Galvaniseren & Ontroesten

Alles over zouten, katalysatoren, reductie-/oxidatiereacties, neerslagreacties. Discussies over niet-ionische verbindingen horen thuis in "organische chemie".
Eloque
Elektron
Posts: 8
Joined: 05 Mar 2016, 19:07

Galvaniseren & Ontroesten

Post by Eloque » 05 Mar 2016, 19:22

Disclaimer, ik ben een hobbyist en mijn scheikunde is van 20 jaar geleden. Dus wellicht zijn deze vragen wat basaal. Ik ben al een tijdje bezig met galvaniseren, eigenlijk verzinken, en elektrolyse ontroesten en daar heb ik ook wat vragen over, wellicht dat de mensen me hier kunnen en willen helpen.

Ik heb meerdere voorwerpen al verzinkt en dat is altijd redelijk okay gegaan, ik heb de instructie gevolgd zoals die hier staat: http://www1.picturepush.com/photo/a/122 ... zinken.jpg in het kort;
  • per 1 liter azijn
    100 gr zout
    100 gr suiker
    Plaatje zink erin, laten staan een paar uur, om voor te bereiden.

    Accu lader, rood/plus/anode aan zink, zwart/min/kathode aan voorwerp, onderdompelen, wachten tot het klaar is.
Maar daar heb ik toch wel wat vragen over.
  • Waarom azijn? Water met zout en of soda zou toch ook moeten werken?
    Voorbereiden, lost er nu echt zink op in een bad azijn?
    En waar is de suiker voor? Enig idee?
Een paar liter azijn telkens moeten halen en weer weg doen is een heel gedoe. Nog los van het feit als ik iets groots wil galvaniseren, wat een bak nodig heeft van 50 liter, dat het ook snel duur wordt.

En ik heb een vraag over iets wat me dwarszit dat ik het niet snap; hoe werkt ontroesten per electrolyse? Ik weet dat het werkt, ik ben het nu zelfs aan het doen, maar ik snap niet waarom het werkt. Waarschijnlijk maak ik een denkfout, maar ik hoop dat er hier iemand is met wat meer natuurkunde-kennis dan ik die het uit wil leggen, zodat ik het ga snappen.

Galvaniseren snap ik, ik hang een zinken plaat aan de anode, dus op plus en een stalen plaat aan de kathode, dus op min. Ik hang ze samen in een elektroliet bad en zet er 12 volt op. Een tijdje later zit er op mijn metalen plaat een mooi laagje zink. Zink is van de ene plaat naar de andere gegaan, van + naar -.

Dan ontroesten, ik hang een stuk metaal aan de anode, dus op plus, en een verroest stuk metaal aan de kathode, dus op min. Ik hand ze weer samen in bad en zet er weer 12 volt op. Wat later is de roest van mijn voorwerp weg en is er flink stuk verdwenen van het metaal wat ik aan de anode had gehangen. Maar waarom? Ik zou denken dat net als met het zink, er metaal deeltjes van de anode naar het verroeste plaatje zijn gegaan. Maar waarom verdwijnt daardoor de roest? Keert het het oxidatie process om? Is iets anders? Ik breek er mijn hoofd over, maar kom er niet uit.

User avatar
woelen
Kobalt
Posts: 1300
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by woelen » 05 Mar 2016, 19:51

De azijn is nodig om initieel zink op te laten lossen. Als de kosten je tegen vallen, je kunt schoonmaakazijn kopen, in jerrycans van 5 liter voor slechts 2 tot 3 euro. De concentratie azijnzuur is hierin ook nog eens twee keer zo hoog als in gewone azijn. Dus, kopen van zo'n jerrycan komt overeen met kopen van 10 liter gewone azijn.

Als je spanning aansluit op de electroden, dan slaat er aan de minpool zink neer. Dit zink moet wel eerst zijn opgelost, dus vandaar dat azijn. Aan de pluspool lost zink op, precies net zo veel als er aan de minpool neerslaat.

