水性金屬切削液中水溶性防銹劑的添加
發布時間:2011-10-30 10:49
鉻酸(suan)鹽(yan)
鉻酸(suan)(suan)鉀(jia)和(he)(he)重鉻酸(suan)(suan)鉀(jia)呈橘紅色結(jie)晶(jing)狀(zhuang)，是一(yi)種對(dui)鋼鐵(tie)材料和(he)(he)非鐵(tie)金屬（銅、鋁、鎂、鋅）均具有(you)防(fang)銹(xiu)(xiu)效(xiao)果(guo)的(de)通(tong)用型緩蝕(shi)劑(ji)。在室溫下，自來水中質量分(fen)數(shu)0.2%-0.5%的(de)鉻酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)即可防(fang)止鋼的(de)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)，其(qi)防(fang)銹(xiu)(xiu)性隨(sui)水中氯離子的(de)增加和(he)(he)溫度的(de)升高下降(jiang)較快。鉻酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)與磷酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)、亞(ya)硝酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)復(fu)配使用緩蝕(shi)效(xiao)果(guo)能增強。鉻酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)有(you)一(yi)定毒性，其(qi)水溶液對(dui)皮膚(fu)有(you)刺激(ji)性，重鉻酸(suan)(suan)鉀(jia)是強氧化劑(ji)，處理時需特別留意。
鉬酸鈉
鉬酸鈉(na)為白色(se)菱形(xing)結晶，溶于(yu)水，100℃時失去(qu)結晶水。鉬酸鈉(na)在pH值6-11的(de)范圍內起作用(yong)。鉬酸根陰離子是(shi)陽極鈍化(hua)劑，可(ke)(ke)促進金屬表面氧化(hua)膜的(de)形(xing)成，從(cong)而起到緩(huan)蝕作用(yong)。鉬酸鈉(na)與可(ke)(ke)溶性鋅鹽、有(you)機磷(lin)酸鹽以及某些陽極鈍化(hua)有(you)協(xie)同增效(xiao)作用(yong)，復合使用(yong)可(ke)(ke)減(jian)少(shao)用(yong)量并提高其緩(huan)蝕效(xiao)果(guo)。
鉬酸鈉與有機防銹劑的協同增效作用可明顯改善某些含有機防銹劑的合成切削液或水性金屬切削液對灰鑄鐵的防銹性能。鉬酸鈉水溶液對鋼鐵、銅、黃銅、鋁、鎘、銀、鋅都有緩蝕作用，特別是當鉬酸鹽與有機磷酸鹽、鋅鹽等復合使用時，對銅和鋁有良好的緩蝕效果。
鉬酸(suan)鈉毒性(xing)極低，對硬(ying)水適應性(xing)強(qiang)，儲存穩定性(xing)好，有一定的(de)潤滑性(xing)能，是一種有發(fa)(fa)展前途(tu)的(de)水性(xing)金(jin)屬(shu)切削(xue)液添加劑。結晶鉬酸(suan)鈉水溶液作為(wei)緩(huan)蝕劑被廣泛州于金(jin)屬(shu)的(de)防銹處(chu)理、循環冷卻(que)水系統、發(fa)(fa)動機(ji)冷卻(que)液、水性(xing)金(jin)屬(shu)切削(xue)液、金(jin)屬(shu)加工液、油(you)田鉆(zhan)井泥漿等。其缺點是價格較高。
亞硝酸鈉
亞硝酸鈉是白色(se)或微帶淡黃(huang)色(se)斜方晶(jing)(jing)系結晶(jing)(jing)或粉末(mo)，微有咸味(wei)，易(yi)潮解(jie)，易(yi)溶(rong)于水(shui)(shui)和液氨，其水(shui)(shui)溶(rong)液呈弱堿性(pH=9)；微溶(rong)于無(wu)水(shui)(shui)乙醇、甲醇、乙醚。露置于空氣中緩慢(man)氧化成硝酸鈉。亞硝酸鈉是防(fang)銹性能好、價(jia)格低(di)廉的水(shui)(shui)性金屬切削液中的無(wu)機(ji)防(fang)銹劑，在(zai)堿性介(jie)質中對鋼鐵有良好的防(fang)銹作用(yong)，對非鐵金屬（如銅、鋁及其合(he)金、鋅、錫(xi)等）無(wu)效，甚至起腐蝕作用(yong)，所以同時應(ying)加入0.01%-0.1%的苯并(bing)三氮唑或適量的硅酸鈉。
