Elektrikli Temizleme

ELEKTRİKLİ TEMİZLEME

Metallerin elektrikli temizlenmesinde kullanılan alkali yağ alma gibi alkali temizleme çözeltileri bazik çözeltilerdir. Elbette çözeltilerin bileşimi tam olarak aynı değildir (çelik daldırma temizleyicisi ile elektrolitik çelik temizleyiciyi karşılaştırın). Temizlenecek parçayı anot veya katot olarak kullanarak çözeltiden elektrik akımı geçirilir (Şekil 8).





Buradaki temizleme işleminde sabunlaştırma, emülsiyon oluşturma ve alkali banyoda akımsız yapılan deflokülasyon, ayrıca anotta veya katotta oluşan (hidrojen ve oksijen) gaz kabarcıklarının ovarak temizleme etkisi rol oynar.



DENEY 1 :

1 litre su başına 45 gr. çamaşır sodası ekleyerek hazırladığınız çözeltiyi elektroliz edin. Anot ve katottaki gaz çıkışına dikkat edin. Su ayrışır, katotta hidrojen gazı ve anotta oksijen gazı açığa çıkar. (Bu olayın temel prensiplerini 2. derste işlemiştik).



Faraday’ ın ilk kanununa göre havaya salınan veya yüzeyda kabarcık halinda oluşan gaz miktarı doğrudan doğruya kullanılan akım yoğunluğuna bağlıdır. Ayrıca Faraday’ ın ikinci kanunu 1 Faraday elektriğin elektrotlarda 1 kimyasal eşdeğerde ürün meydana getireceğini söyler; anotta oksijen katotta ise bunun iki katı hacimde hidrojen oluşur (2 hidrojen molekülü, 1 oksijen molekülünün kimyasal eşdeğeridir). Bu belli bir akım yoğunluğunda ve eşit şartlar altında katodik (düz) temizlemede anodik (ters) temizlemedekinin iki katı kabarcık oluştuğu anlamına gelir. Fakat düz ve ters temizlemeyi karşılaştırırken bu kabarcıklardan kaynaklanan ovma etkisi en önemli faktör değildir.



KATODİK (DÜZ) VE ANODİK (TERS) TEMİZLEME

Katodik veya düz temizlemede temizliği yapılacak parça alkali çözelti içinde katot olarak kullanılır. Bunun sonucunda parçanın yüzeyinde küçük kabarcıklar halinde önemli miktarda hidrojen gazı oluşur. Bu kabarcıklar yüzeyde ovma ve karıştırma etkisi yaparak temizlemeye yardımcı olur. Katot olarak kullanılan parçanın üzerinde çok az kimyasal aşınma olur veya hiç olmaz. Eğer çözeltide metalik kirlenme mevcutsa temizlenen parça üzerine kaplanır. Bu sebepten katodik temizleyiciler çok temiz tutulmalı ve bu tip bir banyoda yabancı metallerin çözünmesi ihtimali varsa düzenli şekilde yenilenmelidir. Kirletici metaller temizlenecek parçanın üzerine kaplanır ve leke veya renk bozukluğuna neden olarak temizlemenin etkisini yararsız hale getirir. Bu arada bazen metalik olmayan parçacıklar bile elektrik yüklenerek katotta temizlenen parçanın üzerine yapışabilir.

Daha önce de öğrendiğiniz üzere elektroliz esnasında metal bileşiklerini katotta metale dönüştüren, oksit ve kükürt (sülfür) tabakalarını yokedip tekrar saf metal formunu oluşturan bir indirgeme etkisi de mevcuttur.

Anodik veya ters akımla temizlemede ise temizlenecek parça anot yapılır. Burada da yüzeyi belli oranda karıştıran bir gaz oluşumu (oksijen) vardır fakat oluşan gaz miktarı daha azdır (suyun içeriği H2O şeklinde olup 2 hidrojene karşılık 1 oksijen içerir, bu yüzden hidrojenin yarısı kadar oksijen açığa çıkar). Bu gaz oluşumuyla birlikte metal yüzeyine doğrudan kimyasal etki olur çünkü temizlenmekte olan parça anot gibi davranmakta ve daha önce de öğrendiğiniz üzere anottan metal çözülüp katotta kaplanmaktadır. Bu elektrokimyasal etki metal yüzeyinde film tabakası mevcut olması gibi bazı durumlarda yararlıdır. Bu çeşit temizleme film tabakasının sökülmesinde yardımcı olur. Öte yandan pirinç gibi hassas metaller çoğu ters temizleyicide temizlenemezler çünkü kötü lekelenmeler ve karıncalanmalar meydana gelir. Benzer şekilde nikel gibi kolayca pasive edilen bir metale anodik temizleme uygulanmamalıdır.

Periyodik Ters Temizleme normal elektrikli temizlemenin değişik bir çeşididir. Bu yöntemde akımın anlık yönüne göre hem anodik hem de katodik temizleme sıra ile kullanılır. Bu yöntem is, oksit ve pulların etkili şekilde temizlenmesine yarar. Alkali çelat çözeltileri kullanılmalıdır. Burada dikkat edilmesi gereken bir nokta vardır: Kendi kendine kirlenmeye sıklıkla rastlandığı için temizleme çözeltisinin dikkatle izlenmesi gereklidir.

