Межоперационная промывка в гальванике

Межоперационная промывка в гальванике
Межоперационная промывка деталей едва ли не самая важная операция во всяком гальваническом процессе. Хотя она и не участвует в образовании гальванического покрытия, но плохое ее выполнение может не только свести на нет все усилия по получению доброкачественного и красивого покрытия, но и испортить все рабочие растворы и даже оборудование. Дело в том, что при извлечении детален из какого-либо раствора после стекания его излишка на них остается тонкая, но вполне ощутимая пленка раствора. Если детали с такой пленкой погрузить в другой раствор, то пленка в нем растворится и загрязнит его компонентами предыдущего раствора, которые для второго будут посторонними, а, следовательно, вредными. Поэтому после каждой операции должна производиться тщательная промывка в большом количестве чистой про¬точной перемешиваемой воды. Очень редко применяется перенос в следующую ванну без промывки — только в тех специальных случаях, когда следы первого раствора нужны для работы второго. Когда деталь с оставшейся пленкой раствора попадает в чистую воду, то компоненты раствора пленки начинают переходить (диффундировать) в прилегающий слой воды. Скорость этой диффузии снижается по мере того, как концентрация вещества в пленке будет убывать, а в прилегающем слое воды возрастать, т. е. по мере того, как разница концентраций будет уменьшаться. Когда эти концентрации сравняются, дальнейшее вымывание вещества из пленки прекратится и на деталях останется слой жидкости с этой сравнявшейся концентрацией.
При большом объеме воды растворенные компоненты будут диффундировать вглубь воды, снижая тем самым концентрацию в прилегающем к деталям слое, но это процесс медленный. Он ускоряется при подогреве воды, при ее перемешивании и, еще лучше, при непрерывном подводе свежей воды вместо прилегающего слоя. И все-таки процесс диффузии идет медленно, поэтому промывка, даже при всех ускоряющих факторах, требует небольшого, но существенного времени. Каскадная (многоступенчатая) противоточная промывка. С теоретической точки зрения подводить к промываемой детали абсолютно чистую (не содержащую1 смываемых веществ) воду невозможно, ибо при первом же соприкосновении с деталью в нее перейдет какое-то количество этих веществ, но практически это в достаточной степени осуществимо при промывке сильной струей воды, не используемой повторно. Однако этот' способ, помимо некоторых технических неудобств (например, плохой промывки углублений), обладает существенным недостатком — колоссальным расходом воды, что при теперешней ее нехватке в большинстве промышленных городов всего мира является недопустимым расточительством, а необходимость после использования очищать эту воду перед спуском в водоемы вызывает дополнительные расходы и технические затруднения. Вот почему сейчас все шире входит в обиход метод каскадной противоточной промывки, основанный на давно применяемом в химической промышленности принципе встречного движения растворяемого вещества и растворителя, в нашем случае — адсорбированного деталью слоя раствора и воды. Осуществляется это так: устанавливается две (редко три); промывные ванны, свежая вода поступает сначала в первую ванну, из нее переливается во вторую, затем — в третью и оттуда уходит в канализацию, а детали с пленкой адсорбированного раствора промываются сначала в третьей ванне, затем во второй и, наконец, в первой. Следовательно, детали, несущие" пленку концентрированного раствора, сначала промываются более загрязненной водой, а по мере разбавления этой пленки встречаются с более чистой водой, что позволяет поддерживать все время достаточно большую разность концентраций загрязнений между пленкой на детали и подаваемой водой и очень существенно уменьшить расход воды. Правда, две ванны (третья требуется очень редко) занимают, казалось бы, больше места, чем одна, но зато их можно делать меньшего размера. Объем воды, окружающий подвесочное приспособление с деталями, играет в этом случае меньшую роль, а чем меньше объем ванны, тем при данном расходе вода в ней быстрее обновляется, что положительно влияет на качество промывки.

Расход воды (л) на промывку 1 ма деталей
где v — унос раствора 1 ма деталей, л/м2; N — количество ступеней промывки (количество ванн, соединенных в противоточный каскад); С0 — начальная концентрация основного загрязняющего компонента* в пленке на детали, т. е. концентрация его в ванне гальванической обработки, г/л; Сп — предельно допустимая концентрация загрязняющего компонента в последней ванне каскада, следовательно, и его концентрация в пленке, оставшейся на промытой детали, г1л\

Отношение К = С0/Са, показывающее, во сколько раз должна быть снижена в результате промывки концентрация основного компонента в пленке жидкости, удерживаемой на поверхности детали, называется критерием окончательной промывки.
Основной компонент (применительно к данному расчету) — это тот из компонентов раствора предыдущей перед промывкой операции, для которого критерий окончательной промывки больше, чем для всех прочих. Концентрация С0 этого компонента в пленке жидкости, унесенной деталью, равна его концентрации в предыдущем растворе, а оставшаяся после промывки его концентрация в пленке на деталях Сп равна его концентрации в последней промывочной ванне каскада. Величину Сп для расчета расхода воды можно брать из табл. 1, где она приведена в зависимости от назначения предыдущей перед промывкой операции и последующей, которую промывка должна защитить от загрязнения.