化学氧化

化学转化膜处理

化学氧化，是指利用化学氧化剂将污染物转化为稳定、低毒性或无毒性的物质的过程。常用的氧化剂有臭氧、过氧化氢、次氯酸盐、氯气、二氧化氯、高锰酸钾和芬顿试剂等。该方法可应用于石油类碳氢化合物、苯、酚类、苯系物、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等在环境中长期存在且难以被生物降解的污染物质的修复。影响修复效率的因素主要包括土壤特性、污染物理化性质、氧化剂浓度以及应用条件等。化学氧化处理法可适用于原位或异位处理土壤、淤泥、沉积物及其他固体，也适用于原位处理地下水。

常用方法

碱性溶液氧化法

此法所用溶液的典型配方见下表1的序号1。氧化膜钝化后呈金黄色，厚度约0.5~1μm，膜质软，疏松，耐蚀能力较差。操作中应注意：

（1）新配制的溶液在80℃下使用时，可在10min内完成处理。溶液经长时间使用后，氧化能力减弱时，可以提高使用温度，否则需延长处理时间。

（2）氧化后的工件应立即用冷的流动水冲洗干净，再进行钝化处理，以使氧化物稳定并中和残留的碱液。

表1 铝及其合金化学氧化溶液配方及工艺条件

钝化处理可在含铬酐20g/L的水溶液中，在室温下浸5~15s，然后用冷的流动水冲洗干净，在50℃下烘干。烘干温度不超过50℃，否则将降低耐蚀能力。

（3）氧化后应尽快进行涂装，间隔时间不宜过长，一般要求氧化处理后的24h内进行涂装，否则将影响涂层结合力。

磷酸-铬酸盐法

磷酸-铬酸盐法又称阿罗丁氧化法，用此法生成的氧化膜厚度约3-4μm，为无色到带彩虹的蓝色，与基体结合牢固，比碱液氧化膜致密，较耐磨，工件经处理后尺寸无明显变化。其溶液配方及工艺条件见表1的序号2.

磷酸-铬酸盐法成膜包括三个过程：铝的溶解，氧化膜的生成；磷酸盐膜的成长。当铝件浸入溶液时，首先发生铝的溶解，由于溶液中存在氟离子，它与Al3+形成铬离子，使铝的溶解继续进行，同时，被溶解的铝的新鲜表面，受铬酸作用而钝化，表面很快生成致密的薄膜，阻滞了铝的继续溶解，而磷酸盐则在氧化膜上沉积。影响膜层质量的主要因素有：

（1）铬酐在溶液中作为氧化剂，溶液若不含铬酐，腐蚀性加强，难于成膜，但含量过高又会使膜层质量变差，宜控制在20~25g/L。

（2）磷酸是成膜的主要组分，含量低于50mL/L和高于80mL时，形成的膜层都较薄，耐腐蚀性能较低。

（3）氟化氢铵是活化剂，促进膜的生成和致密。含量低于1.5g/L时，溶液不能成膜，含量达到3g/L时，溶液能生成耐蚀性最好的膜层。含量过高时，生成的膜层疏松。

（4）硼酸用于控制溶液的氧化反应速度和改善膜层的致密性。

（5）温度温度对膜层质量有重要的影响，在溶液组成正常的条件下，操作温度有决定作用，低于20℃时，形成的薄膜，耐腐蚀性能力差，而高于40℃时，形成的膜疏松。

（6）时间氧化所需时间与溶液的氧化能力和操作温度有关。新配溶液氧化能力较强，且操作温度较高时，氧化所需时间较短，否则需适当延长氧化时间。

（7）封闭处理磷化膜是多孔隙的，为提高其抗蚀能力，需进行封闭处理。

铬酸盐氧化法

此法与阿罗丁法相似，但形成的膜层较薄，厚约0.5μm。溶液配方及工艺条件见表1的序号3.此法一般在室温下使用，处理时间为10s到6min之间。氧化膜的颜色因合金成分和氧化时间不同而异，由无色透明到彩虹黄色和深棕色。当膜层与空气接触时，六价铬将从膜内渗出，对金属裸露的部位起保护作用。

低浓度氟化物处理

低浓度氟化物处理获得的膜层很薄，可作为涂装的底层，其溶液的配方及工艺条件见表1的序号4。

常见故障