Оглавление Видео опыты по химии Видео опыты по физике На главную страницу

Химия и Химики № 1 2020

Журнал Химиков-Энтузиастов
Помощь журналуПомощь журналу Химия и Химики




Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе)
Bag story (about chemical substances)


В.Н. Витер


Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter


Сульфат и хлорид никеля
Месяца 3 назад делал анализ ванны матового никеля. Состав электролита: сульфат никеля, хлорид никеля, борная кислота, гальванические добавки. Ванна оказалась слишком разбавленной: не хватало, как сульфата, так и хлорида никеля. Посчитал: чтобы состав соответствовал норме, в ванну нужно мешок того и мешок другого. Написал служебную записку, чтобы купили. В таких случаях предприятие обычно, или покупало, а если нет, - то бухгалтер приходила и выясняла, насколько срочно нужно купить. В этот раз на мою служебную просто "забили" (ее приняли и проигнорировали). - Хорошо, как скажите.

Прошло несколько месяцев. Директор ввел "режим жесткой экономии" - перестали покупать даже самые нужные вещи, а если покупали - то с боем. Тем временем, ванна матового никеля стала плохо работать. Подозреваю, что не из-за того, что она разведенная (как говорят рабочие - "пустая") - этим не объяснишь факт, что детали после нанесения покрытия приходилось скрести. Но вспомнили и про то, что в ванне не хватает одного мешка сульфата никеля и мешка хлорида никеля. Сказали гальванику (рабочий), который формально за эту ванну отвечает. Рабочий (Вася) пошел, "поныл" директору и о чудо: мои служебные нашлись и вещества купили. Я получил, принес их к ванне, сказал рабочему в конце смены добавить по полмешка обеих веществ (чтобы не все сразу).

Вася попытался спихнуть задание на других - мол, я слишком занят. Вот неожиданность: этот человек прославился умением сваливать свою работу на других и вешать на уши лапшу начальству. Сказал: ничего - завтра сделаете. Потом пошел к мастеру (которая того лентяя покрывает) и написал ей на бумажке, сколько чего нужно добавить, - пусть сами разбираются.

Как видите, и от таких работников бывает польза: работать не хочет, зато соли никеля у директора он выбил. Нет: свою непосредственную работу Вася делает, но много чего пытается свалить на других.

Чтобы растворить соли никеля и добавить их вы ванну, пришлось идти к другому гальванику (Ивану), который работает руками, а не языком. Не без пререканий (это не его обязанность) Иван согласился. Когда? - Это их дело, а не мое: будет плохо работать ванна - сорвутся заказы, пострадает ИХ зарплата. Я отвечаю за работоспособность ванн, но сами заказы не принимаю и не отдаю заказчикам - этим занимаются другие. Хорошо, когда нет потребности выполнять обязанности надзирателя.

В результате мешки так и стояли, ванна кое-как работала. До одного прекрасного дня. Захожу на наш участок - на гальванику. Смотрю на дисплей, куда выводится показания температуры ванны химического никеля (кроме матового никеля у нас делают еще блестящий никель, "никель-страйк" и химический никель). Если верить датчику - в ванне сейчас 153°С (жаль не сфотографировал). Занятно, если учесть, что рабочая температура - 80-90°С, а температура кипения электролита - примерно, как у воды. Но от интересных раздумий меня отвлекли...

Подходит ко мне Иван (которому я поручил растворить соли никеля), спрашивает про ванну матового никеля. Сначала не понял, думал он спрашивает про добавки. Оказалось - про корректировку: сколько мешков сульфата и сколько хлорида нужно растворить и добавить.

- Полмешка сульфата и полмешка хлорида.

- Блин, я уже мешок сульфата растворил.

- Не страшно: можешь добавлять мешок. Только там мало хлоридов: потом раствори еще полмешка хлорида никеля.

