电镀液的处理(五):活性碳吸附法

常冶磨工

5、活性炭吸附法
活性炭是由胡桃壳、玉米芯和木材等含碳物质炭化后经过多种药品活化而成。它具有巨大的表面积，lg活性炭，约有500m2～1500m2的表面积。由于它的比表面积大，表面能高，所以它对其他物质具有较大的吸附能力。
不同的活性炭对不同物质，常具有不同的吸附能力。试验表明：N型颗粒活性炭对香豆素的分解产物有较好的吸附效果，而粉末的活性炭吸附效果较差，但后者对1，4一丁炔二醇的分解产物吸附效果较好；又如E-82整平性镀镍光亮剂(吡啶类衍生物)在镀镍液中使用了一段时间后，用粉末状活性炭处理后，镀层的光亮度提高，光亮范围扩大，可见这种活性炭对E-82光亮剂的分解产物有较好的吸附效果。
相反，若用颗粒状活性炭处理这类镀液，处理后镀层就不光亮，说明颗粒状的活性炭对光亮剂有较强的吸附能力；作者在试验新工艺时，有一次发现，一种电镀液使用了一段时期，镀层发暗不亮，经一般的粉末状活性炭处理后，不补充任何原料，获得了镜面光亮的全光亮镀层，再镀一段时期，镀层又不亮了，再经粉末状活性炭处理，又获得了全光亮镀层。可见这种活性炭能吸附光亮剂的分解产物，而对光亮剂本身，基本上不吸附或很少吸附。由此可见，活性炭的吸附，在某些情况下是有选择性的。现在国外已有多种活性炭针对性地应用于某些光亮镀液，有些活性炭具有只吸附或较多地吸附光亮剂的分解产物，而对光亮剂不吸附或较少地吸附，所以他们常在连续过滤的过滤器内，添加一定量的活性炭，通过连续过滤，不断除去光亮剂和其他有机添加剂的分解产物，过滤器使用了一段时间后，再换上新的活性炭；以使镀液中有机物的分解产物含量不致于过高，从而保证电镀产品的质量。
针对各种光亮剂，研制出具有选择性吸附光亮剂分解产物的各种活性炭，是一项具有实际意义的工作，应该引起有关部门重视，这样可以减少处理时镀液中有效成分的损失，提高处理效果。
2 H  w2 K# ^; Z5 g- A* _' s活性炭是一种固体吸附剂，它对气体液体和固体微粒(吸附质)都有一定吸附能力，在吸附质被活性炭吸附的同时，也存在着吸附质脱离活性炭表面的相反过程——解吸，吸附与解吸几乎是同时进行的。当活性炭表面有吸附力的点完全被吸附质占据时，即达吸附饱和，此时吸附与解吸的速度相等，即达到动态平衡，在吸附达饱和后，即使再延长吸附时间，吸附量再也不能提高了。
  V6 d2 p4 N0 e! X4 R3 V活性炭的吸附过程是放热的，应该说，在低温下，活性炭吸附杂质的量多，但在电镀液的一般处理时，常采用加温下操作，那是为了使活性炭易于润湿和分散，实际上在一般情况下，低温有利于吸附，高温加速解吸。
  N0 h: m/ r3 m; S: W/ t净化镀液时，活性炭的用量，应根据有机杂质污染的程度而定，较少的有机杂质只需用1g／L左右的活性炭就可以了；较多的有机杂质需用8g／L～1Og／L，甚至更多；在一般情况下，可用3g／L～5g／L进行处理。
( u; c* }( k2 G' }! u$ A+ ?: S在用活性炭处理镀液时，应注意活性炭的质量，防止活性炭中的杂质进入镀液。若活性炭中含有锌杂质，处理镀镍液后，会使镍层发黑或出现条纹。另外在过滤除去镀液中的活性炭时，一定要把它过滤干净，以免小颗粒的活性炭透过滤芯进入镀液，使该镀液在电镀时，出现粗糙、灰暗、针孔或橘皮状的镀层。
: ~  h6 n) s" f! G8 E# x. e0 z有时为了更好地去除有机杂质，在用活性炭处理前，先用氧化剂(双氧水或高锰酸钾)进行氧化处理，即所谓氧化剂一活性炭联合处理。常用的是双氧水一活性炭处理。在进行这种操作时，一定要将过量的双氧水除掉后再加活性炭，否则，双氧水是氧化剂，活性炭有还原性，相互之间会发生氧化一还原反应(2 H2 02+C=2H2O+C02↑)；另外由于双氧水会分解出02，它会堵塞活性炭有吸附力的细孔，降低活性炭的吸附能力。最好在加入活性炭前，先检验一下镀液中是否还有过剩的双氧水存在，检验的方法如下：
(1)称5gKI溶解于1OOmL水中，加人5g可溶性的淀粉，加热至溶解；
(2)吸一滴镀液滴在干净的滤纸上：
(3)把二滴碘化钾一淀粉溶液滴在滤纸上沾有镀液的部位；
(4)观察颜色：假使在5s内出现蓝色，表明有过剩的双氧水存在(碘化钾一淀粉溶液是不稳定的，最好现配现用)。
活性炭的吸附过程是比较快的，大多数的有机杂质在开始接触的几分钟内就被吸附了，因此，处理时过长时间的搅拌是不必要的，一般只要连续搅拌30 min左右就可以了。
% [( N2 ?' t/ E4 q活性炭吸附法除了强氧化性的镀铬液不能使用外，其他几乎所有的镀液都可应用。
文章关键词： 活性碳吸附法