Реагенты >Хромовый ангидрид

Хромовый ангидрид

Хрома оксид фото

Хромовый ангидрид (оксид хрома VI) – соединение хрома с кислородом. Реактив для химического хромирования деталей.

Физико-химические свойства.

Химическая формула: CrO3. Кристаллы, чешуйки или гранулы тёмно-красного или малиново-красного цвета с фиолетовым оттенком. Плотность - 2,7 г/см3. Температура плавления - 196°С. Температура разложения 197-550°С. Гигроскопичен, расплывается на воздухе. Растворим в диэтиловом эфире и концентрированной серной кислоте. С водой образует хромовые кислоты. Сильный окислитель, может вызывать воспламенение бумаги, спирта. Ядовит.

Растворимость хромового ангидрида в воде

Температура воды, °С Растворимость, г/100 г воды
0 163
15 166
20 167
40 171
60 175
80 190
100 199

Применение.

Широко применяется в машиностроительной, металлургической, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для:
- производства металлического хрома высокой чистоты, сверхтвердых материалов, некоторых катализаторов для процессов хромирования, хроматирования и пассивирования (марка А).
- производства электролитического хрома, производства катализаторов (марка Б).
- производства литья в составе формовочных и стержневых смесей, для процессов травления и других целей (марка В).
Его применяют также, как окислитель в органической химии (в производстве изатина, индиго и т.д.). В смеси с кизельгуром применяется для очистки ацетилена под названием «эпурит».

Применение хромового ангидрида для нанесения хромовых покрытий.

Применение хромового ангидрида для хромирования

Хром – метал серебристо-белого цвета с синеватым оттенком. До хрома ни один элемент периодической системы не выделяется электролизом из водных растворов. Хром относиться к числу наиболее легко пассивирующихся металлов. Электролитический хром отличается исключительно мелкокристаллической структурой. Наименьшими размерами обладают кристаллы блестящего хрома. Блестящие хромовые покрытия применяются для защитно-декоративной отделки металлоизделий (в этом случае хром наноситься на подслой из меди и никеля) для увеличения отражательной способности, для покрытия пар трения деталей для предания им высокой износостойкости и др. Толщина слоя для защитно-декоративного хромирования составляет 0,3-1,5 микрона.

Основной электролит для осаждения хрома содержит всего два компонента: хромовый ангидрид и серную кислоту. Массовое соотношение между этими компонентами должно быть 100:1. При таком соотношении достигается наиболее высокий выход по току. Это важно, поскольку процесс хромирования отличается очень низким выходом по току, который в среднем составляет 10-15%.

Составы электролитов для осаждения хрома

Состав электролита (г/л) и режим работы Электролит №1 Электролит №2 Электролит №3
Хромовый ангидрид CrO3 150-170 200-250 275-300
Серная кислота H2SO4 1,5-1,57 2,0-2,5 2,75-3,0

Электролит№ 1 – выход по току 16-18%, рассеивающая способность и твердость осадков наиболее высоки.

Электролит№ 2 – выход по току 12-14%, рассеивающая способность средняя. Широкий рабочий интервал получения блестящих осадков.

Электролит№ 3 – выход по току 8-10%, рассеивающая способность наиболее низкая. Электролит устойчив по составу более длительное время, блестящие осадки получаются в широком рабочем интервале и отличаются низкой твердостью.

Средний интервал условий, в которых получаются блестящие осадки из приведенных электролитов: катодная плотность тока 20-60 А/дм2 и температура 40-60 °С. В процессе хромирования используются, не растворимы свинцово-сурьмянистые аноды.

Электролиты хромирования с анионами, содержащими фтор.

Фтор-ион и другие фторсодержащие ионы обычно используют в электролитах холодного хромирования. Преимущества перед сульфатными электролитами: возможность вести процесс при комнатной температуре, обладают лучшей рассеивающей и кроющей способностью, характеризуются меньшей критической плотностью тока, а так же более высоким выходом по току. Недостатки: более высокая агрессивность. Осадки, полученные из фторидных электролитов, имеют более низкую твердость и более пластичны, так же они обладают более низкими внутренними напряжениями.

Составы электролитов и режимы осаждения

Состав электролита (г/л) и режим работы №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9
Хромовый ангидрид CrO3 250 250 250 250 400 100 250 200 300
Плавиковая кислота HF 0,8-1,6 - - - - - - 4 -
Фторид калия KF - 3,5 - - - - - - -
Фторид аммония NH4F - - 3-8 - - - 4 - 6
Кремне-фтористоводородная кислота H2SiF6 - - - 5-10 - - - - -
Кремнефторид натрия Na2SiF6 - - - - 6 - - - -
Борфтористоводородная кислота HBF4 - - - - - 3 - - -
Натрия сульфат Na2SO4 - - - - 1 - - - -
Серная кислота H2SO4 - - - - - - 2,5 - -
Сульфат хрома Cr2(SO4)3. - - - - - - - - 1,5
Температура, °С 20-25 20-25 15-25 18-25 18-35 18-22 25-30 23-25 18-25
Катодная плотность тока, А/дм2 2,5-6 3-5 8-12 5-10 6-12 5-10 5-7 50 8-10

К фторсодержащим электролитам относятся также саморегулирующиеся электролиты. Принцип их действия заключается в том, что автоматическое поддержание постоянного соотношения между концентрациями хромовой кислоты и постороннего аниона, достигается путем введения указанного аниона в электролит в составе ограниченно растворимых солей в количествах, превышающих их растворимость. Поэтому осадок на дне (избыток соли) всегда находиться в равновесии с ионами, перешедшими в раствор.