Он растворил и добавил. Другой гальваник - Вова случайно объяснил, почему до корректировки в ванне была низкая концентрация компонентов: он пожаловался, что Вася доливает в ванну слишком много воды - чтобы максимально поднять уровень. Я прикинул в уме: лишних 100-150 л воды в электролите как раз и означают, что нужно добавить 1 мешок хлорида никеля и 1 мешок сульфата, чтобы концентрация вернулась в норму.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Сульфат никеля

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Хлорид никеля

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Ванна матового никеля



Кстати, о гальванических добавках к ванне матового никеля. Норм количества добавок в эту ванну не нашел - ни в пересчете на 1м2 покрытия, ни на А*Ч, ни в пересчете на фазу Луны. Регламентируется концентрация добавок в ванне, причем избыток одной из них вредит. Состав добавок неизвестен (даже качественный), поэтому их концентрация выражается в мл добавки на л электролита.

Как определять концентрацию добавок в ванне? Согласно регламента - методом HPLC с УФ детектором, на хроматографе фирмы Waters.

"Например, Waters Alliance 2695 with Waters 2996 or Waters 2487".

Цены на эти приборы заоблачные - их позволяют себе разве что фармацевтические фирмы (зарабатывать на здоровье больных - дело очень выгодное). Могли бы написать в регламенте "с помощью ускорителя тяжелых ионов" - так звучит солиднее.

Как выходят из положения? В записях, оставленных предшественниками, нашел: "Добавляется по мере потребности", хорошо, хоть разовые количества указаны.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Разовая норма добавок в ванну матового никеля

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Вот так и корректируются гальванические ванны...

А насчет датчика температуры - пошел к Васе (он как раз отвечает за ванну химического никеля), и спросил, как это следует понимать? Вчера он жаловался на качество покрытия (химический никель не блестит) и просил сделать анализ. Анализ я, разумеется, не сделал (затягали с ванной золочения), но вероятную причину уже нашел - несоответствие температурного режима. Вася клянется, что утром было все нормально - просто датчик иногда показывает ерунду. Подходим к ванне, он вынимает и встряхивает датчик, температура постепенно падает до правдоподобных 70°С. Позже выяснил, что причина несоответствия покрытия таки была в составе ванны.

Борная кислота и сульфат меди
Борная кислота - один из компонентов электролита ванн блестящего и матового никеля. Ее потери приходится время от времени восполнять. Как это делается? Есть два варианта. Первый - борную кислоту растворяют в горячей воде (лучше - в кипятке) и добавляют в ванну. Иногда, правда, бывает, что при добавлении горячего раствора в ванну кислота сразу выпадает в осадок. Чем это плохо? Взвешенные частицы в растворе могут прилипать к никелевому слою в процессе нанесения, что вызывает механические дефекты покрытия. Во-вторых, ванны фильтруются. Для этого используют циркуляцию электролита через полипропиленовый картридж (или непрерывно, или периодически). Если борная кислота выпадает в осадок, она сразу забивает фильтр.

Был случай, когда ни с сего, ни с того осадок борной кислоты выпал в ванне блестящего никеля за выходные дни. Вероятно - из-за охлаждения электролита за выходные дни. Рабочие и менеджер не знали, что это такое за вещество. Пришлось делать "химический анализ" - нагрел кислоту в тигле на плитке и по характерному поведению (плавление, вернее - превращение в стеклообразную массу с выделением пузырьков водяного пара) убедился в очевидном - это борная кислота.

Уже успел написать статью, как случай повторился. Тоже после выходных и тоже, когда в цехе было холодно. Правда, не в той же ванне блестящего никеля, а в соседней. Смотрю на никелевые аноды (из электролита видна только верхняя их часть), а сверху на мешочках - сростки (друзы) кристаллов борной кислоты. Достаю анод из ванны - на тканевом мешочке - целые заросли кристаллов борной кислоты. Другой анод - то же самое. Показал ребятам, надеюсь, что при нагреве электролита борная кислота растворится (рабочая температура ванны выше 55°С).

