用赫尔槽试验判断钾盐镀锌液中的金属杂质

镀液中的金属杂质一般均可在赫尔槽试片上反映出来，其特征现象甚至比镀液中某些成分的变化更为明显。

（1）Fe^2＋杂质的判断

    氯化钾镀锌液中的铁杂质有两种：Fe^2＋和Fe^3＋。Fe^3＋的允许浓度较高，甚至达到10g／L镀液仍正常工作，但Fe^2＋却比较敏感，很少量的Fe^2＋便使镀液电流密度上限降低，滚镀则易产生“滚筒眼子印”（主要表现为镀层“黑斑”）。例如，当镀液中Fe^2＋含量达到0.2g／L时，赫尔槽试片上高电流密度区有近20mm区域烧焦和粗糙，若达到0.3g／L时，则几乎赫尔槽试片的高区有半块试片烧焦和粗糙，同时，低区镀层发灰。

（2）Cu^2＋杂质的判断

镀液中Cu^2＋的浓度达到0.15g／L时，赫尔槽试片上高电流密度区镀层明显烧焦

和粗糙，低电流密度区发黑，经钝化或3％稀硝酸出光后会变得更黑。当镀液中Cu^2＋浓度＞0.2g／L时，赫尔槽试片上镀层发黑程度向低电流密度区增加，低区发黑更严重；Cu^2＋浓度＞0.1g／L时，低区镀层出现米黄色。

（3）铅杂质的判断

    铅金属的电极电位比锌正，易在低电流密度区沉积。赫尔槽试验结果表明，当镀液中Pb^2＋浓度为5mg／L时，在低区出现漏镀、发花现象；当Pb^2＋浓度达到10mg／L时，低区漏镀、发花的面积向高区扩展，同时，中、高区出现大面积的白色条纹；当Pb^2＋浓度达到20mg／L时，低区漏镀现象与Pb^2＋浓度为10mg／L时差不多，但低区发花、灰暗现象更为严重，高区仍出现大面积白色条纹。

    在挂镀时，铅杂质的影响表现在工件的深凹处，出现灰暗色的镀层，这种镀层不仅无光，而且显得很薄，甚至露出底层金属。

    在滚镀时，铅的表现形式不易察觉，这是因为工件在滚筒内随着滚筒的转动而做不规则的运动，当工件转动到最外层（靠近阳极）时，瞬间大电流时铅的沉积是微量的，主要是锌的析出；当工件转到距阳极较远点时，电流很小，铅则易于析出。所以，在滚镀时，铅的析出部位不一定在镀层的深凹部位，几乎是均匀分布的。

    在滚镀时，铅对镀层外观的影响因钝化膜的外观颜色不同而不同。五彩钝化时，由于铅几乎是均匀分布的，彩色钝化后表面上似有一层不透明的雾膜，正面看色泽鲜艳，侧面看则发土色；而蓝白色钝化膜外观则几乎没有变化，但放置后镀层会逐渐失色，失色的时间与铅在镀层中的含量有关，含量越大，变色越快。

    铅的危害不同于铁杂质，铁的危害当时就能发现，而铅的危害往往是成品工件在仓储一段时间后才会被发现（变色），因此，需要经常用赫尔槽试验检验镀液，做到防患于未然。检验方法是：取250mL镀液置于赫尔槽内，调pH值至3～4，总电流为0.3～0.5A，通电10min后，取出洗净→3％硝酸溶液出光→水洗→吹干→检验试片低电流密度区。如果低电流密度区出现灰色、不亮镀层或露底，说明镀液含铅，应该进行镀液处理。

（4）六价铬杂质的判断

    当铬酸银浓度达到0.05g／L时，低区出现漏镀，大面积锌层出现白色条纹状镀层（中、高区）；当浓度达到0.1g／L时，高区镀层脆裂，而低区则会无镀层沉积，中区出现白色条纹状镀层。

本文转载自《电镀故障手册》编著    谢无极
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