Contínua, com 2 a 3 vezes o volume total do banho por hora

Exaustão Recomendada por questões ambientais

2.2- Manutenção 2.2.1- pH O pH do processo SurTec 753-B deve ser mantido em sua faixa mais baixa em banhos parados e na faixa mais alta para tambores rotativos. Isto vale tanto para processos que operam em alta como os que operam em baixa temperatura. Com a operação do banho o pH tende a subir, logo serão necessárias correções para redução do valor de pH de forma a mantê-lo na faixa especificada. Para baixar o valor de pH usar solução de ácido clorídrico a 50% v/v. Se eventualmente o pH cair para valores abaixo do especificado, usar solução de hidróxido de potássio para elevar o seu valor. A adição de potassa cáustica deve ser lenta e sob agitação vigorosa, pois tende a formar precipitado com o zinco. A adição de potassa só deve ser feita se realmente necessária, lembrando mais uma vez que o pH sobe com a eletrólise. 2.2.2- SurTec 753-B Manutenção O SurTec 753-B Manutenção deve ser dosado pelo consumo por Ah e sua adição para manutenção do processo é de aproximadamente 2 L/ 10.000 Ah para banho com operação em sistema de gancheira e aproximadamente 3 L/ 10.000 Ah para banho rotativo. O SurTec 753-B opera com temperaturas mais elevadas, no entanto, ressaltamos que para temperaturas elevadas tem-se maior consumo de SurTec 753-B Manutenção. 2.2.3- SurTec 753-B Aditivo O SurTec 753-B Aditivo é consumido somente por arraste, ou seja, deve ser adicionado sempre que for feita adição de sais aos banhos, na seguinte proporção: Para cada 10 kg de sais adicionados, incluindo o cloreto de potássio e/ou cloreto de zinco, adicionar de 1,5 a 3,0 litros de SurTec 753-B Aditivo. 2.3- Controle Analítico O zinco metal, cloreto de zinco, cloreto total, cloreto de potássio e ácido bórico devem ser analisados com frequência determinada e ajustados para a faixa indicada. Coletar a amostra em um ponto em que o banho esteja o mais homogêneo possível; deixar esfriar até temperatura ambiente e se necessário, decantar ou filtrar.


2.3.1- Zinco Metal 2.3.1.1- Zinco Metal (usando Laranja de Xilenol) Reagentes

- EDTA - Solução Padrão 0,1 M - Tampão Acético - 100 g/L de NaOH PA e 240 mL/L de Ácido Acético Glacial PA,

98% em Água Destilada - Indicador Laranja de Xilenol - 1% p/v em Água Destilada

Procedimento

1- Pipetar 5 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2- Adicionar 50 mL de Água Destilada. 3- Adicionar 20 mL de Solução Tampão Acético. 4- Adicionar 1 g de Indicador Laranja de Xilenol. 5- Titular com EDTA 0,1 M até mudança de coloração de violeta para amarelo.

Cálculo: mL gastos EDTA 0,1 M x fc x 1,3074 = g/L de Zn° 2.3.1.2- Zinco Metal (usando Preto de Eriocromo T) Reagentes

- EDTA - Solução Padrão 0,1 M - Solução Tampão Amoniacal - 400 mL de Água Destilada + 350 mL de Hidróxido de

Amônio PA + 55 g/L Cloreto de Amônio PA e avolumar para 1.000 mL - Indicador Preto de Eriocromo T - 1% em Cloreto de Sódio PA - Solução de Formaldeído PA - 10% v/v

Procedimento

1- Pipetar 2 mL do banho para erlenmeyer de 250 mL. 2- Adicionar 50 mL de Água Destilada. 3- Adicionar 20 mL de Solução Tampão Amoniacal. 4- Adicionar 1 g de Preto de Eriocromo T. 5- Adicionar 20 mL de solução de Formaldeído. 6- Titular com EDTA 0,1M até viragem para o azul.