В другом варианте для корректировки ванны борную кислоту помещают в мешочек из синтетической ткани и подвешивают в ванне - она постепенно растворяется при контакте с электролитом. Ни осадка, ни лишней кислоты.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Мешочек с борной кислотой, подвешенный в ванне блестящего никеля

Химический анализ. Chemical analysis
Осадок борной кислоты, который выпал в ванне блестящего никеля. Вероятно - из-за охлаждения электролита за выходные дни

Химический анализ. Chemical analysis

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Аналогичный осадок борной кислоты, но уже в другой ванне

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Для корректировки состава ванн заказал и получил мешок борной кислоты и мешок сульфата меди. Отнес к гальваническим ваннам и поставил. Борная кислота стоит, рабочие ее берут по мере потребности. Я делаю анализы электролитов и говорю, куда и сколько нужно добавлять.

Гальваники (рабочие) иногда добавляют, иногда нет. Например, позавчера только закончил работы с электролитом цинкования в лаборатории - сразу позвали на участок: одна из ванн блестящего никелирования стала давать брак. Похоже на питтинг (точечные дефекты - там, где к поверхности приставали пузырьки водорода, отсутствует покрытие), но после ванны никеля его не было видно - покрытие портилось после хромирования. Бригадир попросил сделать анализ "всего, что можно", на что я ему объяснил: из-за концентрации сульфата никеля такого не будет, хлорид никеля - только чтобы аноды легче растворялись, единственное, что может влиять - борная кислота.

Протитровал - 7 кг не хватает. Раньше не хватало 10 кг, я сказал добавить. Бригадир признался, что добавил только 4. Остальные 6 кг за ним и остались + 1 кг сверху. Пообещал добавить.

Повторюсь: в мои обязанности не входит работа жандарма. Я или сам добавляю, или говорю людям, сколько чего надо добавить. Не сделаешь - тебе же хуже, поскольку на этой ванне ты и работаешь. Будут отклонения состава - пойдет брак. Покрытие придется снимать и наносить заново.

Мешок борной кислоты уже заканчивается. С боем заказал новый. Пока не купили, но никуда не денутся (если им нужны ванны никелирования). Кстати, для борной кислоты нашлось и другое применение - уже двое людей попросили ее для тараканов.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Борная кислота и сульфат меди

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Серная кислота, борная кислота, сульфат меди

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Борная кислота

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Сульфат меди нужен для корректировки ванны сернокислотного меднения. Обычно ванну корректируют, приливая в нее серную кислоту и добавляя новые медные аноды (взамен растворившихся). Концентрация меди в ванне поддерживается за счет растворения медных анодов. Но, как ни проанализирую ванну, - концентрация меди все время была ниже нормы. Увеличение количества растворимых анодов не помогало. Концентрация по мере работы ванны не падала, но была стабильно ниже нормы. Значит, нужно купить сульфат меди и добавить его в ванну. Бригадир сказал, что эту ванну не корректировали, ни при моей предшественнице, ни при ее предшественнике. Так что надо бы добавить сульфата меди. Мой начальник сказал, что ванну корректировать сульфатом невыгодно, поскольку он стоит дороже, чем медные аноды (на единицу массы меди), кроме того, продажные соли бывают грязными, а аноды, как правило, чистые. Но начальник в подробности работы не вникает, поэтому я заказал сульфат меди - его купили вместе с борной кислотой. Мешок постоял, потом его растворили и добавили в ванну. Концентрация меди поднялась выше нижнего предела.

Фильтрующие картриджи
Кстати, о полипропиленовых фильтрах. Для фильтрования ванн у нас используются картриджи двух видов - "длинные" и "короткие". Оба - пористостью 20 мкм (пробовали использовать 5 мкм - они быстро забиваются). Попросили рабочие заказать картриджи - 40 штук длинных и 40 штук коротких. Купили далеко не сразу, но купили. Получаю два ящика. Открываю один - внутри упакованы картриджи. Достаю один - он короткий, значит в другом ящике - длинные. Открываю второй ящик, достаю оттуда картридж - он тоже короткий. Длинные картриджи не купили - купили два ящика коротких. Через месяц набираю картриджи, чтобы отнести гальваникам, оказывается, что в обоих ящиках упакованы и длинные, и короткие картриджи. Сверху они выглядят одинаково, а проверить несколько штук сразу я не догадался.

