В.А. Мухин, Л.Г. Варепо, M.B. Mухина, Омский государственный университет, кафедра неорганической химии,
При изготовлении клише в полиграфии используется размерное травление цинковых пластин, причем особенно важно исключить подтравливание под очко печатного элемента, обеспечив селективную защиту с помощью ингибирующих добавок. Для практики представляет интерес установление зависимости глубины травления от условий и концентрации добавок, создание математической модели процесса.
С этой целью на вращающемся дисковом электроде проведено исследование в травильном растворе, основу которого составляла 0,7 М азотная кислота. Рабочей поверхностью служил диск из сплава цинка МЦЦ, запрессованный во фторопласт-4. Количество цинка,перешедшего в раствор, определялось гравиметрически. Опыты проводились в условиях, моделирующих процессы коррозионного взаимодействия травящих растворов с различными участками цинковых пластин в процессе формообразования изделий. Выбор моделирующих условий производился с учетом лимитирующих стадий процесса коррозии. В данном случае моделирование проводили аналогично процессу массопереноса. Согласно работе [1], имеется модельная система типа:
где Ф - формный материал, цинк; Р - растворитель, вода; Т - травящее вещество, азотная кислота; Аi, Вi - ингибирующие добавки. На основании проведенных опытов было установлено, что кислоты фталевая и диэтилентриаминпентауксусная, снижая скорость травления,не исключают подтравливания. Наилучшее влияние на избирательность травления оказывают такие органические добавки, как уротропин (УТ), тиодигликолевая кислота (ТДГК), бензимидазол (БИА), а также смесь ТДГК и БИА (рис.1).УТ и БИА использовались квалификации "х.ч.", а ТДГК синтезирована по [2] взаимодействием монохлоруксусной кислоты с сероводородом в щелочной среде. Селективность травления обеспечивается, очевидно, за счет возникновения на свежеобразованной поверхности (Ф) солевых пленок - продуктов взаимодействия металла с ингибиторами (Аi,Вi), причем на избирательность растворения основное влияние оказывает адсорбционная способность ингибиторов. Например, в случае применеия смеси ТДГК с БИА, при реакции цинка с ТДГК, вероятно, тормозится доставка азотной кислоты к поверхности цинка за счет рыхлой пленки продуктов коррозии. Эта пленка уплотняется новой солевой пленкой из продуктов взаимодействия цинка с БИА. Характер зависимостей 4 и 5 (см.рис.),когда асимптота кривых параллельна оси времени, свидетельствует о том, что хотя бы одно из веществ адсорбируется необратимо.
Кинетика травления цинка в растворах 0,7 М азотной кислоты при температуре 30 oC и скорости вращения диска 42 рад/с в присутствии добавок (моль/л): 1 - без добавок; 2 - УТ, 0,05; 3 - ТДУК, 0,07; 4 - БИА, 0,05; 5 - ТДУК, 0,1, БИА, 0,05.
На основании экспериментальных данных выведено уравнение, описывающее данный процесс и позволяющее рассчитать глубину травления в зависимости от заданных условий растворения металла и концентрации ингибиторов:
где h - глубина травления металла; V0 -скорость травления без ингибитора; C - концентрация ингибитора; b - константа равновесия десорбции ингибитора; k - константа скорости адсорбции ингибитора. Константы b и k находились расчетным путем согласно [3].
Полученное уравнение может служить ориентиром для оптимизации состава раствора и в некоторой мере позволяет управлять процессом размерного травления металла.
Список литературы
Наумов В.А. Об адсорбционном механизме ингибирования процессов травления при изготовлении печатных форм. Фотометрические процессы и материалы в полиграфии. М., 1984. С.140.
Hinsberg O. Ber., 1910. Т.43. С.901.
Крылов В.С., Семина Е.В. и др. Об одной модели процесса травления форм высокой печати // Электрохимия. 1982. Т.18. С.493.
Другие работы по теме:
Параллельное и последовательное моделирование
Порядок и разновидности соединений звеньев, их характеристика и отличительные черты. Амплитудно-частотные характеристики при различных соединениях, порядок их расчета и анализа. Методика и этапы моделирования последовательного соединения звеньев.
