活性炭又稱活性碳。是黑色粉末狀或顆粒狀的無(wú)定形體,也有制成不同大小的圓柱體或其它外觀的活性炭。
活性炭主要成分除了碳以外還有氧、氫等元素?;钚蕴可显谠亟M成方面,80%-90%以上由碳組成,這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因?;钚蕴恐谐颂荚赝?,還包含布兩類摻和物:一類是化學(xué)結(jié)合的元素,主要是氧和氫,這些元素是由于未完全炭化而殘留在活性炭中,或者在活化過(guò)程中,外來(lái)的非碳元素與活性炭表面化學(xué)結(jié)合;另一類是灰分,它是活性炭的無(wú)機(jī)部分。
活性炭的主要原料是富含碳的有機(jī)材料,如煤、木材、各種果殼等。這些含碳材料在活化爐中,在高溫和一定壓力下通過(guò)熱解作用被轉(zhuǎn)換成活性炭。在此活化過(guò)程中,巨大的表面積和復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)逐漸形成, 而活性炭的吸附過(guò)程正是在這些孔隙中和表面上進(jìn)行的,活性炭中孔隙的大小決定了它對(duì)吸附質(zhì)的選擇吸附作用。
除了吸附液體中的有機(jī)物外,活性炭也可以吸附氣體中的有機(jī)物。所以被廣泛應(yīng)用于各種氣相和液相的有機(jī)物吸附,是公認(rèn)的“萬(wàn)能吸附劑”。電路板生產(chǎn)中的線路鍍銅液,由于有干膜/感光油墨等有機(jī)物阻鍍層的存在,使得有機(jī)物污染電鍍液的情況特別嚴(yán)重。因此,采用雙氧水氧化+活性炭吸附是凈化電鍍液最常用的方法(俗稱碳處理)。
活性炭的吸附性能通常以特定有機(jī)物的吸附量來(lái)衡量,最常用的是亞甲基藍(lán)和碘,吸附量大的當(dāng)然就是好的活性炭了!一般木質(zhì)活性炭的碘吸附量在1100mg/g、煤質(zhì)活性炭的吸附量在850mg/g以上。
電路板線路鍍銅,主要是酸性硫酸銅電鍍液的改良配方,即減低硫酸銅的含量、增加硫酸含量以提高均鍍能力。在硫酸含量高達(dá)200g/L的電鍍液中,以25ASF左右的電流密度鍍銅,添加劑(光亮劑)的分解、阻鍍層成分的析出都會(huì)污染電鍍液,使得鍍層出現(xiàn)故障。
受到有機(jī)污染的酸性鍍銅故障現(xiàn)象有:鍍層無(wú)光、發(fā)霧,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)麻點(diǎn)或針孔。
電鍍液中的總有機(jī)物用可還原高錳酸鉀的量來(lái)表達(dá),而電鍍液中的有機(jī)污染物量是總還原高錳酸鉀量減去配槽時(shí)電鍍液的可還原高錳酸鉀量,后者是一個(gè)固定數(shù)值,所以就可以直接以電鍍液中還原高錳酸鉀的量來(lái)表達(dá)——俗稱污染指數(shù)。
各種品牌的添加劑的還原高錳酸鉀物質(zhì)量不同,所以沒(méi)有一個(gè)可以衡量所有品牌添加劑的污染指數(shù)指標(biāo),每個(gè)企業(yè)根據(jù)添加劑的特性和各自的要求而自行確定污染的接受極限。
被污染的電鍍液就需要碳處理以消除有機(jī)雜質(zhì)的影響。
建議的電鍍液碳處理的流程是(2000L以上):
電鍍液+雙氧水(50% 2-3ml/L)——空氣攪拌——升溫(50C)——保溫(2hr)——+活性炭(3-5g/L)——空氣攪拌(1hr)——靜置(2hr)——上層鍍液過(guò)濾到電鍍槽(注意開始時(shí)的液體會(huì)有活性炭粉,不能進(jìn)電鍍槽。如需要,也可以預(yù)涂助濾粉延長(zhǎng)濾芯使用壽命。)。
處理后的電鍍液可能除去了大部分的添加劑,要重新補(bǔ)充添加劑并拖缸才能正式生產(chǎn),添加劑的補(bǔ)充量則需要以小試來(lái)確定。
碳處理不僅是件苦差事,而且損耗材料,應(yīng)該盡量少做!
12-27
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