Кроме полипропиленовых картриджей для гальванических ванн используются еще и угольные - они поглощают органические вещества из электролита - не только вредные примеси (например, продукты разрушения гальванических добавок, которые накапливаются в ванне и создают проблемы), но уголь поглощает и сами гальванические добавки (не все - некоторые). После такой очистки (фильтрования ванны через уголь) добавки приходится вводить заново. Иногда перед углем в ванну добавляют перекись водорода и перманганат калия - чтобы разрушить органику основательно.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Полипропиленовые фильтрующие картриджи

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Угольные фильтрующие картриджи

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Отработанные полипропиленовые картриджи после фильтрования ванны блестящего никелирования

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Персульфат натрия (аммония)
У нас в цеху он не используется, но в соседнем цеху идет сотнями килограммов на ванну травления плат. Сернокислым раствором персульфата старвливают медь. Персульфат натрия - более мягкое средство, персульфат аммония - более жесткое. Стоят эти вещества недешево, что вызывает у нашего начальства истерику при их закупке. Но кричи - не кричи, а покупать приходится - если хочешь печатные платы делать.

Как-то иду по коридору, смотрю - рабочий поднимает мешок с персульфатом аммония (25 кг) на вытянутые руки над головой, потом резко бросает его плашмя на пол. Берет с пола, кладет на кучу в тележку. Потом хватает новый мешок поднимает над головой, бросает, подбирает, кладет в тележку и т.д. Мешков больше десятка. Процедура меня заинтересовала, но спрашивать не стал, т.к. не знаю этого рабочего.

Прихожу в лабораторию. Мои соседки - два технолога. Одна другой говорит:

- Ты видела персульфат? Он, как камень!

Так я понял смысл этой тяжелоатлетической процедуры [К1].

Бросать поднимать и бросать мешки, - возможно, тяжело и неприятно, но это дело нужное: персульфат аммония сам себя не измельчит. Труднее всего выполнять дурную работу - работу, лишенную смысла. Даже если физически она и легкая.

По мере травления металлической меди персульфатом концентрация персульфата и серной кислоты в растворе падает, а концентрация катионов меди - растет. Когда содержание меди в растворе превышает определенный предел - травление металлической меди прекращается. Травильный раствор нужно частично или полностью менять.

Часть ванны (или вся ванна) сливается и заменяется новой - вроде бы все понятно. Но начальник, увидев счет за новый персульфат, решил заняться изобретательством.

Раствор потерял активность потому, что в нем много меди? А давайте мы эту медь осадим - алюминием. Тогда раствор снова станет активным. Доводы, что при травлении персульфат расходуется, и алюминий его не вернет, не подействовали. В неактивном растворе осталось сколько-то персульфата - давайте хотя бы его спасем! А потом можно еще и медь сдать (правда, потом выяснилось, что принимать в лом такую медь не захотели - поскольку она смешана с алюминием).

Технолог спорить с начальником не стала и сделала - сначала к отработанному раствору с медью добавляли алюминиевую стружку. Но стружка скоро закончилась. Пробовали опускать в раствор алюминиевые пластины - безрезультатно - медь на них не оседала (вероятно, этот алюминий был пассивирован с поверхности). Это было без меня. Технолог ушла в отпуск, и директор поручил эту работу мне.

Сразу понял, что смысла в ней никакого - разве что, чтобы регенерировать из травильного раствора медь, а потом сам раствор слить в канализацию - потому что если кислый раствор персульфата травит медь, алюминий он будет травить тем более - до тех пор, пока весь персульфат не угробится. Останется кислая вода (и не факт, что кислая). Зато алюминий перейдет в раствор. Как он будет влиять на работу ванны - неизвестно.

Но спорить тоже не стал. Защитная пленка? Решил опустить алюминиевые пластины в ванну травления алюминия (щелочь + ПАВ). Зав. тех бюро сказала потом опустить пластины в смесь азотки и плавиковки - я проигнорировал, поскольку азотная кислота наоборот пассивирует алюминий. После щелочи опустил пластины в ведро с раствором, из которого нужно было удалить медь. Сначала медь выделялась вяло, но к утру синий раствор побледнел, а на поверхности алюминия осела рыхлая красная губка меди.