Het zout is er voor om de oplossing beter geleidend te maken. Zonder zout zou de oplossing vrijwel geen stroom geleiden en zou het proces gruwelijk langzaam verlopen.

Waarom er suiker in zit weet ik niet. Misschien om de oplossing wat visceuzer te maken en betere hechting van het metaal te krijgen? Misschien ook als complexvormer om gemakkelijker oplossen van zink te krijgen.

Het ontroesten werkt doordat er metaaloxide wordt gereduceerd tot metaal aan de kathode. Aan de kathode worden electronen "opgedrukt" op een metaaloxide, waarbij het vrije metaal ontstaat en oxide ionen. De laatste worden onmiddelijk geneutraliseerd door het azijn in de oplossing. Bijvoorbeeld:

CuO + 2e --> Cu + O(2-)

Vervolgens de reactie met azijn: O(2-) + 2CH3COOH --> H2O + 2CH3COO(-)
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

Eloque
Elektron
Posts: 8
Joined: 05 Mar 2016, 19:07

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by Eloque » 05 Mar 2016, 20:07

Bedankt voor de uitleg.

Dus, zonder azijn zou het verzinken niet werken? Het ontroesten werkt namelijk nu wel zonder azijn, dat is gaat met alleen soda, zout en water. Zou dat dan met azijn beter gaan?

Ik las ook ergens dat het beter is om soda te gebruiken dan zout, omdat er anders chloor vrij zou kunnen komen? Nu weet ik dat Natriumchloride keukenzout is, maar komt bij elektrolyse dat chloor daar uit vrij?

User avatar
Z4x
Germanium
Posts: 1601
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by Z4x » 06 Mar 2016, 16:25

De suiker werkt denk ik als een additief waardoor de zink anders neerslaat op de elektrode (het past de interactie en/of energie-landschap aan tussen het metaal en de oplossing).
Dit zorgt voor een andere kristalstructuur wat kan zorgen voor een mooiere dekking, glans en/of andere mechanische eigenschappen (zoals de elasticiteit/plasticiteit).
Hoe goed suiker is als additief, dat weet ik niet. Bij koper-plating wordt er van alles gebruikt als additief, zelfs dingen als lijm en gewone koffie. Zie bijvoorbeeld dit patent.

Het voorbereiden van een plaatje/object/elektrode is heel belangrijk voor een goede hechting. Ik heb deze informatie van spuiten/verven van (metalen)objecten,
maar is denk ik ook toepasbaar voor galvaniseren.
Je moet voor verven namelijk de 'watertest' doen. Dit betekent dat als je water over je object verspreid het niet mag 'bollen', maar moet 'plakken'. Alleen dan hecht de verf goed.
Het beste om dit te bereiken is een soort van fijn schuurmiddel dat geen extra stoffen bevat die er op blijven zitten.
Zelfs schoonmaken met schoonmaakmiddel kan een heel dun (micro- of nanolaagje) achterlaten dat de hechting verstoort.

Misschien is soda wel beter, want bij een te hoge spanning van de cel krijg je meerdere ongewilde reacties. Met keukenzout is dat o.a. chloor, bij soda (natriumcarbonaat) weet ik eigenlijk niet wat je krijgt. Hoop geen CO... woelen weet dat denk ik wel.
Chloor is redelijk agressief wat niet goed is voor een mooie dekking (past de depositie sowieso aan) en bij koper-plating zorgt het ervoor dat de donorelektrode 'dicht' groeit waardoor de reactie stopt. Misschien is dit anders bij zink.
De bron hieronder gebruikt ook NaCl bij "Acid Chloride Zinc Plating Baths", dus voor mooie dekking is soda niet beter.

