可溶盐当离子键合阴离子和阳离子在水的情况下分裂时形成。渗透的当流过涂层的水的水量以恒定的速率保持恒定速率 - 但由于钢表面的可溶性盐,蒸发速率延伸到表面的蒸发速度减慢。当液压超过时粘合剂要么凝聚力涂层,a水疱形式。这就导致了我们所说的渗透起泡。这种液体并没有像大多数行业文献所说的那样被“拉”到表面,起泡的油漆也与如何拉到表面无关吸湿盐。
裸钢与涂层钢上的盐
裸钢上的盐问题与涂覆钢上的盐问题是完全不同的。在未涂涂层的钢上,所有的盐都有一定程度的吸湿性。这意味着在一定的相对湿度(RH),它们会从空气中吸取水分,形成溶液。因为这个解是导电,它导致通常称为的电化学反应闪蒸生锈.(了解更多关于闪光锈在文章关于Flash Rust要知道的7件事。)发生这种情况的相对湿度取决于盐的种类。
最常见的盐,氯化钠,RH为75%,因此它仅在高相对湿度下吸湿。其他盐,如氯化钾,更吸湿,并将在33%的RH下反应。
由于我们正在讨论涂料行业问题,让我们专注于可溶性盐涂料.业内专家经常说,盐是有害的,因为它们会把水从涂层中“吸”到表面。这一陈述显示出对流程的基本理解不足。
渗透是解决方案的性质。这是一种戏剧性质,这意味着什么类型的盐溶解是无关紧要的,只有多少盐溶解了多少盐。
我们在学校学到的渗透过程涉及一个半透膜随着每侧不同浓度的解决方案。最初,膜允许水分子通过但不是溶解在溶液中的物质。均衡渗透压在膜上,水分子通过膜通过较低浓度至较高浓度,直到膜的两侧在膜的两侧相同。
这是不是当我们谈论涂料时会发生什么浸没服务.涂料中的盐并不是真正的渗透,因为涂料不是半渗透膜。然而,实际的过程足够接近渗透,这个模型工作得足够好。
浸入式服务中的渗透起泡
为了理解到底发生了什么,我们需要看看溶液的其他性质。当任何物质溶解在水里,它就会增加沸点,减缓蒸发速度.
简化有助于说明这一点:由于外来颗粒溶解在H中20,其中一些颗粒替代水面上的水分子。由于水的较少区域暴露在空气中,蒸发减速。
大多数浸入式涂料含有1%到3%的水。这些水通过涂层流到下面的钢的表面。如果钢表面是干净的,没有污染颗粒,水继续以到达表面的相同速度离开表面,如图1所示。
图1.没有存在盐或污染物。
然而,如果水在到达钢的表面时遇到任何可溶性化合物,则颗粒溶于水中,并且这种蒸发速率减慢,如图2所示。
因此,水进入钢铁表面的速度保持不变,但离开表面的水量变慢了。当水的积累量超过了涂层的粘附强度,由于液压,一个水泡形成。
图2.污染物减缓蒸发速率。
所有这些原则都适用于任何特定类型的盐。事实上,盐的种类并不重要,重要的是盐的含量。这就把我们带到了盐的测试,这是行业标准的一部分表面处理申请前涂料。(本主题将在成本效益表面盐去除的最佳实践.)
涂料行业的大问题是总盐测试经验特定的离子测试。每个都有优势,哪个是最好的?第一个线索是世界上90%的世界,除美国外,使用总盐检测,如标准ISO 8502-6和ISO 8502-9中所述。
常用的特定离子测试仅测试阴离子。但它通常是决定盐的性质的阳离子。例如,H +,Na +,K +和CA ++都是阳离子。与CL-结合时,它们都有不同的属性。如果您在存在的情况下运行特定的离子测试氯,是阳离子氢(HCl),钠(NaCl)还是其他的?特定的离子测试不会告诉你。
虽然电导率测试不会告诉您细节,但与H +相同的氯化物读数将放长导电率读数比与Na +相同的氯化物。
测试冰淇淋和弹珠
下面是一个常见的例子——我开发的一个方法,用来测试冰淇淋中是否含有香草。我走进我最喜欢的冰淇淋店,这家店为38种口味的冰淇淋打广告。我测试了所有的口味,发现只有13种是香草口味。我告诉经理他只有13种口味的冰淇淋。我相信你能看出这很荒谬,但当我们进行氯离子测试时,氯离子是最常见的盐离子,却没有氯离子,我们怎么能假设表面没有盐呢?
这是另一个用一桶弹珠做的插图。假设有38种不同颜色的玻璃球。我开发了一种方法来测试红色、黄色和蓝色弹珠。我发现我们有:
- 100个红色大理石=氯化物
- 50个蓝色大理石=硫酸盐
- 25黄色大理石=亚硝酸盐
从这些信息中,我们如何计算桶中的大理石总数?如果我们测试并发现没有红色,蓝色或黄色大理石,我们可以得出结论,桶是空的吗?就像冰淇淋一样,因为你测试了一个甚至三个离子并且没有找到它们存在,并不意味着其他离子不存在。
在渗透泡的前面的例子中,我们已经表明,它是导致起泡的溶解粒子(大理石)的总数。那么,如果我们知道我们不知道大理石总数,它会使它有什么不同的。
推荐盐试验方法
总盐测试使用电导率来确定大理石的总数,但此测试不会告诉您大理石的颜色。ISO标准通过假设发现的所有盐应作为氯化钠报告,可以轻松实现用户。不幸的是,我相信这让这个问题令人困惑。我仍然愿意将数字报告为总盐。
另一种适用于确定盐的存在的测试使用铁氰化物纸。这是一个最近可以进行的简单测试爆炸清洁钢铁。如果表面有盐,纸张就会变成“普鲁士蓝”。虽然这个测试没有量化盐的含量,但它能告诉你是否有盐。“0”表示可以继续涂布,“蓝色”表示进一步测试以确定盐的数量。
笔记:纸中的化学物质与Fe ++反应,因此存在与钢反应形成Fe ++的任何盐阴离子将与纸中的化学反应。该测试仅适用于钢材。
还应注意到,并非可以通过可溶解的一切来测试。糖和其他有机物,醇和溶剂都能溶于水,和盐一样会起泡。在我的职业生涯中,我相信溶剂造成的水泡比盐造成的水泡要多。
使用表面活性剂去除盐
要清除可溶性盐,最好的方法是清洁新的抨击表面具有较大的品质高压水.压力越高,清除效率越高污染物.(阅读文章爆炸压力:如何正确有关详细信息。)市场上有盐残余物,可以帮助去除盐。使用中有两个主要解决方案,两者都通过减少表面张力水更好地弄湿了表面。一种产品包括100%挥发性的非离子叔胺。该产品有助于从表面上除去所有盐离子,用水蒸发。当表面干燥时,你很好涂漆。第二种产品,由胺,离子组成表面活性剂和酸从表面去除特定离子。由于它含有酸性盐和离子清洁剂,我建议将其从表面上洗掉,因为它可能导致污染。
概括
在除美国除外,解决可溶性盐的测试问题已解决:涂层检查员根据ISO测试程序测试总盐。在美国,涂料行业继续争辩和写下令人困惑的规格。
对总溶性盐的测试与特定离子的测试不同。了解表面上的总盐告诉我们该表面是否被污染,因此更容易发生渗透渗透泡。