На следующий день купили персульфат аммония - необходимое для замены ванны количество. Про "ведерный эксперимент" директор сразу же забыл.

Время шло, алюминиевые пластины в ведре с персульфатом и растворенной медью так и стояли. Через пару недель пришел, чтобы забрать ведро. Открываю - раствор стал бесцветным: практически вся медь восстановилась до металла. Думаю, что весь персульфат тоже прореагировал с алюминием. На дне ведра и на поверхности алюминия собралось изрядное количество красной медной губки. Раствор вылил, алюминий - выбросил, ведро - помыл и забрал. Так и закончился эксперимент.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Персульфат аммония

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Ванна травления плат кислым раствором персульфата

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Линия металлизации печатных плат

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Покрытый медью текстолит с дефектами

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Попытка регенерировать персульфатный травильный раствор алюминием в ведре

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
После двух недель стояния алюминиевых пластин в растворе

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Кислоты (серная, азотная, соляная, плавиковая)
С кислотами не все так просто (серная и соляная кислоты - прекурсоры), но производство их потребляет сотнями литров. Привозят их в канистрах или в пластиковых бочках. Например, серная кислота у нас идет для коррекции ванны блестящей меди и ванны олово-висмут. Также - для некоторых ванн травления.

Оказалось, что у нас серная кислота "Х.Ч." плотностью не 1.83, а 1.75 г/см3: мало того, что нужен больший объем на одну и ту же массу, так она еще и более разведенная. При корректировках ванн я считал объем кислоты на плотность 1.83 и концентрацию 100% (что кислота 92-98% не учитывал). Перепроверить и указать на неточность в расчетах было некому - физически. Про несоответствие плотности узнал случайно - от технологов соседнего цеха [K2], [K3].


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Серная кислота (10-л канистры)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Соляная кислота идет на травление металлов (техническая) и на приготовление палладиевого активатора металлизации пластика. Также - на ванну "никель-страйк" (никелирование нержавеющей стали). А еще - на приготовление декапира для ванны золочения. В трех последних случаях нужна кислота квалификации "Х.Ч.".


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Соляная кислота в 10-л канистрах

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Азотная и плавиковая кислоты нужны для ванны осветления алюминиевых деталей (сначала детали травят в ванне со щелочью, затем - осветляют в ванне HF-HNO3, чтобы убрать с поверхности шлам). Азотная кислота, кроме того, идет для ванны осветления цинка и для нескольких ванн пассивации.

Сегодня был небольшой переполох. Технолог спросила, могу ли я отличить азотную кислоту от соляной? - Без проблем - по запаху. Оказалось, что рабочие приготовили ванну плавиковая кислота - азотная кислота, а она что-то не осветляет детали. Плюс по цвету отливается (желтая вместо бесцветной). Возникло подозрение, что вместо азотки в канистрах оказалась солянка. На канистрах точно были этикетки "азотная кислота", эти канистры я сам получал и принес, но не вскрывал. Ванну готовили рабочие. Открываю пустые канистры из-под кислоты, нюхаю - но их уже помыли - запах не ощущается. Ладно. Набираю раствор из ванны. Если это азотная кислота - она бурно реагирует с медью. Беру из корзинки ванны сернокислотной меди кусок медного анода. - А он большой - в срезанную бутылку с травильным раствором не пролазит. Иду к гальванику - нет ли инструментов на участке, чтобы отрезать кусок меди, иначе придется спускаться в слесарку. Инструментов не оказалось, но на дне промывочной ванночки он нашел меньший кусок анода. Опускаю его в раствор. Реакция с выделением бурых паров идет, только очень слабо. Т.е., кислота таки азотная, но, по-видимому, разбавленная. Бригадир не верит. Иду в кладовку, набираю из канистры концентрированную азотную кислоты, возвращаюсь, опускаю медь. Реакция гораздо активнее (хотя тоже вялая - в цеху холодно). Сливать эту ванну надо и готовить новую. Конечно, начальство скорее удавится, чем разрешить купить кислоты, но покупать придется. С выводами я поспешил...