Als je er helemaal in wilt verdiepen: http://www2.bren.ucsb.edu/~dturney/port ... ing/10.pdf
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
woelen
Kobalt
Posts: 1300
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by woelen » 06 Mar 2016, 23:05

Soda zal niet werken. Dat reageert met azijn en beide stoffen neutraliseren elkaar.
Je hoeft niet bang te zijn voor vorming van chloor, omdat je een zink-anode gebruikt. Alleen bij gebruik van koolstof-anode, MMO of bepaalde edele metalen komt chloorgas vrij. Vorming van zaken als CO hoef je ook echt niet bang voor te zijn.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

Eloque
Elektron
Posts: 8
Joined: 05 Mar 2016, 19:07

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by Eloque » 07 Mar 2016, 23:32

Ik moet denk ik even twee dingen uit elkaar halen, ik doe en aan ontroesten en aan verzinken.

Ontroesten geprobeerd en werkte met;
  • soda in water
    zout in water
    soda in azijn
    zout in azijn
    soda & zout in water
Met verschillende soorten van success en ik snap nu wat beter wat er gebeurd.

Galvaniseren/Verzinken heb ik tot nu toe alleen in azijn met zout en suiker gedaan, dat werkte. Was erg te spreken over het resultaat, maar vond het met azijn en suiker en zout nogal ondoorzichtig waar alles voor nodig was. Maar volgens mij is het dit;
  • Zout, voor de geleiding
    Suiker, voor beter resultaat(?)
    Azijn, zodat er zink oplost
In ieder geval bedankt voor aanwijzingen en uitleg. Middelbare school scheikunde is wel weer even geleden, maar het komt een beetje terug. Overigens, het is puur hobbymatig om zaken die ik in elkaar gelast heb te beschermen. Zoals deze plaat, voor en na behandeling;
voor1.jpg
na1.jpg
En deze 1.2 Kg zware kroes, die nog helemaal behandeld moet worden;
mug.jpg

User avatar
Z4x
Germanium
Posts: 1601
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by Z4x » 08 Mar 2016, 00:02

Je kan nog spelen met de spanning en stroomsterkte (o.a. de afstand van de elektrodes van elkaar) voor misschien mooier resultaat. Volgens de eerder genoemde bron:
Modern Electroplating wrote:...
while in rack plating, at current densities between 2 and 5 A/dm2, the cell voltage lies between 1 and 5 V.
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

Eloque
Elektron
Posts: 8
Joined: 05 Mar 2016, 19:07

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by Eloque » 08 Mar 2016, 16:48

Goed plan, zowiezo ga ik de huidige acculader vervangen door een andere, instelbare voeding.

Andere vraag, hoe zou ik het beste zo'n voorwerp kunnen reinigen van te voren? Ik had wel eens zoutzuur gehoord, maar dat lijkt me wat extreem.

User avatar
woelen
Kobalt
Posts: 1300
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by woelen » 08 Mar 2016, 23:21

Zoutzuur is niet bijzonder extreem. Veel mensen denken hierbij aan iets dat door alles heen vreet, maar dat valt in de praktijk reuze mee. In de bouwmarkt als Gamma, Karwei e.d. kun je 10% zoutzuur kopen en dat kun je proberen als reinigingsmiddel. Mocht je per ongeluk 10% zoutzuur op je huid krijgen, gewoon even goed afspoelen met water, verder geen reden tot paniek. Alleen goed oppassen dat het niet in je ogen komt. Gaat het reinigen te grof/te snel, dan kun je verdunnen met water.

Zelfs geconcentreerd zoutzuur (> 30 %) is niet heel extreem voor de huid. Ik heb meermalen 30% zoutzuur op mijn huid gehad en nooit iets daaraan overgehouden. Gewoon goed afspoelen met water en niet minutenlang laten inwerken.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

Eloque
Elektron
Posts: 8
Joined: 05 Mar 2016, 19:07

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by Eloque » 08 Mar 2016, 23:29

Beetje tegen aangeleerd instinct in dan. De scheikunde docent op school demonstreerde het door het door een paar lagen handdoeken heen te laten bijten.
Maar, een zoutzuur voorbehandeling, is dat het er mee afnemen, of het in onderdompelen en laten staan?

spidey
Kobalt
Posts: 1367
Joined: 16 Jan 2009, 23:58
Chemistry interests: Inorganic
Location: Amsterdam

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by spidey » 10 Mar 2016, 14:52

Hoi Eloque,

Die grote plaat, voor en na behandeling, dat is ontroesten, klopt dat? Weet je nog hoe je die gedaan hebt?

