專利名稱：測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于分析化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種測量方法，具體涉及一種測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法。
背景技術(shù)：
在帶鋼熱處理熱鍍鋅板表面進(jìn)行鈍化處理，可提高鍍鋅層的耐蝕性能及使用壽命，有效防止熱鍍鋅板在貯運(yùn)、使用過程中出現(xiàn)銹蝕。鍍鋅板傳統(tǒng)的鈍化工藝是采用Cr6+鈍化，Cr6+與鍍鋅板表面Zn反應(yīng)在鍍鋅板表面生成穩(wěn)定、致密的ZnCrO4和Cr (OH) CrO4的鈍化膜，起到防腐性能。而且Cr6+鈍化膜一旦遭破壞，膜內(nèi)的六價鉻會滲出與鋅表面作用再次生成鈍化膜，即該膜具有自修復(fù)功能，抗蝕性能好。但是Cr6+屬劇毒物，對環(huán)境與人體危害極 大，近年來各國相繼出臺了一系列限制Cr6+使用的強(qiáng)制性法規(guī)，而且歐洲一些客戶明確要求鍍鋅板采用不含Cr6+的鈍化劑處理。為滿足國際市場及我國家電行業(yè)對無公害鍍鋅板的急迫需要，同時為了減少Cr6+對環(huán)境及人體的危害，目前國內(nèi)鍍鋅板多采用Cr3+鈍化和無Cr鈍化兩種。由于鈍化劑鈍化效果Cr6+鈍化劑> Cr3+鈍化劑 >無Cr鈍化劑，目前國內(nèi)大多采用Cr3+鈍化劑，Cr3+鈍化劑與鍍鋅板表面Zn反應(yīng)，最終生成ZnCrF2P04鈍化膜，增加了鍍鋅板的耐腐蝕性能。并且三價鉻的毒性只有六價鉻毒性的I %，屬低毒，而且在許多性能方面與六價鉻類似，目前使用三價鉻替代六價鉻鈍化。鈍化劑的涂覆量直接影響抗腐蝕性能，所以準(zhǔn)確測量鈍化劑的涂覆量具有重要意義。目前的測量方法主要有以下幾種I. X熒光光譜儀方法使用前必須由供貨商提供所用鈍化劑的鍍鋅板標(biāo)準(zhǔn)樣板；此樣板由供貨商事先在鍍鋅板上涂覆已知涂覆量的鈍化劑(多組試片)，使用X熒光光譜儀測量Cr元素的含量，在儀器中建立標(biāo)準(zhǔn)含量曲線。實際測量過程中測量鍍鋅板表面Cr元素含量以轉(zhuǎn)換成鍍鋅板鈍化劑涂覆量。此方法存在的問題首先，由于X射線的穿透厚度為70 iim，而鍍鋅板單面鋅層厚度都小于70 u m，可以說鋅層都被X射線擊穿，并且不同廠家或不同爐次的Cr都不相同，這樣基體中的Cr含量對鈍化劑膜的Cr含量的影響很大，從而導(dǎo)致了測量結(jié)果的不準(zhǔn)確性。其次，鈍化劑的涂覆不可能十分均勻，X熒光光譜儀的測量面積都很小，一般為直徑3. 5mm的面積，這樣小的面積也不具有代表性，這兩種原因?qū)е耎熒光光譜儀不能準(zhǔn)確測量Cr3+鈍化劑涂覆量。2. Cr3+ 比色管方法該比色管是一種通過目視比色法進(jìn)行測定三價鉻含量的儀器，特點是不用配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，簡單快捷。此方法存在的問題這種辦法是測量配液槽的Cr3+含量的方法，根據(jù)顏色的深淺來判斷Cr含量多少，并且是目測對比，雖然簡單、快捷，但是由于材料規(guī)格不可能統(tǒng)一，所以鈍化擠干輥的壓力有變化，而且每只鈍化擠干輥硬度也不一樣，導(dǎo)致鈍化劑的涂覆率不一樣，并且目測也有誤差，單單靠測量配液槽的Cr3+含量不足以說明鍍鋅板上實際涂覆量是多少。3.通過控制配液槽鈍化液的總酸點控制涂覆量方法鈍化膜的涂覆量，可通過調(diào)整鈍化液的濃度(以鈍化液的總酸點計)，鈍化擠干輥的壓力、硬度等參數(shù)來控制，為了便于穩(wěn)定膜厚，在實際生產(chǎn)中，認(rèn)為控制擠干輥壓力和擠干輥材質(zhì)硬度不變，通過調(diào)整鈍化液總酸點來控制涂覆量。此方法存在的問題用測量配液槽鈍化液的總酸點的方法來控制鈍化劑的涂覆量是不準(zhǔn)確的?？偹狳c是鈍化液入廠驗收的一個指標(biāo)，是取一定量體積的鈍化劑用滴定的方法消耗OH—的一個數(shù)值，雖然鈍化液按一定體積的配比，酸點是變化的，但是由于材料規(guī)格不可能是統(tǒng)一的，所以鈍化擠干輥的壓力有變化，而且每只鈍化擠干輥硬度也是不一樣，導(dǎo)致鈍化劑的涂覆率不一樣，靠測量配液槽的總酸點不能說明鍍鋅板上鈍化劑Cr3+實際涂覆量是多少。4.用擠干輥的壓力控制鈍化膜的涂覆量方法鈍化膜的控制主要通過鈍化槽內(nèi)上下兩個噴嘴的噴吹角度與方位以及鈍化槽后的擠干輥的壓力進(jìn)行控制。