Рабочие берут и опускают в ванну алюминиевую деталь - в этот раз осветлило нормально. А кто говорил, что НЕ осветляет? ВАСЯ?! Я сдержался, тем более, что уже обещал его прибить - при нескольких свидетелях.

Ванна или будет работать, или ее придется менять. Скорее всего, будет работать, но недолго, поскольку кислота разбавленная.

Дальнейшие попытки осветлить детали показали, что ванна работает плохо. Вася был прав. Не успел я дописать статью, а причина выяснилась окончательно. Что азотная кислота разведенная - я не сомневался. Но появилось документальное подтверждение. Из отпуска вышла старший мастер и показала мне паспорт качества. Согласно паспорту, азотная кислота была 56%-я - и она соответствует требованиям ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия. Мастер говорит, что быть такого не может.

Нахожу в сети этот ГОСТ (с Изменениями N 1, 2, с Поправкой), смотрю, - для азотной кислоты марки "Ч." содержание основного вещества должно быть >65% HNO3. Действительно - кислота не соответствует. Смотрю внимательнее, а в ГОСТе допускается кислота 2-х видов: концентрированная (не менее 65% HNO3) и разбавленная - (не менее 56% HNO3). Разбавленную и купили. Потом оказалось, что у мастера был старый вариант ГОСТа, в нем нет "нововведения", что товарная кислота может быть "концентрированной" и "разбавленной" [K4].

От мастера узнал еще одну интересную деталь. Технолог не зря боялась, что вместо азотной кислоты в ванну по ошибке добавили соляную кислоту. Такое уже было. Дважды.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Канистры с азотной и плавиковой кислотами, в мешке - сегнетова соль

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Кислоты перед добавлением в ванну

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Кусок медного анода (для качественной реакции на азотную кислоту)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Качественное определение: какую кислоту добавили в ванну - азотную или соляную

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Паспорт качества на азотную кислоту

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия (фрагмент)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Ванна осветления алюминиевых деталей (нехарактерный цвет раствора)



В прошлый раз, когда готовили ванну азотная кислота - плавиковая кислота, вышло не менее интересно. Готовить новую ванну пришлось потому, что за выходные старая потекла. Вылилась на пол, а дело было на втором этаже. В результате на первом этаже с потолка на ценное оборудование стала капать смесь азотной и плавиковой кислот.

Разлитую ванну убрали, купили кислоты, готовят новую ванну. Канистры с кислотами были без этикеток. Старший мастер умудрилась их подписать, руководствуясь "цветом крышечек". Так на канистрах с азотной кислотой появились надписи "HF". Хорошо, что рабочие по запаху распознали азотку и исправили. А еще хорошо, что тогда к этим работам я не имел отношения (что избавило от необходимости прибить эту кралю на месте).


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Канистры с азотной и плавиковой кислотой - предыдущая партия (в этот раз не возникло сомнений в их подлинности)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Ванна осветления деталей из алюминиевых сплавов (в такой цвет раствор окрашивается в процессе работы, вначале он бесцветный)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Едкий натр и пищевая сода
Едкий натр идет на ванну травления алюминия - для освобождения алюминиевых деталей от поверхностной пленки, также используется в ваннах электрохимического обезжиривания.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Ванна травления алюминия (едкий натр + ПАВ)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




25-кг мешок едкого натра пострадал в неравном столкновении с 25-кг канистрой (с добавкой для ванны химического никеля). Сначала я не мог понять: что это за шипение? Выходит воздух из канистры? Но канистра плотно закрыта с нетронутым защитным кольцом (защита от распаковки). Потом смотрю - в мешке дырка и из него высыпалось пару килограмм щелочи. Это не шипение, а звук высыпающегося порошка.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Едкий натр

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Взял веник и совок, собрал щелочь и высыпал в ванну травления алюминия. Мешок заклеил скотчем и убрал подальше с дороги. Гидрокарбонат содия (я хотел сказать - натрия) используется в соседнем цеху. В лаборатории стоит мешок. Недавно принесли второй. Пищевая сода - набирай сколько хочешь. Благо, мне уже почти ничего не хочется - за полгода не принес домой ни разу. Использую в лаборатории (чтобы мыть чашку).