Leuk dat je ook met lassen bezig bent. Welke lasmethode gerbuik je? Ik heb het (electrode)lassen voor hulpstukken voor de draaibank ook af en toe nodig. Heb er nog niet veel ervaring mee, maar het komt. Oefening baart kunst.

Eloque
Elektron
Posts: 8
Joined: 05 Mar 2016, 19:07

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by Eloque » 10 Mar 2016, 16:52

Die grote plaat voor en na, dat is verzinken. En ja, ik weet nog exact hoe ik dat gedaan heb, de procedure die bovenin staat. En vooral het eerst staalborstelen weet ik nog goed.

Elektrode lassen doe ik, ik heb samen met de oude heer een cursus gedaan voor hobbylassers. Daar leren ze je MIG, TIG en Elektrode lassen. En elektrode is wat makkelijker zelf in te richten.

User avatar
woelen
Kobalt
Posts: 1300
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by woelen » 10 Mar 2016, 21:59

Eloque wrote:Beetje tegen aangeleerd instinct in dan. De scheikunde docent op school demonstreerde het door het door een paar lagen handdoeken heen te laten bijten.
Maar, een zoutzuur voorbehandeling, is dat het er mee afnemen, of het in onderdompelen en laten staan?
Dat zal geen zoutzuur zijn geweest maar geconcentreerd zwavelzuur. Zoutzuur vreet niet door een dikke laag textiel heen, zwavelzuur van meer dan 90% concentratie doet dat wel.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

Eloque
Elektron
Posts: 8
Joined: 05 Mar 2016, 19:07

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by Eloque » 11 Mar 2016, 12:52

Dat kan natuurlijk. Het is letterlijk 25 jaar of geleden.

Toch wel grappig om te zien dat de lessen van toen mijn hobby van nu ondersteunen en nogmaals bedankt voor de uitleg.

Tomcat_
Foton
Posts: 1
Joined: 04 Aug 2016, 09:46

Re: Galvaniseren & Ontroesten

Post by Tomcat_ » 04 Aug 2016, 10:08

Goede morgen. Ik ben nieuw op dit Forum en heb alleen wat basisscheikunde gehad op school................en dat is wel erg lang geleden 8-)
Ik hoop niet dat u het vervelend vind dat ik in dit/uw onderwerp mijn vragen stel.
De reden dat ik hier nu een vraag wil stellen is de volgende.
Ik ben bezig om een stalen brandstoftank van een motorfiets op te knappen. Van binnen is deze flink roestig. Op dit moment heb ik de tank gevuld met 20l water en daarin backing soda (Natrium bicarbonaat) opgelost. Hierop heb ik een dc voeding aangesloten, de kathode (-) aan de tank, de anode is een metalen draadeind wat via een houten blokje geïsoleerd in de tank hangt. Er loopt nu ongeveer 0,4A bij 19V. Ik ben al enkele dagen zo bezig en het de Anode inmiddels vervangen wat deze was bijna "op".
Ik zit nog wel met een paar vragen.
Image
Omdat het niet meevalt het te ontroesten object te bekijken, hoe weet ik of alle roest verdwenen is?
Zal het omvormen van de roest (tot Fe??) gelijkmatig over het gehele oppervlak verdeeld worden, of is het niet zo dat eerst de roest wordt gereduceerd?
Als alle roest gereduceerd zou zijn, wat gebeurt er dan?
Ook denk ik dat ik na het ontroesten moet gaan behandelen, anders zal het weer direct gaan roesten, toch?
Ik zit aan galvaniseren te denken. Is dat haalbaar in een stalen tank van 20l inhoud?
Of zal ik maar de "gewone methode"toepassen en er 2 componenten epoxy in laten lopen?

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 7 guests