Bu tip temizlemede değişik reçeteler kullanılabilir, bunların bazıları anodik (ters) temizlemede bazıları ise katodik (doğrudan) temizlemede kullanıldığında daha uygundur. Bazı reçeteler çelik üzerinde uzun ömürlü temizlemede daha uygundur, diğerlerinin ise etkisi azdır ve çinko, pirinç, aluminyum gibi hassas metallerin temizlenmesinde daha uygundur. İşinize uygun tescilli çözelti ve temizleyiciler kullanmanız yerinde olacaktır.

Elektrikli yağ alma elektrikli kaplamadan önce uygulanan temizleme yöntemleri arasında en çok kullanılanıdır. Genellikle çelik veya demirden bir tank kullanılır ve tankın kendisi anot veya katot olarak davranır. Duruma göre ayrı çelik levhalar da kullanılabilir. Banyo buhar, gaz veya elektrikle ısıtılır.

İster anodik isterse katodik temizleme kullanılsın işin doğru yapılabilmesi için doğru akım yoğunluğu uygulanması önemlidir. Çelik gibi bazı metaller için anodik temizlemede akım yoğunluğu 11 A/dm²’ ye kadar yükseltilebilir, çinko soğuk dökümde akım yoğunluğu 3,3 A/dm²’ den daha düşük olacaktır.

Çok önemli olan bir nokta da şudur: Temizlenecek parçanın asıldığı askıdaki akım yoğunluğu dağılımı düzgün olmalıdır. Eğer bazı noktalar yeterince akım çekemezse buralarda yeterli temizleme sağlanamaz ve bu nedenle doğru bir kaplama elde edilemeyecektir. Temizleme çözeltisinde eşit sıcaklık dağılımını sağlamak için termostatik kontrol cihazı kullanılması da iyi olur.





Bir başka püf noktası ise, sert su temizleme tankındaki sabunu ve deterjanı tüketeceğinden, ayrıca parçanın yüzeyinde oluşacak kalsiyum veya magnezyum film tabakasını çıkarmak zor olacağından çalıştığınız yerdeki su sert ise su yumuşatıcı kullanmanız fayda sağlar. Deiyonize su kullanmak ise daha iyi bir fikirdir.

Durulama da elektrokaplamada çok önemlidir. Kullandığınız temizleyicinin durulanabilirliğinin iyi olduğundan daima emin olun. Temizleyici artıklarını gidermek için gerekirse buğu spreyi kullanın ve ılık durulayın. İyi bir durulama yapılmamasının çeşitli kaplama hatalarına yol açtığını asla unutmayın.

Ne zaman temizleyici ekleneceğini ve ne zaman azaltılacağını bilmek için zaman zaman temizleyicinin test edilmesi de önemlidir. Çoğu tescilli temizleyici üreticisi size toplam alkaliliği ve fazla alkaliliği test etmek için kullanılan basit bir test aleti de sağlar 8. pH da kontrol edilmeli ve hepsinden daha önemlisi tortu veya kirlenme miktarı ölçülmelidir. Bunu uzun dereceli bir cam kap ile veya bir Imhoff Konisi ile yapabilirsiniz (laboratuvar malzemesi satan yerlerden temin edebilirsiniz). Çözeltiyi iyice karıştırın, dereceli kabı veya koniyi daldırın ve ağzına kadar doldurup biraz bekleyin, belirlenmiş sürenin sonunda oluşan tortu miktarını not edin (Şekil 9’a bakın).

Biraz deneyim edindikten sonra tortulaşmanın hangi değere ulaştıktan sonra banyonun boşaltılması gerektiğini söyleyebilirsiniz.

Asitle dağlamadan, parlak daldırmadan veya karışık daldırmadan önce temizleme sisteminde özel ihtiyaçlarınıza uygun olarak yapılacak bazı ayarlamalardan söz etmek istiyorum.

Bütün temizleme sistemleri içinde orta büyüklük veya üzerindeki çoğu kaplama tesisi için en iyi olanı buhar fazında yağ almayı 9 takiben düz (katodik), ters (anodik) veya bunların birleşiminden oluşan bir elektrikli yağ alma uygulanmasıdır. Daha küçük işletmelerde buhar fazında yağ almanın çözücüsü pahalıya geliyorsa bunun yerine alkali daldırma temizleyici (alkali yağ alma) ve takiben elektrikli yağ alma uygulanması da iyi bir yoldur. Eğer mümkünse elektrikli yağ alma için biri doğru akımda diğeri ters akımda kullanılmak üzere iki tank tahsis edilmesi önerilir. Fakat bu mümkün değilse doğru veya ters akımlı bir temizleme de çoğu durumda iş görür. Kaplama tankının veya tanklarının boyutu tanka konulacak malın miktarına bağlıdır. Tipik bir temizleme tank sırası Şekil 10’ da gösterilmiştir.