Хотя одно "химическое" использование гидрокарбоната натрия все-таки есть. Пластинки перед их применением в качестве катода в ячейке Хулла предписывается натирать венской известью. Вместо нее мы используем пищевую соду.

Начальник:

- Ты натер пластинки венской известью?

- Да, да - конечно: натер "венской содой".

Не удивлюсь, если он всерьез поверил, что есть такая - "венская сода". Каждому свое: нам - химия; ему - зарабатывание денег.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Гидрокарбонат натрия



Сегнетова соль и цианид меди
Сегнетова соль (тартрат натрия и калия, виннокислый калий-натрий) используется для корректировки ванны цианистой меди. Каждые 2 месяца в ванну нужно добавить 10 кг. Последние запасы использовали в первые месяцы моей работы на данном предприятии. Чтобы купили еще, пришлось воевать 4 месяца. Без корректировки ванна могла выйти из строя, а реанимировать ее - непростая задача. На цианистую медь многое завязано - покрытие получается мелкокристаллическое, у него хорошая проникающая способность (это нужно, чтобы покрывать отверстия и прочие места, где экранируется электрическое поле). Наконец, одумались и купили 25-кг мешок китайской сегнетовой соли. Притащил на участок - рабочие были в восторге. Пока вторую неделю мешок стоит нетронутый. Но я людей не подгоняю, т.к. они сами заинтересованы, чтобы ванна работала. Будет свободное время - растворят и добавят.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Сегнетова соль (тартрат натрия и калия, виннокислый калий-натрий)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Двумя другими веществами, которыми корректируют ванну цианистой меди, являются цианид натрия и цианид меди. Цианид натрия используется в виде раствора - один раз видел, как рабочие его несли в обычных ведрах. Цианид меди используют в твердом виде. Тоже набирают в ведро. Твердая цианистая медь - плохой вариант - другие гальваники используют ее в виде раствора. Проблема в том, что в электролите цианид меди растворяется медленно - его помещают в специальную стальную корзинку, которую подвешивают к катоду, проложив между катодной шиной и ручкой корзины бумагу.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Цианид меди

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Корзинка для растворения цианида меди в электролите

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Ванна цианистой меди

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Медный анод (растворимый)



Кладовка
Небольшая комната, в которой хранятся гальванические добавки и вещества, из которых готовят и которыми корректируют гальванические ванны. Добавки для ванн блестящего и матового никеля, для ванны химического никеля, ванны блестящей меди, ванны хромирования, ванны олово-висмут. Мешки со щелочью, канистры с кислотами (с теми, что не являются прекурсорами). Барабаны с хромовым ангидридом.

В числе прочего, в кладовке стоит несколько канистр с плавиковой кислотой. На фото - четыре из них. Один раз зашел в кладовку, смотрю - канистры с плавиковкой упали "со второго яруса" - лежат на полу. Первая - на боку, вторая - крышкой вниз. Хорошо, что крышки и стенки канистр выдержали - иначе на всем этаже была бы газовая камера.

Хотя, не привыкать. Например, лужи "поплывшего" хромового ангидрида на полу - у нас обычное явление.


Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Кладовка

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Плавиковая кислота - две верхние канистры упали, одна - крышкой вниз

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Новое поступление: плавиковая кислота, сульфат олова (ведра), Трилон Б

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)
Гальванические добавки для разных ванн

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)




Комментарии
К1 На работе для подобных целей есть пара резиновых молотков, побольше и поменьше, из тех, которыми пользуются укладчики тротуарной плитки. Ими удобно дробить слежавшийся реактив прямо в мешке или банке (пластиковой), а также лед измельчать.

К2 Х.Ч. серную у нас делал "Сумыхимпром", но у них были фирменные этикетки.

И, кстати, Х.Ч. я давно уже не видел, только Ч.Д.А. Так что тут, судя по кустарным этикеткам, просто некие фирмачи купили в "кубышках" и разлили по бачкам. И, конечно, Х.Ч. она весьма условно.

