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硼酸是一種白色粉末狀結(jié)晶物，分子量62，密度1.435g/cm3。它是一種弱酸，電離度很小，電離常數(shù)為5.8×10-10。在水溶液中會(huì)產(chǎn)生如下的化學(xué)平衡：H3BO3 H﹢＋H2BO3-。
硼酸是光亮鍍鎳的必要成分。由于鍍鎳液屬弱酸性電解液（pH﹤6），因而在光亮鍍鎳中除了發(fā)生鎳離子在陰離子在陰極上放電而還原為金屬鎳的反應(yīng)外（Ni2﹢＋2e=Ni），還存在氫離子還原為氫氣的副反應(yīng)：2H﹢+2e=H2↑。因而在光亮鍍鎳中陰極區(qū)內(nèi)的pH值會(huì)因氫氣的析出而逐漸上升。當(dāng)其上升到一定值就會(huì)影響電鍍層質(zhì)量。而硼酸在水溶液中電離出來的H﹢就能補(bǔ)充因氫氣的析出而消耗的H﹢，以維持一定的酸度，防止酸度的急劇變化，使pH值相對穩(wěn)定。這就是硼酸的緩沖作用。
電鍍現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)踐表明，光亮鎳中的硼酸含量低于20 g/L時(shí)，緩沖作用較弱，當(dāng)其含量達(dá)到30 g/L時(shí)，緩沖作用方始顯著，所以普通鍍鎳液中硼酸含量宜控制在25～35 g/L范圍內(nèi)；一般光亮鎳中常以35～40 g/L為宜；而現(xiàn)代光亮快速鍍鎳中則提倡硼酸含量在40～50 g/L范圍內(nèi)。之所以提倡硼酸含量宜高一些，是因?yàn)樵阱冩囈褐械呐鹚岢徊糠蛛x解為H﹢和H2BO3-外，另有一部分硼酸會(huì)轉(zhuǎn)化為四硼酸，反應(yīng)式為：
4H3BO3 H2B4O7+5H2O。
四硼酸具有防止鎳離子在陰極上形成氫氧化物或堿式鹽的作用，比硼酸的緩沖作用更好。當(dāng)鍍液中的pH值過低時(shí)，H﹢易于放電，陰極電流效率降低和光亮度下降，并使鍍層產(chǎn)生針孔和麻點(diǎn)；pH過高，陰極周圍的金屬離子會(huì)以氫氧化物或堿式鹽形式夾雜在鍍層中，影響鎳層質(zhì)量使鍍層產(chǎn)生諸如粗糙、脆性等缺陷和鍍液變渾濁。
由于常溫下硼酸的溶解度為40g/L，所以當(dāng)硼酸含量過于偏高時(shí)，會(huì)降低陰極電流效率，在溫度低時(shí)易結(jié)晶析出，造成鍍層粗糙、毛刺和原材料的浪費(fèi)。
現(xiàn)代電鍍研究和電鍍生產(chǎn)實(shí)踐表明，硼酸在光亮鍍鎳中不單純起穩(wěn)定pH值的緩沖作用，而且能擴(kuò)大陰極光亮電流密度范圍，以使用較高的電流密度，并使鍍層結(jié)晶細(xì)致，不易燒焦，還能使鍍層的延展性良好和改善鍍層和基體金屬結(jié)合力的作用。另外，由于硼酸的離解作用，有利于抑止硫酸鎳的水解，使電沉積反應(yīng)的順利進(jìn)行。
正由于硼酸有上述作用，所以現(xiàn)場生產(chǎn)中必須嚴(yán)格控制硼酸含量和正確使用，避免因硼酸而引起的故障。我們在生產(chǎn)中曾遇到過下述兩起故障：
一、鍍層高電流密度區(qū)呈藍(lán)灰色調(diào)的鍍層。我廠在鍍自行車曲柄時(shí)發(fā)生過這種情況。具體表現(xiàn)為曲柄的兩邊緣和兩端呈藍(lán)光色調(diào)的條狀鍍層，經(jīng)調(diào)低pH值可消除此現(xiàn)象，但不一會(huì)兒又重復(fù)出現(xiàn)，經(jīng)添加適量的硼酸后故障是徹底消除。
二、鍍層發(fā)白霧：在現(xiàn)場生產(chǎn)中，補(bǔ)充硼酸時(shí)沒有用熱水溶解好就倒入槽內(nèi)，由于硼酸的溶解度較小，使鍍液中的硼酸含量偏低。所以鍍液中的鎳含量偏高而硼酸含量低于30 g/L時(shí)，則往往易發(fā)生白霧。
總之，在鍍鎳液的維護(hù)中，對硼酸在光亮快速鍍鎳中的所起作用應(yīng)予以高度的重視，切切不可掉以輕心，疏忽大意。這樣方可避免或減小鍍鎳故障的發(fā)生。
