ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการชุบซิงค์กรดและสังกะสีอัลคาไลน์คือกระบวนการชุบสังกะสีด้วยกรดจะมีอัตราการวางอิเล็กโทรดที่เร็วขึ้น ในขณะที่การชุบสังกะสีอัลคาไลน์มีอัตราการวางอิเล็กโทรดที่ต่ำกว่า
การชุบเป็นมาตรการป้องกันสนิม เราใช้กระบวนการชุบซิงค์บ่อยครั้งเพื่อปกป้องพื้นผิวโลหะหรือเหล็กและเหล็กกล้าจากการกัดกร่อนที่เกิดจากสนิม ดังนั้นเราจึงใช้สังกะสีบาง ๆ บนพื้นผิวโลหะ (พื้นผิว) ที่สร้างเกราะป้องกันทางกายภาพ การชุบสังกะสีมีสองรูปแบบหลักๆ ที่เราใช้ในโอกาสต่างๆ กรดสังกะสีและสังกะสีอัลคาไลน์ การชุบสังกะสีอัลคาไลน์มีสองประเภทอีกครั้งคือการชุบอัลคาไลน์ไซยาไนด์และการชุบอัลคาไลน์ที่ไม่ใช่ไซยาไนด์
การชุบกรดสังกะสีคืออะไร
การชุบสังกะสีด้วยกรดเป็นกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า ซึ่งเราใช้สารละลายกรด เช่น ซิงค์ซัลเฟตหรือซิงค์คลอไรด์เชิงซ้อน เมื่อเทียบกับการชุบอัลคาไลน์สังกะสี นี่เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างใหม่ ประมาณ 50% ของกระบวนการชุบซิงค์ที่เราใช้ในปัจจุบันเป็นกระบวนการชุบสังกะสีด้วยกรด รูปแบบโลหะที่เราสามารถชุบด้วยไฟฟ้าโดยใช้กระบวนการนี้ ได้แก่ เหล็กหล่อ เหล็กอ่อน และเหล็กคาร์บอนไนไตรด์
รูปที่ 01: ขดลวดเคลือบสังกะสี
ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้มีดังนี้:
ZnCl2 + 2 KCl → K2ZnCl4
K2ZnCl4 → 2K+ + ZnCl4
ZnCl2 → Zn2+ + 2Cl–
มีข้อดีสองประการในการใช้กระบวนการนี้ ประการแรกมันมีประสิทธิภาพแคโทดสูงซึ่งส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงน้อยลง และยังทำให้อัตราการชุบด้วยไฟฟ้าเร็วขึ้นอีกด้วย ประการที่สอง ต้องการการบำบัดของเสียน้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม มีข้อดีของกระบวนการนี้เช่นกัน ลักษณะการกัดกร่อนของสารเคมีที่ใช้ ส่งผลให้สารละลายวางในช่อง ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อการเคลือบหากไม่ปฏิบัติตามขั้นตอนการล้างที่เหมาะสม
การชุบสังกะสีอัลคาไลน์คืออะไร
การชุบอัลคาไลน์สังกะสีเป็นกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าซึ่งเราใช้สารละลายอัลคาไลน์ มีสองขั้นตอนที่แตกต่างกันของวิธีการชุบนี้ กระบวนการชุบอัลคาไลน์ไซยาไนด์และกระบวนการชุบอัลคาไลน์ที่ไม่ใช่ไซยาไนด์
ชุบอัลคาไลน์ไซยาไนด์
นี่เป็นขั้นตอนแรกที่มี ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้มีดังนี้:
[Zn(CN)4]2- + 2OH– → [Zn] (OH)2] + 4CN–
[Zn(OH)2] + e → [Zn(OH)2]–
[Zn(OH)2]- → Zn(OH) + OH–
ZnOH + e → Zn + OH–
อย่างไรก็ตาม ขณะนี้กระบวนการชุบนี้ไม่ได้ใช้งาน เนื่องจากกระบวนการอื่นๆ มีประสิทธิภาพสูงและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด อย่างไรก็ตาม มันมีข้อได้เปรียบที่สำคัญ นั่นคือ; ความสามารถในการชุบสังกะสีในชิ้นส่วนที่มีพื้นที่ความหนาแน่นกระแสไฟต่ำ เช่น ท่อ
รูปที่ 02: สารละลายสังกะสีในเซลล์ทดสอบ
ชุบอัลคาไลน์ไม่มีไซยาไนด์
กระบวนการนี้มีการใช้งานในอุตสาหกรรมสมัยใหม่เนื่องจากความน่าเชื่อถือ วิธีการประหยัดต้นทุน ฯลฯ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการนี้มีดังนี้:
[Zn(OH)4]2- → [Zn(OH)3 ]– + OH–
[Zn(OH)3]– + e → [Zn(OH)2] + OH–
[Zn(OH)2] → Zn(OH) + OH–
ZnOH + e → Zn + OH–
อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียอยู่เล็กน้อยในกระบวนการนี้ ประการแรก สารละลายที่เราใช้ในกระบวนการนี้มีปริมาณคาร์บอเนตสูง การก่อตัวของคาร์บอเนตจะเพิ่มขึ้นตามการกวนและอุณหภูมิของสารละลายที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายลดลง จึงเป็นอุปสรรคต่อกระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า เมื่อเทียบกับกระบวนการนี้ การชุบด้วยกรดสังกะสีมีค่าการนำไฟฟ้าเนื่องจาก KCl ในสารละลาย
การชุบซิงค์กรดและสังกะสีอัลคาไลน์ต่างกันอย่างไร
การชุบสังกะสีด้วยกรดเป็นกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า ซึ่งเราใช้สารละลายกรด ในขณะที่การชุบสังกะสีด้วยอัลคาไลน์เป็นกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าซึ่งเราใช้สารละลายอัลคาไลน์การชุบด้วยกรดสังกะสีและการชุบสังกะสีอัลคาไลน์มีความแตกต่างกันหลายประการ เหนือสิ่งอื่นใด ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการชุบกรดสังกะสีและการชุบสังกะสีอัลคาไลน์คือกระบวนการชุบสังกะสีด้วยกรดจะมีอัตราการวางอิเล็กโทรดที่เร็วขึ้น ในขณะที่การชุบสังกะสีอัลคาไลน์มีอัตราการวางอิเล็กโทรดที่ต่ำกว่า ข้อแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างการชุบด้วยกรดสังกะสีและการชุบสังกะสีอัลคาไลน์ก็คือ กระบวนการชุบสังกะสีด้วยกรดนั้นต้องการการบำบัดของเสียน้อยที่สุด ในขณะที่กระบวนการชุบสังกะสีอัลคาไลน์นั้นต้องการการบำบัดของเสียที่สูงมาก
อินโฟกราฟิกด้านล่างให้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างการชุบซิงค์กรดและสังกะสีอัลคาไลน์
สรุป – การชุบซิงค์กรดกับสังกะสีอัลคาไลน์
สังกะสีด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการทั่วไปที่เราใช้เพื่อป้องกันพื้นผิวโลหะจากการเกิดสนิมการชุบซิงค์มีสามรูปแบบ การชุบสังกะสีด้วยกรด การชุบอัลคาไลน์ไซยาไนด์ และการชุบอัลคาไลน์ที่ไม่ใช่ไซยาไนด์ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการชุบด้วยกรดสังกะสีและการชุบสังกะสีอัลคาไลน์คือกระบวนการชุบสังกะสีด้วยกรดมีอัตราการเกิดอิเล็กโทรดที่เร็วกว่าการชุบสังกะสีอัลคาไลน์