Fosfatado
El procés de fosfatizado o fosfatisació és una forma de pasivación d'una superfície metàlica. En el món anglosaxó es referixen a ell com Phosphate Conversion Coating.
Els recobriment fosfatizados són usats en peces metàliques, principalment d'acer, per a previndre la corrosió, millorar la lubricación en processos de conformat o embutición, o com a base per a recobriment o pintats posteriors. Està basat en una solució d'àcit fosfórico (H3PO4) i sals de fosfat que són aplicades per aspersión o immersió i que reaccionen químicament en la superfície del metal per a formar una capa o película cristalina de fosfat no soluble.
Els recobriment fosfatizados poden ser aplicats també en atres metals, com alumini, zinc, cadmi i estany.
Els principals tipos de fosfat són de manganeso, ferro i zinc. El fosfat de manganeso s'usa per a previndre la corrosió i millorar la lubricación del metal i s'aplica solament per immersió a temperatura. El fosfat de ferro s'usa generalment com a base per a recobriment posteriors i s'aplica per immersió o aspersión. El fosfat de zinc s'usa com a protector d'oxidació i com capa base lubrificant o capa base per a recobriment posteriors i pot ser també aplicat per aspersión i immersió.
Química del fosfatizado
[editar | editar còdic]L'aplicació del procés de fosfatado en metals ampra l'àcit fosfórico i s'aprofita de la baixa solubilidad dels fosfats en solucions de pH mig-alt, i per tant de la seua tendència a la precipitació.
Es produïx una reacció química entre el metal i l'àcit fosfórico ( H3PO4 ). Vore Química de l'Àcit Fosfórico més avall
Es conseguix aixina la precipitació de les sals de fosfat dissoltes, que es depositen en la superfície del metal.
Les sals de fosfat de ferro, zinc o manganeso es dissolen en la solució d'àcit fosfórico. Quan les superfícies de ferro o acer són posades en contacte en l'àcit fosfórico, es produïx una reacció química entre l'àcit i el metal, que reduïx localment els cationes d'hidronio H3O+ , incrementant el pH, i causant la precipitació de la sal dissolta sobre la superfície.
La reacció àcit-metal també genera localment fosfat de ferro, que també és precipitable i susceptible de depositar-se sobre la superfície.
En el cas de deposiciones de fosfat de zinc o fosfat de manganeso el fosfat de ferro adicional és generalment considerat com una deposición no desijable.
La reacció d'àcit i metal també genera gas d'hidrogen en forma de chicotetes bombetes que s'adherixen a la superfície del metal.
l'àcit fosfórico té numeroses aplicacions en l'indústria. És poc conegut que l'àcit fosfórico és un ingredient clau en les sodas Coca-cola i Pepsi que els conferix el "picor" característic del seu sabor.
Química de l'àcit ortofosfórico
[editar | editar còdic]l'àcit fosfórico, denominat també com àcit ortofosfórico, és, en estat pur (anhidro), un sòlit inorgànic, no tòxic, de color blanc i que fon a 42.35 °C per a formar un líquit casi transparent i viscós.
La molècula d'àcit fosfórico és molt polar, per lo que és altament soluble en aigua. l'estat d'oxidació del fòsfor (P) en orto- i atres formes fosfóricas és +5; l'estat d'oxidació de tots els àtoms d'oxigen (O) és −2 i el de tots els àtoms d'hidrogen(H) és +1.
El seu caràcter triprótico significa que una molècula d'àcit ortofosfórico pot disociarse fins a tres voltes, donant lloc a un àtom d'hidrogen lliure, H+, cada volta, que generalment es recombina en una molècula d'aigua, H2O, i produïx un catión hidronio H3O+, com es mostra en les següents reaccions químiques:
- H3PO4(s) + H2O(l) està en equilibri en H3O+(aq) + H2PO4−(aq) Ka1= 7.25×10−3
- H2PO4−(aq)+ H2O(l) està en equilibri en H3O+(aq) + HPO42−(aq) Ka2= 6.31×10−8
- HPO42−(aq)+ H2O(l) està en equilibri en H3O+(aq) + PO43−(aq) Ka3= 3.98×10−13
l'anión despuix de la primera dissociació, H2PO4−, és dihidrógeno fosfat. l'anión despuix de la segona dissociació, HPO42−, és hidrogen fosfat. l'anión despuix de la tercera dissociació, PO43−, és fosfat o ortofosfato.
Per cada reacció de dissociació mostrada dalt, existix una constant K, (constant de dissociació àcida), cridades respectivament, Ka1, Ka2, i Ka3 i referides a 25 °C.
Tipos de fosfatado
[editar | editar còdic]| Tipo de fosfat | Aplicacions industrials |
|---|---|
| Fosfat de ferro | Previ pintura en tallers d'automòvil, peces industrials, electrodomèstics. |
| Fosfat de zinc | Llínees de deformació en fredor d'acers plans i productes tubulars, trefilado d'arams i varetes. |
| Fosfat de zinc-calcio | Tractament previ al pintat industrial. |
| Fosfat de zinc-níquel | Tractament previ al pintat de bobines d'acer. |
| Fosfat tricatiónico | Tractament previ en llínees d'acer pla per a automòvil, llínea blanca. |
| Fosfat de manganeso | Com a tractament antifricción en rolls i transmissions. |
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Fosfatado» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.