亞硝(xiao)酸(suan)鈉(na)屬(shu)陽極(ji)型緩蝕劑，有(you)強氧(yang)化性而使(shi)鋼鐵表面鈍化，當含量不夠時，鈍化膜的屏蔽不完整，形(xing)成(cheng)小面積的陽極(ji)，使(shi)陽極(ji)的腐蝕電流密(mi)度加大，反而造成(cheng)更為嚴重的局(ju)部腐蝕。
因此，從(cong)防銹的(de)(de)(de)(de)角度考慮，在水性(xing)金屬切削(xue)液的(de)(de)(de)(de)稀釋(shi)液中，亞硝(xiao)酸鈉(na)(na)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)分數需維持在0. 25%左右。亞硝(xiao)酸鈉(na)(na)在pH值9-10的(de)(de)(de)(de)堿性(xing)條件下(xia)防銹效果最好，在中性(xing)溶液中效果較差，而(er)當pH值低于(yu)6時，反而(er)促進(jin)腐(fu)蝕。為(wei)此，通(tong)常加入適量(liang)的(de)(de)(de)(de)碳酸鈉(na)(na)以(yi)維持其堿性(xing)。
亞硝(xiao)酸鈉有一定(ding)毒性，在(zai)人(ren)體內可能生(sheng)成致癌物質亞硝(xiao)胺(an)。我(wo)國(guo)(guo)對亞硝(xiao)酸鈉在(zai)食品(pin)中(zhong)的(de)使(shi)用作了(le)嚴格限(xian)定(ding)。制(zhi)定(ding)了(le)GB1907-2003《食品(pin)添(tian)加劑亞硝(xiao)酸鈉》、GB/T5009. 33-1996《食品(pin)中(zhong)亞硝(xiao)酸鹽(yan)與(yu)硝(xiao)酸鹽(yan)的(de)測定(ding)方法》和GB2760-2007《食品(pin)添(tian)加劑使(shi)用衛(wei)生(sheng)標準》等(deng)多(duo)項國(guo)(guo)家標準。
根據新修訂的(de)(de)GB2760-2007（2008年6月1日實施(shi)），亞硝(xiao)酸(suan)(suan)鈉(na)（鉀）作為(wei)護色劑和防腐劑在(zai)食(shi)品(pin)中(zhong)的(de)(de)最(zui)大(da)使用(yong)量為(wei)0.15 g/kg。各食(shi)品(pin)行(xing)業(ye)也有相應的(de)(de)行(xing)業(ye)標(biao)準(zhun)，如中(zhong)華(hua)人民共(gong)和國行(xing)業(ye)標(biao)準(zhun)SB/T 10251-1995《火腿腸》規(gui)定：亞硝(xiao)酸(suan)(suan)鈉(na)凈含量不得大(da)于30 mg/kg；QB1351一l991《云腿罐頭》規(gui)定：亞硝(xiao)酸(suan)(suan)鈉(na)凈含量不得大(da)于50 mg／kg。世(shi)界食(shi)品(pin)衛生科學委(wei)員會(hui)1992年發布的(de)(de)人體安全攝(she)人亞硝(xiao)酸(suan)(suan)鈉(na)標(biao)準(zhun)為(wei)0-0.1 mg／kg體重，按此標(biao)準(zhun)使用(yong)和食(shi)用(yong)，對人體不會(hui)造成危害。生產設備要密閉，車間要通(tong)風(feng)良好。此外(wai)，包裝(zhuang)、運輸和儲存(cun)過程中(zhong)也必須按照相關法規(gui)處置。
美國在20世紀60年代報告了亞硝胺有致癌性。日本在20世紀80年代初從十六種W3類水性金屬切削液中檢查出亞硝胺的存在并將該類切削液從國家標準JISK224 l中刪除以來，亞硝酸鈉在水基切削液中的應用受到了質疑。各國都在積極開發亞硝酸鈉的代用品，我國取代亞硝酸鈉的研究工作也一直在進行，取得了不少成果。
本文參考(kao)《切削液技術》一書。
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