aiuto: quali reazioni chimiche?

Se in acqua demineralizzata aggiungo della soda caustica (anidra) ed immergo
nella soluzione un anodo metallico (costituito ad esempio di acciaio sulla
cui superficie è presente un nitruro di cromo, ovvero un rivestimento duro
anti usura per intenderci), quali sono le reazioni chimiche che portano alla
rimozione del rivestimento stesso? La formula chimica del rivestimento è
CrN.


Tenete conto che per ogni 20 litri di acqua demineralizzata ci metto un paio
di cucchiai di soda e che le correnti in gioco sono dell’ordine dei 20 – 70
Ampere e la rete metallica sulla quale appoggio i pezzi è circa 0.25 metri
quadri ed i pezzi possono avere uno sviluppo superficiale di 0.1 – 0.2 metri
quadri.
Lo spessore del rivestimento di CrN è un paio di micron e la rimozione
completa si ha dopo qualche ora.
La rete metallica è separata dalla vasca metallica da delle guide di
isolante (teflon, credo); la vasca quindi è il catodo.

Quindi:

1) Quali sono le reazioni chimiche in gioco? (Tenendo quindi conto di acqua
+ soda caustica; nitruro di cromo, ferro, carburi di cromo contenuti nel
substrato, corrente anodica…) Nota: il bagno inizialmente è a temperatura
ambiente, poi forse si riscalda per le reazioni in gioco (?)
2) E’ vero che possono formarsi degli aerosol contenenti cromo i quali sono
potenzialmente molto tossici?
3) Cosa succede invece ad un acciaio “pulito”, cioè senza il rivestimento.
Viene asportato anche il ferro? O solamente i carburi di cromo?

Mi rendo conto che le specifiche che vi ho fornito sono molto grossolane ma
mi auguro che possano essere sufficienti per inquadrare il problema.

Grazie in anticipo a tutti coloro che mi aiuteranno.


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provo soltanto a riflettere sulla tua domanda (molto complessa nella sua
specificità tecnica e sulla quale non ho esperienza diretta), ....

jack <[Only registered users see links. ]> wrote in message
[Only registered users see links. ]...
immergo
alla
paio
70
metri

io credo che il rivestimento duro di nitruro non venga attaccato
elettrochimicamente nelle condizioni che usi.
Piuttosto credo che un po' di elettrolita possa diffondere nelle
microscopiche commissure tra i grani cristallini (è impensabile che si
tratti di una superficie monocristallina !) e raggiungere il ferro
sottostante.
E', quindi, almeno a mio umilissimo avviso, probabilmente l'ossidazione del
supporto acciaioso (il ferro, in particolare) a sfaldare gradualmente
l'ancoraggio al nitruro. In altre parole la corrente potrebbe rosiscchiare
da sotto lo strato duro (chimicamente il nitruro di cromo, ma anche di
ferro, manganese, vanadio, sono infatti molto più inerti dei metalli liberi,
anzi, sono anche più duri ed altofondenti, talvolta in maniera spettacolare.
Di conseguenza sarei portato ad ipotizzare una maggior resistenza redox ....
anche perché di fatto sarebbe una ossidazione formale dell'azoto,
nominalmente a valenza -3 e non della parte metallica. Lo stesso, magari in
misura più tenue, credo possa dirsi dei carburi)



si forma della poltiglia bruna in fondo al bagno ? Se si, potrebbe essere
idrossido ferrico, misto a polveri sottilissime di nitruri e carburi
cristallini.
Potresti tentare di filtrare e campionare un volume sufficiente di residuo
delle acque della cella elettrolitica, per poi fare una mineralizzazione con
acido nitrico e cercare ammonio ed altri metalli (se non hai un assorbimento
atomico, che sarebbe anche meglio)


o forse per la corrente .... cavolo, sono pur sempre decine e decine di
ampere !

sono

no idea. Certo un po' di scarica anodica dell'ossigeno, più facile del
solito in ambiente basico, può essere messa in conto (l'occhio te lo fa
capire cmq), e col gorgogliamento qualsiasi cosa hai in soluzione viene
trasportato nell'aerosol.


di nuovo, potrei sbagliarmi, ma penserei piuttosto che venga solubilizzato
solo il ferro (ed eventualmente il cromo libero come alligante
sostituzionale) e non i composti intermetallici più o meno stechiometrici e
cristallini. Ma non prendere troppo per buono questo parere.


eh he he .... no, il problema è che non ti so rispondere in modo efficace.
Leggerò a mia volta con interesse eventuali correzioni un po' più fondate
Ciao
Soviet-Mario


Cmq, da un'occhiata ai "fondi" della cella. Prova a vedere se sono magnetici
o meno, quanto rapidamente si sciolgono in acido solforico molto diluito
(gli idrossidi colloidali si sciolgono bene, eventuali granuli di nitruri e
carburi credo assai meno bene)