17.5 кг в бачках она уже давно, хотя, казалось бы, почему 18 не налить, оно должно влезть.

Плотность реальную я давно уже не измерял.

К3 У нас - на нижнем пределе ГОСТа по концентрации. Когда долго стоит в канистре - темнеет и пахнет сернистым газом.

К3-1 Она реагирует с полиэтиленом.

По хорошему, серную долго нельзя хранить в канистре, тем более квалификации Х.Ч. и Ч.Д.А.

Особенно это хорошо заметно с олеумом, если он в бутылке не со стеклянной, а с пластмассовой пробкой, то чернеет очень быстро.

К4 История с азотной кислотой получила очередное продолжение. Скоро должен поступить новый заказ "от которого нельзя отказаться" (предприятие государственное, заказ - военный). Для его выполнения нужна ванна осветления алюминиевых покрытий: азотная кислота - 3 ч., плавиковая кислота - 1 ч. Упомянутая в тексте ванна, - приготовленная из плохой азотной кислоты, - работает соответственно (т.е. - плохо), поэтому решили приготовить еще одну ванну - уже из кислоты надлежащего качества. Старую ванну выливать не собираются: люди (гальваники) с ней так и мучатся, но новый заказ в ней не сделаешь.

Сказал бухгалтеру, чтобы купили концентрированную азотную кислоту - 65%+. Сказал - и успешно об этом забыл - т.к. данной ванной я не занимаюсь. Есть старший мастер, есть технолог (зав. техотдела) - пускай и развлекаются (на старости лет).

Через пару дней вызывают к директору: меня и ст. мастера. Оказывается, концентрированная стоит дороже - (160 грн. против 25). Если купить - работа будет нерентабельной. Бухгалтер утверждает, что раньше брали 56%, но у другой фирмы - и ванна работала. Директор спрашивает, что там в тех. регламенте? Я - его не смотрел, т.к. у меня регламенты на мои ванны, регламент на эту - даже не знал, где он лежит. Мастер говорит, что в регламенте указано только "азотная кислота ГОСТ..." - концентрации там не приводится.

Догадываюсь, что в времена разработки этого регламента в ГОСТе была только концентрированная кислота 65%+, но уже позже в ГОСТ на азотную кислоту внесли изменения, что допускается выпускать как товарный продукт разбавленную азотную кислоту (56%).

После кабинета директора спросил у технолога, где лежит регламент, - выслушал лекцию: "Я же вам на стол все положила, а вы не смотрели...". Конечно, не смотрел - регламенты она мне дала в первые дни работы на заводе, когда голова шла кругом и я занимался не покрытиями, а только анализами ванн.

Листаю регламент, а там... концентрация действительно не указана, указана плотность - 1.41 г/см3. Смотрю по таблицам - 67-68% - т.е. концентрированная.

Иду к бухгалтеру с регламентом.

-Основание, почему нужна именно 65%+? Вот основание.

- Мы раньше покупали 1.34-1.35.

- Если "прокатит" - хорошо, но это - лотерея - не факт, что ванна будет работать. Одни больше разбавят, другие - меньше.

- Я всегда требую, чтобы кислоты были с сертификатами качества.

- Эти сертификаты "на коленках" выписывают.

- Вы меня пугаете.

Потом - ткнул носом ст. мастера ("концентрация не указана"). Она стала доказывать, что концентрация и плотность - разные вещи. А что между ними однозначное соответствие (при постоянной температуре) - это уже слишком сложно.

Мешочная история (из жизни химических веществ на заводе). Bag story (about chemical substances)


Через пару дней купили азотную кислоту - 14 канистр. На этот раз - у "правильной" фирмы (а не у той, где дешевле). Если вам интересно, что было дальше, - см. статью Азотная кислота и ареометры (измерение плотности кислоты). Nitric acid and hydrometers (determination of acid density) [ссылка].


<Химическая Лаборатория, Посуда, Оборудование, Реактивы>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом] [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном 2] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Химические фотографии и лабораторное видео (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]