1.河北大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北保定071002； 2.廊坊師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，河北廊坊065000；3．廊坊食品工程學(xué)校，河北廊坊065000

摘要：本研究在研制的新型鋁表面非鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索該新型成膜劑的消耗規(guī)律及其校正方法。通過在使用過程中對(duì)其主要成分鈰、鋯、氟、硼的測(cè)定分析，找出該成膜劑的消耗規(guī)律，并研制出了成膜劑的校正液，確定了監(jiān)測(cè)校正方法，并在此基礎(chǔ)上推測(cè)出膜的組成。

關(guān)鍵詞：鋁表面；成膜劑；消耗規(guī)律；校正液

從20 世紀(jì)80 年代以來，國內(nèi)外對(duì)鋁合金的非鉻處理技術(shù)進(jìn)行了大量研究以取代有毒的含鉻處理，最具代表性并投入實(shí)際應(yīng)用的主要有兩個(gè)體系。

第一是含鈦、鋯、鉿金屬鹽等的鋯系非鉻處理體系。該體系是隨著鋁質(zhì)易開罐的大量生產(chǎn)而研制出來的，具有以下優(yōu)點(diǎn)：不含有毒的鉻化物及其它有毒物，特別適用于食品包裝容器的表面處理；處理液為酸性，操作使用相對(duì)簡單；生成的轉(zhuǎn)化膜對(duì)有機(jī)涂層的附著力極強(qiáng)，廣泛適用于食品、飲料包裝容器的表面處理等。第二是以鈰鹽膜為代表的稀土轉(zhuǎn)化膜，處理液中主要含鈰鹽（或其他稀土鹽）、硝酸鹽、有機(jī)添加劑等組分，該體系屬近年來發(fā)展起來的處理技術(shù)，膜的防腐性能好，優(yōu)于或相當(dāng)于鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜。

目前鋁表面非鉻轉(zhuǎn)化成膜劑的消耗規(guī)律及校正液的研究尚未見報(bào)道。本次實(shí)驗(yàn)是在陳澤民等研制的環(huán)保型鋁表面非鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜工藝的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)鋁材轉(zhuǎn)化膜處理劑中的各離子的測(cè)定方法、疲勞實(shí)驗(yàn)和對(duì)成膜劑中主要成膜物質(zhì)在成膜劑反復(fù)使用過程中的濃度變化找出消耗規(guī)律，并根據(jù)這一規(guī)律研制出校正液，確定了校正方法。

1 試驗(yàn)

1.1 儀器及試劑

儀器：T6628 電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；HH-6 數(shù)顯恒溫水浴槽（江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司）；722N 分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；pHSJ-3F 型pH 計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；CSB-F-1 氟離子選擇性電極（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；222 型飽和甘汞電極（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；79-1 型磁力加熱攪拌器（江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司）。

材料：50×25×0.3 mm 鋁片。

試劑：硫酸鈰；二氯氧鋯；明礬；雙氧水；氟硼酸鉀；硫酸；姜黃素；氫氧化鈉；鹽酸；冰醋酸；硫酸銅；硫酸亞鐵銨；鹽酸羥胺；重鉻酸鉀；檸檬酸；EDTA；氟化鈉；乙酸鈉緩沖溶液（pH=4.3）；氟硼酸鈉；PAN；二甲酚橙；二苯胺磺酸鈉。（以上試劑均為分析純，配制溶液使用的是二次蒸餾水）OP-10 乳化劑（廊坊市海寰化工有限公司提供）；LS-416 除油除銹劑（廊坊市海寰化工有限公司提供）。

1.2 成膜劑的制備

在塑料燒杯中加入10.20 mL 硫酸（1∶2），3.600 0 g硫酸鈰攪拌至溶解，再加入1.800 0 g 明礬和4.800 0 g二氯氧鋯攪拌至溶解，加入1.800 0 g 氟硼酸鉀攪拌至溶解，最后加入4.50 mL 雙氧水（1∶2）攪勻，用蒸餾水定容至300 mL。

1.3 試片處理工藝

將試片在室溫下完全浸入LS-416 除油除銹劑中，以鋁材表面不掛水珠為除凈油污、銹污為標(biāo)準(zhǔn)，取出后用自來水清洗干凈，然后用蒸餾水洗沖洗三遍后放入成膜劑中，在40 ℃恒溫水浴條件下，浸泡20 min。膜鍍完后取出試片水洗，自然晾干。

1.4 成膜劑各組分定量分析方法

鋯離子的測(cè)定：EDTA 滴定法測(cè)定；鈰離子的測(cè)定：K2Cr2O7 滴定法測(cè)定；鋁離子的測(cè)定：CuSO4 滴定法測(cè)定；氟硼酸根的測(cè)定：吸光光度法測(cè)定；氟離子的測(cè)定：離子選擇性電極法測(cè)定。