在催化劑Fe的催化作用下,溶液中的次磷酸根在催化表面催化脫氫,形成活性氫化物,并被氧化成亞磷酸根;活性氫化物與溶液中的鎳離子進(jìn)行還原反應(yīng)而沉積鎳,其本身氧化成氫氣。即:
2H2PO2-+2H2O+Ni2+→Ni0+H2↑+4H++2HPO32-。
與此同時(shí),溶液中的部分次磷酸根被氫化物還原成單質(zhì)磷進(jìn)入鍍層。即:
H2PO2-+[H+](催化表面)→P+H2O+OH-,所形成的化學(xué)鍍層是NiP合金,呈非晶態(tài)簿片結(jié)構(gòu)。
接觸鍍
接觸鍍: ;將欲鍍的金屬與另一種金屬或另一塊相同金屬接觸,并沉浸在沉積金屬的鹽溶液中的沉積法。 ;當(dāng)欲鍍的導(dǎo)電基底表面與比溶液中待沉積的金屬更為活潑的金屬接觸時(shí),便構(gòu)成接觸沉積。在基底和接觸金屬之間形成了原電池對(duì),其中接觸金屬是陽極,發(fā)生溶解,而欲鍍基底起陰極的作用,金屬便沉積到它的上面。此法與電沉積反應(yīng)相同,所不同的是電流來自化學(xué)反應(yīng),而不是由外電源提供。此法幾乎沒有實(shí)用意義,但是,它對(duì)在無催化活性基底上引發(fā)化學(xué)沉積,起到“反應(yīng)起動(dòng)劑”的作用上,具有重要意義。
化學(xué)鍍鎳廢液中,若不存在絡(luò)合劑或絡(luò)合劑的量較少時(shí),可直接采用氫氧化鈉(濃度為6mol/L)調(diào)節(jié)pH值,
根據(jù)廢液中鎳離子的濃度,加入適量的NaOH,使鎳離子沉淀為Ni(OH)2除去。對(duì)于有絡(luò)和劑廢液的除鎳,首先利用CaO調(diào)節(jié)廢液的pH值在8左右,除去大部分的有機(jī)酸絡(luò)合劑,然后在廢液中加入CaO或NaOH,調(diào)至廢液的pH值為11~12,使廢液中的大部分鎳離子和其他重金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng),再加入適量的高分子絮凝劑,加速不溶物的沉降,在沉降過程中,加入適宜和適量的氧化劑(高錳酸鉀、雙氧水或氯氣等),以除去廢液中的次、亞磷酸鹽,有利于鎳離子的沉淀并降低廢水的化學(xué)耗氧量(COD)。
應(yīng)用化學(xué)鍍鎳為量大面廣的是閥門制造業(yè)。鋼鐵制造的球閥、閘閥、旋閥、止逆閥和蝶閥等等,經(jīng)高磷化學(xué)鍍鎳25~75um,可提高耐腐蝕性和使用壽命。化工用泵化學(xué)鍍鎳的效果也同樣顯著。在苛性堿腐蝕條件下工作的閥門,應(yīng)采用鍍層含磷量1%~2%的低磷化學(xué)鍍鎳。因?yàn)樵诳列詨A腐蝕條件下,低磷化學(xué)鍍鎳層的年腐蝕速率約為2.5um,優(yōu)于中磷或高磷化學(xué)鍍鎳層?;瘜W(xué)鍍鎳層在強(qiáng)氧化性酸,如濃硝酸、濃硫酸等介質(zhì)中不耐蝕。盡管在鹽酸中的腐蝕速率低于奧氏體不銹鋼,耐蝕性仍然是不夠的。因此,對(duì)于上述強(qiáng)酸介質(zhì),或者可能水解生成上述強(qiáng)酸的介質(zhì)中,不適于使用化學(xué)鍍鎳層。碳鋼緊固件鍍上25~50um厚的高磷化學(xué)鍍鎳層,代替不銹鋼緊固件,既克服了奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂問題,又節(jié)省了大量費(fèi)用。生產(chǎn)低密度聚乙烯的壓力容器內(nèi)壁25um,以防止鐵污染和因此所造成的聚乙烯變色。如果采用不銹鋼建造,其價(jià)格大約是化學(xué)鍍方法的兩倍。