آب مقطر و آبکاری فلزات گرانبها با آب مقطر
آب مقطر درجه خلوص بالایی دارد و عاری از هرگونه ناخالصی است. بنابراین با توجه به ویژگی های آن، در صنایع مختلف به کار می رود. آبکاری فلزات گرانبها با آب مقطر یکی از موارد کاربرد آب مقطر می باشد. در ادامه به بررسی نحوه تولید و کاربردهای آب مقطر به خصوص، در فرآیند آبکاری طلا و جواهرات می پردازیم.
آب مقطر چگونه تهیه می شود؟
آب مقطر، آبی کاملا خالص با کمترین میزان آلودگی و املاح است، که به روش تقطیر و… تولید می شود. عاری از هرگونه ناخالصی، میکرو ارگانیسم ها، نمکهای معدنی و… است. آب مقطر معمولا با روش های مختلفی تولید می شود. این روش ها عبارتند از:
- جوشاندن و تقطیرکردن آب
- استفاده از دستگاه تصفیه اسمز معکوس
یکی از رایج ترین روش های تولید آب مقطر برای کاربردهای صنعتی، تولید آب مقطر به وسیله دستگاه تولید آب مقطر صنعتی یا دابل RO است. به طور کلی این دستگاه آب را به روش اسمز معکوس در 2 مرحله خالص می کند، که آب به دست آمده آب مقطر نام دارد.
انواع کاربردهای آب مقطر
از آب مقطر در صنایع مختلفی استفاده می شود، که عبارتند ار:
- پزشکی، دارو سازی، لوازم آرایشی و بهداشتی
- صنایع نساجی و رنگ سازی
- تولید سیمان
- صنایع فولاد
- آبکاری فلزات و جواهرات گرانبها
- کوره های القایی
- تجهیزات رسانا و ریزتراشه ها
- و…
کاربرد آب مقطر در آبکاری فلزات گرانبها
آب مقطر برای ساخت الکترولیت و همچنین شستشو در فرآیند آبکاری و اسید کاری فلزات ارزشمند به کار می رود. به این دلیل که کمترین میزان رسوب را دارد. بنابراین در فرآیند آبکاری بر روی فلزات ناهمواری و زبری ایجاد نمی کند. همچنین خشک شدن را بدون ایجاد لکه تضمین می کند. آبی که در فرایند آبکاری استفاده می شود، باید دارای PH و کلر کمی باشد. زیرا ممکن است، روی سطح روکش، رسوب کروی ایجاد شود.
آبکاری با آب مقطر
آبکاری چیست؟ به پوشاندن اشیاء و فلزات با استفاده از یک روکش فلزی نازک به منظور پیشگیری از خوردگی، خراش، ساییدگی، ضربه و فشار، اکسیده شدن و… آبکاری می گویند.
قطعات فلزی که از ترکیب فلزات و آلیاژهای مختلف ساخته می شوند، بیشتر در معرض آسیب هستند. بنابراین لازم است، که آنها را آبکاری کنند. برای آبکاری، از فلزات قویتری مانند نیکل، کروم، پالادیوم، طلا، نقره، مس، قلع، پلاتین، روتنیوم، کادمیوم، برنج و… استفاده می کنند.
آبکاری طلا و جواهرات چگونه انجام می شود؟
رایج ترین نوع آبکاری ها، آبکاری طلا، نقره، پلاتین، مس و رودیوم هستند. آبکاری باعث تغییر شکل فلزات و افزایش کیفیت، استحکام، درخشندگی و ماندگاری جواهرات و زیورآلات می شوند. آبکاری با فلز طلا را به روش الکترولیز، آبکاری طلا می نامند. روش های مختلفی برای آبکاری طلا و جواهرات وجود دارند، که عبارتند از:
- آبکاری طلا با سیانید
- اسید
- سولفید
- آلیاژ
دوام و اصول آبکاری
در آبکاری الکتریکی با استفاده از جریان برق، لایه نازکی از فلز را بر روی فلزی دیگری رسوب می دهند.
- آند و کاتد: الکترون ها از طریق صفحات فلزی غوطه ور در محلول آزاد می شوند. الکترود مثبت آند است و الکترود منفی کاتد است.
- الکترولیت: به محلولی که صفحات الکترود آند و کاتد در آن غوطه ور می شوند، الکترولیت گفته می شود.
