ادامه مطلب بافرها:اسید بوریک بتنهایی و بدون باز مزدوج خود (آنیون بورات) بعنوان بافر در فرمولاسیون حمام واتس وجود دارد. دلیل آن این است که روند طبیعی تغییرات PH در بیشتر حمامهای آبکاری از جمله حمام نیکل واتس، افزایش PH در اثر افزایش یون هیدروکسایددر واکنش کاتدی است. بنابراین در اینجا فقط نیازبه اسید ضعیف برای مقابله با روند افزایش PH است.
اگر راندمان کاتدی حمام واتس را %95 فرض کنیم،یعنی ۹۵ درصد جریان کاتدی صرف احیاء و رسوب فلز نیکل شده و ۵ درصد مابقی مصروف احیاء یون هیدروژن و تولید گاز هیدروژن گردیده است.احیای یون هیدروژن مطابق واکنش ذیل است:
2H+ +2C =H2گاز
همانگونه که ملاحظه می شود یون هیدروژن در کاتد مصرف می شود بنابراین مطابق آنچه قبلا گفته شد تعادل آب به سمت راست و تولید یون OH- منحرف می شود.علی رغم تلاطم که پراکنده کردن یونها را بدنبال دارد.لیکن بخشی از یون هیدروکساید در سطوح بسیار نزدیک به کاتد (قطعه) باقی می ماند که منجر به افزایش غلظت یون هیدروکساید(افزایش PH) تا مقادیر PH=10، در نواحی مذکور می گردد. این PH بسیار بالاتر از PH ایجاد رسوب هیدروکساید نیکل (NiOH2) می باشد. هیدروکساید نیکل در PH مابین ۶ الی ۷ در حمام واتس رسوب می کند.
افزایش PH باعث تولید و هم رسوبی هیدروکسید نیکل و در نتیجه سوختگی پوشش می شود وهمانگونه که مشخص شد اسید بوریک جلوی این افزایش PH ودر نتیجه ایجادنقص سوختگی در پوشش را می گیرد. از طرفی یون هیدروکساید تولید شده اسید بوریک را خنثی نموده، باز مزدوج بورات را تولید می کند. به مرور که غلظت یون بورات افزایش می یابد، PH محلول نیز افزایش می یابد ولی توجه داشته باشید در این حالت (یعنی حالتی که ما در محلول اسید بوریک داریم) نرخ افزایش PH خیلی کمتر از حالتی است که اسید بوریک در محلول وجود دارد.در حالتی که اسید بوریک هست یون بورات تولید شده که یک باز ضعیف است جایگزین یون هیدروکساید که یک باز قوی است می شود و بدیهیست، افزایش PH توسط یک باز ضعیف، کند تر از باز قوی انجام می شود. اما به هر حال یون بورات هم بعنوان یک باز ضعیف، بتدریج که غلظتش افزایش می یابد، PH محلول را نیز بالا برده و به همین دلیل است که هر از گاهی نیاز به پائین آوردن PH توسط افزودن اسید سولفوریک می باشد.اسید سولفوریک تمام آنیونهای بورات را به اسید بوریک تبدیل کرده وPH را پایین می آورد. با تبدیل بوراتها به اسید بوریک دوباره از اول سیکل یاد شده تکرار و این سیکل تکراری مرتب انجام می شود تا اسید بوریک نقش بافری خود را همواره ایفا کند.کاهش غلظت اسید بوریک در محلول صرفا بخاطر خروج محلول همراه با قطعات می باشد.
نویسنده: مرتضی کریمی- عضو انجمن صنایع آبکاری ایران
