Вход

Моделирование процесса кислотного травления цинка в присутствии ингибиторов

Реферат по химии
Дата добавления: 30 августа 2011
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 321 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу

Моделирование процесса кислотного травления цинка в присутствии ингибиторов

В.А. Мухин, Л.Г. Варепо, M.B. Mухина, Омский государственный университет, кафедра неорганической химии,

При изготовлении клише в полиграфии используется размерное травление цинковых пластин, причем особенно важно исключить подтравливание под очко печатного элемента, обеспечив селективную защиту с помощью ингибирующих добавок. Для практики представляет интерес установление зависимости глубины травления от условий и концентрации добавок, создание математической модели процесса.

С этой целью на вращающемся дисковом электроде проведено исследование в травильном растворе, основу которого составляла 0,7 М азотная кислота. Рабочей поверхностью служил диск из сплава цинка МЦЦ, запрессованный во фторопласт-4. Количество цинка,перешедшего в раствор, определялось гравиметрически. Опыты проводились в условиях, моделирующих процессы коррозионного взаимодействия травящих растворов с различными участками цинковых пластин в процессе формообразования изделий. Выбор моделирующих условий производился с учетом лимитирующих стадий процесса коррозии. В данном случае моделирование проводили аналогично процессу массопереноса. Согласно работе [1], имеется модельная система типа:

где Ф - формный материал, цинк; Р - растворитель, вода; Т - травящее вещество, азотная кислота; Аi, Вi - ингибирующие добавки. На основании проведенных опытов было установлено, что кислоты фталевая и диэтилентриаминпентауксусная, снижая скорость травления,не исключают подтравливания. Наилучшее влияние на избирательность травления оказывают такие органические добавки, как уротропин (УТ), тиодигликолевая кислота (ТДГК), бензимидазол (БИА), а также смесь ТДГК и БИА (рис.1).УТ и БИА использовались квалификации "х.ч.", а ТДГК синтезирована по [2] взаимодействием монохлоруксусной кислоты с сероводородом в щелочной среде. Селективность травления обеспечивается, очевидно, за счет возникновения на свежеобразованной поверхности (Ф) солевых пленок - продуктов взаимодействия металла с ингибиторами (Аi,Вi), причем на избирательность растворения основное влияние оказывает адсорбционная способность ингибиторов. Например, в случае применеия смеси ТДГК с БИА, при реакции цинка с ТДГК, вероятно, тормозится доставка азотной кислоты к поверхности цинка за счет рыхлой пленки продуктов коррозии. Эта пленка уплотняется новой солевой пленкой из продуктов взаимодействия цинка с БИА. Характер зависимостей 4 и 5 (см.рис.),когда асимптота кривых параллельна оси времени, свидетельствует о том, что хотя бы одно из веществ адсорбируется необратимо.

Кинетика травления цинка в растворах 0,7 М азотной кислоты при температуре 30 oC и скорости вращения диска 42 рад/с в присутствии добавок (моль/л): 1 - без добавок; 2 - УТ, 0,05; 3 - ТДУК, 0,07; 4 - БИА, 0,05; 5 - ТДУК, 0,1, БИА, 0,05.

На основании экспериментальных данных выведено уравнение, описывающее данный процесс и позволяющее рассчитать глубину травления в зависимости от заданных условий растворения металла и концентрации ингибиторов:

где h - глубина травления металла; V0 -скорость травления без ингибитора; C - концентрация ингибитора; b - константа равновесия десорбции ингибитора; k - константа скорости адсорбции ингибитора. Константы b и k находились расчетным путем согласно [3].

Полученное уравнение может служить ориентиром для оптимизации состава раствора и в некоторой мере позволяет управлять процессом размерного травления металла.

Список литературы

Наумов В.А. Об адсорбционном механизме ингибирования процессов травления при изготовлении печатных форм. Фотометрические процессы и материалы в полиграфии. М., 1984. С.140.

Hinsberg O. Ber., 1910. Т.43. С.901.

Крылов В.С., Семина Е.В. и др. Об одной модели процесса травления форм высокой печати // Электрохимия. 1982. Т.18. С.493.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.omsu.omskreg.ru/



© Рефератбанк, 2002 - 2017