Cálculo: mL gastos EDTA 0,1 M x fc x 3,269 = g/L de Zn° 2.3.2- Cloreto Total Reagentes

- Nitrato de Prata PA – Solução Padrão 0,1 N - Cromato de Sódio PA – Solução 10% p/v

Procedimento

1- Pipetar 1 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2- Adicionar 50 mL de Água Destilada. 3- Adicionar 10 mL de soluço de Cromato de Sódio 4- Titular com Nitrato de Prata 0,1 N, considerando a primeira viragem do amarelo para

ligeiramente alaranjado. Cálculo: mL gastos AgNO3 0,1 N x fc x 3,546 = g/L de Cl- 2.3.3- Cloreto de Zinco Cálculo: g/L Zn° x 2,0847 = g/L de ZnCl2 2.3.4- Cloreto de Potássio Cálculo: 2,10 x [g/L Cl- - (0,52 x g/L ZnCl2)] = g/L de KCl


2.3.5- Ácido Bórico Reagentes

- Hidróxido de Sódio PA – Solução Padrão 0,1 N - Indicador Púrpura de Bromocresol – 0,1% p/v dissolver em álcool etílico 70% v/v - Sorbitol a 70% - Concentrado

Procedimento

1. Pipetar 2 mL da amostra para erlenmeyer de 250 mL. 2. Adicionar 5 gotas de indicador Púrpura de Bromocresol. 3. Ajustar o pH com a adição de Hidróxido de Sódio 0,1 N até cor azul. 4. Adicionar 10 mL de Sorbitol. 5. Titular com Hidróxido de Sódio 0,1 N até coloração azul.

Cálculo: mL gastos NaOH 0,1 N x fc x 3,092 = g/L H3BO3 2.4- Informações Adicionais 2.4.1- Zinco O zinco em excesso, aumentará o limite de queima no depósito, contudo a distribuição do metal será prejudicada, em contrapartida quando este estiver abaixo do limite especificado, ocorrerá a queima. 2.4.2- Cloreto Total Caso o íon cloreto esteja em excesso, o zinco metal assim como o ferro, tornar-se-ão muito solúveis. O depósito ficará menos dúctil. Caso esteja muito baixo do especificado, ocorrerá queima, haverá uma perda de cobertura na área de baixa densidade de corrente, assim como haverá uma diminuição do zinco metal em solução. 2.4.3- Ácido Bórico Quando estiver em excesso, não ficará solúvel no banho, causando aspereza. Somente poderá ser removido por filtração. A falta deste poderá causar queima do depósito. 2.4.4- Ferro O limite máximo de ferro para banhos operando com gancheira é de 500 ppm, e para banhos rotativos é de 150 mg/L. Valores acima destes citados podem causar problemas nas áreas de alta densidade de corrente para gancheira e nas áreas de baixa densidade de corrente para rotativo, nitidamente evidenciado na passivação azul. Se isto ocorrer, providenciar a sua remoção através de tratamento conforme descrito a seguir: aumentar o pH para aproximadamente 6,0 com hidróxido de potássio em solução, adicionar cerca de 0,15 mL/L de água oxigenada 130 volumes pré diluído em água na proporção e 2: 1 e adicionar ao banho agitando suavemente durante ½ hora. Deixar precipitar. Filtrar o banho. Para uma remoção contínua de ferro dos banhos, recomenda-se que estes sejam insuflados (agitados) a ar e filtrados continuamente. Em outras palavras os banhos com agitação a ar estão menos sujeitos ao excesso de ferro. Obs.: Nunca adicione excesso de peróxido sem orientação. 2.4.5- SurTec 753-B Aditivo Um pequeno excesso não causará problemas, grandes quantidades, como por exemplo, 3 vezes o seu limite, além de ser oneroso, poderá causar problemas na passivação.