最主要的還是擠干輥的壓力控制鈍化膜的厚度。通常理論上0. 5MPa壓力產(chǎn)生(22 30)mg/m2的鈍化膜，0. 6MPa產(chǎn)生(14 20)mg/m2的鈍化膜。最佳的擠干輥壓力有待于實際生產(chǎn)中進(jìn)行設(shè)定。此方法存在的問題采用控制擠干輥的壓力控制鈍化膜的涂覆量只是理計算值，并且配液槽的Cr3+含量不進(jìn)行檢測，并且由于材料規(guī)格不是統(tǒng)一的，所以鈍化擠干輥的壓力也是有變化的，而且每只鈍化擠干輥硬度也是不一樣的，靠擠干輥壓力的理論值來判斷鈍化膜的涂覆量更不能真實說明實際涂覆量的問題。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何準(zhǔn)確測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，包括步驟1，按照體積比(I. 5 2. 0) (I. 5 2. 0) (6 7)將硫酸、磷酸和水配置成硫磷混酸，配制質(zhì)量濃度為(20 25) g/L的高錳酸鉀溶液，質(zhì)量濃度為(0. 3 0. 6) %的疊氮化鈉水溶液，和質(zhì)量濃度為(I 2) %的二本氨基脲溶液；步驟2，用步驟I中的硫磷混酸和二本氨基脲溶液配制空白溶液，配制鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液并在其中加入硫憐混Ife和_■本氣基服溶液；步驟3，以涂覆有三價鉻鈍化劑的鍍鋅板為試樣，沖出圓形試片，制取試樣溶液；步驟4，在步驟3得到的試樣溶液中加入二本氨基脲溶液，用蒸餾水稀釋；步驟5，用比色皿于可見光分光光度計波長550nm下，用空白溶液調(diào)零，測定并讀取鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液的吸光度；步驟6，根據(jù)測定得到的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液的吸光度計算鍍鋅板表面鈍化劑
涂覆量。
優(yōu)選地，在所述步驟6中，利用下式計算鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑雙面涂覆量p (Cr) = (c (Cr) X 20 X A X IO6) / (A0 X S)其中:A0為鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度；A為試樣溶液的吸光度；S為試片的面積，單位mm2 ；c (Cr)為鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液中的鉻濃度，單位mg/mL ；p (Cr)為鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑雙面涂覆量，單位mg/m2。
優(yōu)選地，在步驟3中，用以下方法制取試樣溶液步驟3. 1，將圓形試片放入燒杯中加入硫磷混酸搖動，待試片出現(xiàn)白點時將試片取出；步驟3. 2，向溶液中滴加硝酸，加熱煮沸；步驟3. 3，再向步驟3. 2得到的溶液中加入高錳酸鉀溶液，加熱煮沸；步驟3. 4，加入疊氮化鈉水溶液至溶液變成無色后停止加熱，冷卻燒杯至室溫，即可得試樣溶液。優(yōu)選地，鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液中的鉻濃度c (Cr)的計算方法為
權(quán)利要求
1.一種測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，其特征在于，包括 步驟1，按照體積比(I. 5 2. 0) (I. 5 2. 0) (6 7)將硫酸、磷酸和水配置成硫磷混酸，配制質(zhì)量濃度為(20 25) g/L的高錳酸鉀溶液，質(zhì)量濃度為(0. 3 0. 6) %的疊氮化鈉水溶液，和質(zhì)量濃度為(I 2) %的二本氨基脲溶液； 步驟2，用步驟I中的硫磷混酸和二本氨基脲溶液配制空白溶液，配制鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液并在其中加入硫磷混酸和二本氨基脲溶液； 步驟3，以涂覆有三價鉻鈍化劑的鍍鋅板為試樣，沖出圓形試片，制取試樣溶液； 步驟4，在步驟3得到的試樣溶液中加入二本氨基脲溶液，用蒸餾水稀釋； 步驟5，用比色皿于可見光分光光度計波長550nm下，用空白溶液調(diào)零，測定并讀取鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液的吸光度； 步驟6，根據(jù)測定得到的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液的吸光度計算鍍鋅板表面鈍化劑涂覆量。