Составы и режимы осаждения:

Состав электролита (г/л) и режим работы Электролит №1 Электролит №2 Электролит №3
Хромовый ангидрид CrO3 250-300 230-250 230-250
Сульфат стронция SrSO4 5,5-6,5 5,5-6,5 -
Кремнефторид калия K2SiF6 18-20 - 18-20
Фторид кальция CaF2 - 8-10 8-10
Температура, °С 55-65 40-50 50-70
Катодная плотность тока, А/дм2 40-100 40-80 30-80
Выход по току, % 17-18 24-25 29-30

Сверхсульфатный электролит.

Составы и режимы осаждения:

Состав электролита (г/л) и режим работы Электролит №1
Хромовый ангидрид CrO3 250-300
Серная кислота H2SO4 8-10
Хром трехвалентный Cr+3 20-22

Рекомендуемые режимы электролиза:

Температура, °С 50 55 60 65 70 75
Катодная плотность тока, А/дм2 50-80 50-90 50-200 60-250 60-280 100-300

Тетрахроматный электролит.

Электролит предназначен исключительно для получения защитно-декоративных покрытий. Он обладает высокой рассеивающей способностью. Выход хрома по току – до 30%. Основные преимущества – возможность ведения хромирования при комнатной температуре. Осадки получаются серыми, но благодаря своей пластичности легко полируются до зеркального блеска. Осадки почти беспористы, рекомендуются в замен трехслойных покрытий медь-никель-хром.

Составы и режимы осаждения:

Состав электролита (г/л) и режим работы Электролит №1
Хромовый ангидрид CrO3 350-400
Серная кислота H2SO4 2,5-2,7
Едкий натр NaOH 40-60
Хром трехвалентный Cr+3 10-15

Рекомендуемая катодная плотность тока 10-80 А/дм2. Легко полируются покрытия на обычных войлочных кругах, полученные при катодной плотности тока 15-25 А/дм2.

Важным моментом при блестящем хромировании металлических изделий является первоначальная подготовка поверхности, введу того что блестящие покрытия хрома возможно получить только на блестящей поверхности.

Применение хромового ангидрида для анодирования алюминия.

Применение хромового ангидрида для анодирования алюминия

Анодирование алюминия представляет собой электрохимический процесс образования тонкой гидроксидной пленки на поверхности алюминиевый деталей. Это делает алюминиевые детали стойкими к коррозии и придает им эстетическую красоту.

Хромовокислые электролиты анодирования рекомендуются для получения защитных анодных пленок на деталях сложной конфигурации, имеющих клепаные и сварные соединения. Анодные пленки, получаемые из этого электролита, бесцветны, отличаются повышенной коррозионной стойкостью (применяются без дополнительной обработки), малой пористостью, высокой пластичностью и эластичностью, но характеризуются меньшей твердостью и износостойкостью по сравнению с оксидными пленками из сернокислых и щавелевокислых электролитов.

На 100 кг воды электролит содержит 9-10 кг ангидрида хрома. Плотность тока до 2 А/дм2. Температура электролита 35-40 °С. Продолжительность процесса анодирования 50-60 мин. Напряжение на ванне составляет 40-50 В, затем постепенно повышается до 100 В. Скорость формирования оксидной пленки значительно зависит от температуры электролита, которую нужно поддерживать с точностью ±2 °С. Анодная пленка в зависимости от марки сплава имеет цвет от серого до коричневого с толщиной 3-4 мкм.

В процессе анодирования в электролите накапливается алюминий, уменьшается концентрация свободной хромовой кислоты за счет ее связывания алюминием и катодного восстановления шестивалентных ионов хрома до трехвалентных. Так как работоспособность электролита определяется содержанием свободной хромовой кислоты, то требуется периодическое корректирование электролита добавлением хрома окиси, концентрацию которой можно доводить до 250 г/л. При анодировании в хромовокислом электролите используют катоды из нержавеющей стали Х18Н9Т или алюминия марки А0. Для уменьшения скорости побочного процесса катодного восстановления шестивалентных ионов хрома отношение поверхности катода к поверхности обрабатываемых деталей не должно превышать 5:1.

Вредной примесью при анодировании являются сульфат-ноны, они замедляют процесс анодирования и ухудшают качество получаемых пленок. При составлении электролита сульфат-ноны удаляют введением бария углекислого.

Применение хромового ангидрида для химического оксидирования алюминия и алюминиевых сплавов.

Применение хромового ангидрида для химического оксидирования алюминия и алюминиевых сплавов

Химическое оксидирование алюминия, в отличии от анодирования, не требует подвода внешних источников тока.

При оксидировании на поверхности изделия образовывается антикоррозийная пленка из окиси алюминия, которая может иметь разные цвета, а также, может служить основой, которая хорошо поглощает красители.

Составы растворов для химического оксидирования алюминия и алюминиевых сплавов. Концентрация в г/л.

Состав растворов Раствор №1 Раствор №2
Хромовый ангидрид CrO3 0,7 0,5
Калий фтористый 0,5 -
Фосфорная кислота 5 -
Фторсиликат натрия - 0,5
Температура, °С 20 20
Цвет оксидной пленки Зеленоватый Оранжевый
Длительность обработки, мин 5-7 8-10

Получение.

Хромовый ангидрид получают действием H2SO4 на дихромат натрия Na2Cr2O7 (реже дихромат калия K2Cr2O7).

Хромовый ангидрид купить

Производитель Фасовка Хромовый ангидрид цена
Россия Барабаны по 50 кг 95 грн/кг