Содержание тяжелых металлов в морепродуктах
Для подтверждения эколого-эпидемиологической роли морепродуктов в возникновении различных патологических состояний прежде всего необходимо выявить степень накопления различных химических элементов в биологических тканях.
Кислоты и соли
КИСЛОТЫ Кислоты - сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. (С точки зрения теории электролитической диссоциации: кислоты - электролиты, которые при диссоциации в качестве катионов образуют только H+).
Фенолформальдегидные смолы
Продукты поликонденсации фенола с формальдегидом. Реакция проводится в присутствии кислых (соляная, серная, щавелевая и другие кислоты) или щелочных катализаторов (аммиак, гидроксид натрия, гидроксид бария). Свойства, применение.
Степень диссоциации
Электролит Формула Степень диссоциации Кислоты Соляная Бромоводородная Йодоводородная Азотная Серная Сернистая Фосфорная Фтороводородная Уксусная
Цинк
Московская Государственная Академия Приборостроения и Информатики. ЦИНК. Студент: Жариков С.А. Факультет: ТИ-6 Преподаватель: Мосина Г.Н. Москва 2001.
Реакции фенолов
Фенолы, реакции по гидроксильной группе. Замещение в кольцо. Нитрование. Сульфирование. Галогенирование. Реакция Кольбе. Конденсация с карбонилсожержащими соединениями. Перегруппировка Кляйзена. Аллилвиниловый эфир 4-Пентеналь. Перициклические реакции.
Сплавы на основе меди Методика проведения
Лабораторная работа 6 Тема: " Сплавы на основе меди" Цель: Изучить строение латуни ЛА77–2. Оборудование: Металлографический микроскоп,коллекция микрошлифов меди, латаней и бронз.
Травление и формовка анодной алюминиевой фольги
Характеристика процесса травления и описание получаемых при этом объектов. Основные свойства и неоднородность травления алюминиевой фольги. Математическое описание процесса формовки анодной алюминиевой фольги для электролитических конденсаторов.
Сплавы на основе меди
Методика и основные этапы проведения металлографического анализа сплава латуни Л91. Зарисовка микроструктуры данного сплава на основе меди. Подбор необходимой диаграммы состояния. Зависимость механических свойств с концентрацией меди в сплаве латуни Л91.
Сплавы на основе меди
Методика проведения металлографического анализа сплава латуни ЛА77–2. Зарисовка микроструктуры данного сплава на основе меди. Приведение необходимой диаграммы состояния. Зависимость механических свойств с концентрацией меди в сплаве латуни ЛА77–2.
Сплавы на основе меди
Лабораторная работа 6 Тема: " Сплавы на основе меди" Цель: Изучить строение латуни Л91 Оборудование: Металлографический микроскоп, коллекция микрошлифов меди, латаней и бронз.
Коррозия и защита металлов
Коррозионная устойчивость окисных пленок. Измерение защитного действия и ингибиторного эффекта уротропина и желатина. Сравннение защитных свойств оксидированных пластинок с пластинками неоксидированными. Защитные свойства ингибиторов кислотной коррозии.
Конденсаторы для автомобиля
Это новые источники энергии для техники - конденсаторы, которые выдерживают в 1000 раз большее количество зарядов и разрядов, и весят намного меньше, чем обычные кислотные аккумуляторы.
Фиксирующие материалы для ортопедических конструкций
Фиксирующие материалы Цементы всегда играли значительную роль в наборе зубоврачебных материалов, большей частью для укрепления несъемных коронок, мостовидных протезов, вкладок и ортодонтических приспособлений.
Цинк в организме человека
Структура. Суточная потребность и основные источники поступления. Функции. Транспорт. Преобразование и распределение. Клинические проявления и влияние на структуры организма.
Клиодинамика
Введение 1 Общие сведения 2 Соотношение между клиодинамикой и клиометрией 3 Основоположники клиодинамики 4 Основные достижения клиодинамики Список литературы
по Географии 5
Содержание Презентация Составление географической карты Тест Список литературы ТЕСТ ПО ГЕОГРАФИИ . Найдите ошибку в сочетании «Металл - район его производства»
Полярографическое определение цинка в присутствии меди
Методика инверсионного полярографического разделения Cu, Pb, Cd и Zn известна очень давно и по праву считается классической. Известным также является и то обстоятельство, что в этом определении Cu и Zn мешают друг другу.