2.如權(quán)利要求I所述的測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，其特征在于，在所述步驟6中，利用下式計算鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑雙面涂覆量 P (Cr) = (c (Cr) X 20 X A X IO6) / (A0 X S) 其中=Atl為鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度； A為試樣溶液的吸光度； S為試片的面積,單位mm2 ； c(Cr)為鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液中的鉻濃度，單位mg/mL ； P (Cr)為鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑雙面涂覆量，單位mg/m2。
3.如權(quán)利要求I所述的測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，其特征在于，在步驟3中，用以下方法制取試樣溶液 步驟3. 1，將圓形試片放入燒杯中加入硫磷混酸搖動，待試片出現(xiàn)白點時將試片取出； 步驟3. 2，向溶液中滴加硝酸，加熱煮沸； 步驟3. 3，再向步驟3. 2得到的溶液中加入高錳酸鉀溶液，加熱煮沸； 步驟3. 4，加入疊氮化鈉水溶液至溶液變成無色后停止加熱，冷卻燒杯至室溫，即可得試樣溶液。
4.如權(quán)利要求2所述的測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，其特征在于，鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液中的鉻濃度c(Cr)的計算方法為51.996xM 1A
5.如權(quán)利要求I所述的測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，其特征在于，所述硫磷混酸中硫酸、磷酸和水的體積比為1.5 : 1.5 : 7。
6.如權(quán)利要求I所述的測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，其特征在于，所述高錳酸鉀溶液的質(zhì)量濃度為25g/L。
7.如權(quán)利要求I所述的測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，其特征在于，所述疊氮化鈉水溶液的質(zhì)量濃度為0. 5%。
8.如權(quán)利要求I所述的測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，其特征在于，所述二本氨基脲溶液的質(zhì)量濃度為1%。
9.如權(quán)利要求I所述的測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，其特征在于，所述二本氨基脲溶液為二本氨基脲乙醇溶液或二本氨基脲丙酮溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，包括步驟配制硫磷混酸、高錳酸鉀溶液、疊氮化鈉水溶液和二本氨基脲溶液；制取空白溶液、試樣溶液和鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液；測定并讀取鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液的吸光度；計算鍍鋅板表面鈍化劑涂覆量。本發(fā)明的測量鍍鋅板表面三價鉻鈍化劑涂覆量的方法，該方法解決了X熒光光譜儀基體和測量面積小的問題，測量范圍寬泛；用分光光度計檢測，減少目測帶來的誤差，使得測量更為準(zhǔn)確。本方法試樣溶液干擾因素少，準(zhǔn)確；操作簡單，試驗儀器簡易，試驗藥品常見。
文檔編號C23C22/77GK102978596SQ201210567539
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者崔貫英, 徐元, 張福玉, 趙朋松, 閆亮, 劉澤軍 申請人:天津軋一冷軋薄板有限公司