- الکترولیز: در محلول الکترولیت با استفاده از جریان الکتریسیته واکنش شیمیایی بین، حلال و مواد حل شده یون های باردار به وجود می آید. یعنی هنگامی که جریان الکتریسیته عبور می کند، آنیون ها به طرف قطب مثبت و کاتیون ها به طرف قطب منفی حرکت می کنند.
در نتیجه بر اثر واکنش شیمیایی، یون ها الکترون آند را از دست می دهند و الکترون کاتد را می گیرند. به این ترتیب، محصول بدست آمده دارای بار الکتریکی خنثی است. یک لایه نازک از آن بر روی فلز پایه رسوب می کند.
قوانین الکترولیز
این قوانین به فارادی معروف هستند، که اساس آبکاری فلزات را تعریف می کنند. شامل دو قانون هستند:
- قانون اول: در این فرآیند میزان رسوبی که روی الکترود ایجاد می شود، مستقیماً با مقدار جریان الکتریسته عبور کرده از محلول الکترولیت متناسب است.
- قانون دوم: وقتی مقدار یکسانی از جریان الکتریسیته از محلول الکترولیت عبور می کند، جرم موادی که رسوب شده، با وزن معادل شیمیایی آن ها متناسب است.
تمام مراحل آبکاری فلزات با آب مقطر
- آماده سازی
در اولین مرحله فلز پایه تمیزکاری می شود. یعنی اگر گرد و خاک یا چربی یا روغن بر روی آن باشد، کاملا پاکسازی می شود. از جریان الکتریسیته و روش مافوق صوتی نیز برای تمیز کاری استفاده می شود.
- سمباده کاری
این کار به صورت دستی با استفاده از دینام به همراه فرچه مویی یا نمدی انجام می شود. سطوح ناهموار را کاملا صاف و یکنواخت می کنند.
- شستشو
فلز پایه را با شوینده ها و آب داغ شستشو می دهند. سپس آن را در محلولی که حاوی مقادیری از سیانور پتاسیم و یا سدیم است، به همراه یک لیتر آب مقطر قرار می دهند. در نهایت فلز با آب شهری آبکشی می شود.
- چربی گیری
در این مرحله فلز بستر را در محلولی که حاوی آب مقطر و یا اسید سولفوریک غلیظ است، قرار داده می شود. سپس، دوباره با آب شهری آبکشی می شود. در آخر آن را خشک یا رطوبت گیری می کنند.
- وان یا حمام آبکاری
در این مرحله فلز پایه را داخل ظرف شیشه ای یا وان قرار می دهند. سپس الکترولیت را بر روی آن می ریزند. مدت زمان آبکاری حداکثر نیم ساعت طول می کشد. لازم به ذکر است، ساخت الکترولیز فقط توسط متخصص انجام می شود.
ساخت الکترولیت با آب مقطر
برای ساختن الکترولیت، مواد زیر لازم است:
- آب مقطر
- یک گرم طلا
- سه گرم هیدروژن
- پنج گرم سیانور پتاسیم یا سیانور سدیم
- یک پیمانه جوهر نمک
- یک چهارم پیمانه محلول آمونیک
آب مقطر و کاربرد آن در بازیابی فلزات
در فرایند بازیافت فلزات و همچنین فلزات گرانبها مانند طلا از آب مقطر به همراه اسید نیتریک و اسید کلریدریک استفاده می کنند. در روش استخراج طلا به وسیله محلول سیانید از آب مقطر نیز استفاده می شود.
عمل جوشاندن آب مقطر روی آلومینیوم
از آب مقطر برای آنودایز کردن آلومینیوم استفاده می کنند. در این فرآیند خواص مکانیکی آلومینیوم به لحاظ زیبایی و افزایش مقاومت در برابر سایش و خراشیدگی، بهبود می یابد. بر سطح قطعات آلومینیومی، لایه ای از اکسید نازک و سخت و زبر، ایجاد می شود. با این کار از قطعه محافظت و به شدت سطح آن سخت و با دوام می شود.
چکیده مطالب
امروزه کاربرد آب مقطر در صنایع مختلف به دلیل خلوص بالای آن بسیار زیاد است. آبکاری فلزات گرانبها با آب مقطر و همچنین استخراج فلزات گرانبها مانند طلا یکی از کاربردهای مهم آب مقطر می باشد. می توانید برای سفارش و تهیه آب مقطر در حجم بالا و به صورت عمده به سایت رخ شیر مراجعه کنید.
