碳酸鉻及其制法

過去，鍍鉻及金屬表面的處理使用六價(jià)鉻，由于六價(jià)鉻對(duì)人體有害，廢鍍液處理費(fèi)用高，目前使用三價(jià)鉻代替六價(jià)鉻。使用氯化鉻、硫酸鉻等三價(jià)鉻化合物配制鍍鉻液時(shí)，鉻逐漸被消耗，但陰離子即氯離子或硫酸根殘存于鍍液中，并隨著新液的補(bǔ)充不斷積累，最終使鍍液組成無法保持穩(wěn)定，需全部更換成新鍍液，并對(duì)廢鍍液進(jìn)行處理。為避免陰離子積累，擬使用不含陰離子的氫氧化鉻或碳酸鉻。碳酸鉻的傳統(tǒng)制法是，將氯化鉻或硫酸鉻水溶液置于反應(yīng)器內(nèi)，不斷攪拌下加入碳酸鈉或碳酸氫鈉水溶液，由于三價(jià)鉻鹽極易局部過濃，析出的一級(jí)粒子（電子顯微鏡見到的初級(jí)顆粒）過小，靜電引力過強(qiáng)，容易聚集成粒徑（激光粒度分布儀所測(cè)平均粒徑）過大的聚集體，致在酸性水溶液中難溶解。

日本化工株式會(huì)社新專利提出，在反應(yīng)溫度為0～50℃條件下，將碳酸鈉水溶液和含三價(jià)鉻的水溶液同時(shí)添加到水介質(zhì)中反應(yīng)，制得的碳酸鉻呈淡青色（淺藍(lán)色），L*a*b*色系的L*=50～70，a*=-4～-2，b*=-10～-7。其在酸性水溶液中溶解性高，且固態(tài)長(zhǎng)期保存后溶解性仍然優(yōu)良。用其作為三價(jià)鉻源可以縮短三價(jià)鉻溶液的配制時(shí)間，進(jìn)行鍍鉻或金屬表面處理時(shí)不會(huì)有陰離子在鍍液中積累。例如：取10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）碳酸鈉水溶液500 g、35%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氯化鉻水溶液85.4 g，分別裝入各自容器備用；兩種溶液的溫度均調(diào)至20℃，在不斷攪拌（300 r/min）下將兩溶液同時(shí)加到溫度已調(diào)至20℃的純水中，碳酸鈉溶液添加速度為10 g/min，氯化鉻溶液添加速度為1.7 g/min，用50 min連續(xù)加完，添加期間，反應(yīng)液維持pH約為7，溫度為20～30℃；將生成的沉淀過濾、水洗至洗出水30℃的電導(dǎo)率為1 mS/cm；濾餅于40℃真空干燥48 h，得到含水率為18.6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的淡青色碳酸鉻粉末。其聚集體粒徑為 9.8 μm，一級(jí)粒子粒徑 為 355 nm；L*=60.93，a*=-3.08，b*=-8.19；w(Cr2O3)=38.6%、w(CO2)=17.1%、w(H2O)=25.7%，n(CO2)/n(Cr)=0.77；在溫度為 25℃、pH為 0.2的 1 L鹽酸水溶液中加入相當(dāng)于含有1 g Cr的碳酸鉻時(shí)，若生成后立即加入可在18 min全溶，保存90 d后加入可在26 min全溶。