Já a falta deste aditivo irá causar aspereza no depósito e eventualmente algum descascamento, além de prejudicar a solubilidade do abrilhantador que por sua vez jamais funciona sozinho. 2.4.6- SurTec 753-B Manutenção O excesso deste componente irá causar uma oleosidade marrom, que ficará retida nas paredes do tanque de trabalho. Caso isso ocorra acidentalmente, uma adição extra de SurTec 753-B Aditivo se fará necessária. A falta deste prejudica o brilho do depósito. 2.4.7- pH Caso o pH esteja muito baixo, um rápido aumento do ferro no banho será notado. Tanto a cobertura do depósito quanto a distribuição metálica serão prejudicadas. Por outro lado alto pH irá causar aspereza nos depósitos devido à formação de hidróxidos. Poderá ocorrer também queima nas pontas das peças. 2.5- Especificação do Produto

Produto Aspecto Concentração Densidade pH (25°C)

Cloreto de Zinco Solução (500 g/L)

Líquido incolor a amarelo

489 - 511 g/L ZnCl21,330 - 1,450 (g/cm³) (25

°C) 3,0 - 4,0

Produto Aspecto Densidade (g/cm³) pH (25°C)

SurTec 753-B Manutenção

Líquido incolor a levemente amarelado

1,040 - 1,055 (25 °C)

2,4 - 3,5

SurTec 753-B Aditivo

Líquido límpido castanho claro a escuro

1,055 - 1,065 (25 °C)

5,5 - 6,0

2.6- Instalação e Equipamentos Recomendamos o uso de tanques de PVC ou polipropileno, ou tanques de ferro revestidos com materiais plásticos resistentes ao meio. Pode-se usar agitação mecânica, catódica, da solução, porém para um melhor desempenho a agitação a ar, através de soprador é mais indicada. Recomenda-se deixar disponível um sistema de filtração da solução. Como ótima condição de trabalho, providenciar filtração contínua de 1 a 3 vezes o volume do banho por hora. É recomendado um sistema de exaustão. Para manutenção de teor metálico no banho usar anodos de zinco SHG de alto teor de pureza, 99,99% e sacos de anodos em polipropileno. 2.7- Manuseio e Segurança Os banhos de SurTec 753-B são corrosivos e contém zinco em sua composição, portanto ao operar com o processo usar EPI's adequados, tais como luvas, avental, botas de borracha e óculos de segurança, para evitar o contato direto com a solução. No caso de contato acidental, remover as roupas contaminadas com o produto, e lavar a área atingida com água e sabão e enxaguar com bastante água.


No contato com os olhos, lavar com água corrente durante 15 minutos, se houver necessidade, procurar cuidados médicos. 2.8- Tratamento de Efluentes Para descarte das águas de lavagem ou do banho de zinco ácido, enviar as soluções para a estação de tratamento de efluentes, e elevar o pH para 9,0 a 9,5 com solução de soda ou barrilha para precipitação do zinco. O lodo formado deve ser seco e enviado a aterros industriais. A água, pós-tratamento, deve ter seu pH ajustado para valores obedecendo à legislação local. 2.9- Observações “Os dados contidos neste boletim técnico, exprimem o melhor de nossa experiência, e servem como uma orientação para o cliente. Garantimos e asseguramos todos os produtos componentes dos processos fornecidos pela SurTec do Brasil, na sua forma original de fornecimento, desde que sejam observadas as condições de validade dos mesmos e acondicionados em suas embalagens originais. Não podemos nos responsabilizar quanto ao uso indevido dos nossos produtos, assim como pela violação de patentes de terceiros."

Elaboração Revisão Aprovação

Data Responsável Nº Data Responsável Data Responsável

13.06.2011 CACC 03 20.08.2012 CACC/ CMRS 20.08.2012 CACC

BOLETIM DISPONIBILIZADO PELA INTERNET. CÓPIA NÃO CONTROLADA.

banho de zinco Ácido (base cloreto de potássio)

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