Pasando del cromo hexavalente decorativo al trivalente

Shane Moore es ingeniero de servicio técnico y director del equipo de decoración de Pavco Inc. Visite pavco.com.

Pregunta: Mi empresa está pensando en cambiar el cromo decorativo hexavalente por el trivalente.¿Puede explicarnos lo que esto supondría y las ventajas y desventajas de hacer este cambio?

Respuesta: En la actualidad, muchas compañías de acabados se plantean una alternativa más segura y ecológica al Cr (VI). Existen dos químicas básicas para los sistemas de Cr (III). Revisaremos ambas para ayudarles a elegir la mejor opción para su aplicación.

Contenido destacado

CLELAC: a la búsqueda de proveeduría para el sector de electrodomésticos

Pintura Industrial Tresoldi: un abanico de colores para cada aplicación

Limpieza de calidad, rentabilidad y sostenibilidad gracias a los alcoholes modificados

Cloruro:

Los sistemas basados en cloruro cuentan con un sistema de sal mezclada que usa sales de cloruro como principal fuente de conductividad. Este sistema requiere menos calentamiento porque su temperatura es de 85 a 100 °F, en comparación con 110 a 115 °F del Cr (VI). Controlar el pH es muy importante, porque sus fluctuaciones pueden afectar la velocidad de revestimiento, la distribución del espesor y la cobertura de densidad de corriente baja. Los ánodos son de grafito en lugar de la aleación de plomo del Cr (VI). Esto elimina la manipulación de lodos de plomo peligrosos y crea un entorno mucho más seguro para sus empleados. Este sistema también es más conductor y eficiente que el de Cr (VI), por lo que puede procesar más superficie por rack y tendrá menores costos de rectificación debido al menor voltaje para mantener la densidad de corriente óptima. El sistema requiere agitación con aire para eliminar el riesgo de vetas de gas hidrógeno durante la deposición, así como la filtración con la posibilidad de añadir carbono para eliminar la contaminación orgánica.

Todos los sistemas de cromo trivalente son menos tolerantes a la contaminación metálica, por lo que el intercambio de iones es necesario para mantener un color consistente. El Cr (VI) en concentraciones tan bajas como 10 ppm puede afectar gravemente el baño de Cr (III), por lo que se recomienda cambiar el tanque de Cr (VI) por uno de polipropileno. Los sistemas de cloruro mantienen la mayor resistencia a la corrosión, ya que el depósito es microporoso. El color del depósito no es tan “azul” como el del cromo hexavalente, por lo cual, si dos piezas se encuentran una al lado de la otra, se nota una ligera diferencia. A medida que aumenta la distancia entre las dos piezas, es cada vez más difícil distinguirlas.

Sulfato:

La mayor ventaja del sistema de sulfato sobre el de cloruro es el color. Si los aditivos y la resina de intercambio iónico se mantienen adecuadamente, el color es muy parecido al Cr (VI). Este sistema funciona a una temperatura de 120 a 130 °F. Al igual que el anterior, el control del pH es crítico, por lo que será necesario un medidor de pH preciso. Los ánodos de los baños basados en sulfato son de titanio recubierto de MMO, costosos en comparación con los ánodos de Cr (VI) y Cr (III) basados en cloruro.

Para la agitación se recomienda la barra catódica, pero muchos usan aire templado o cero agitación. La agitación por aire se recomienda para una mezcla adecuada durante la renovación inicial y para las adiciones de mantenimiento. Como en el sistema de cloruro, la química de sulfato debe filtrarse adecuadamente con la capacidad de añadir carbono para eliminar la contaminación orgánica. También se puede procesar más superficie por rack que el baño de Cr (VI), lo que permite mejorar la producción.

El sistema de sulfato no es tan resistente a la corrosión, pero casi puede igualar al sistema de cloruro si se deposita níquel microporoso bajo la capa de cromo. También se aconseja retirar el tanque de Cr (VI) y sustituirlo por polipropileno para evitar la contaminación cruzada. Otra diferencia es que el sistema basado en sulfatos puede usarse como proceso de barril. El equipo necesario es básicamente el mismo que para aplicar sulfato en rack, con algunos ajustes de la química.

Aunque los costos de químicos para la producción de un depósito de Cr (III) son mayores que los del Cr (VI), si se consideran todas las ventajas del primero, la diferencia global no es tan significativa. Estas ventajas incluyen:

• Menos rechazos por blanqueamiento, cromo quemado e interrupción de la corriente.
• Mayor capacidad de producción.
• Menos trámites legales.
• Menos arrastre de la solución debido a una viscosidad más baja.
• Proceso WWT menos costoso, porque hay menos cromo en el flujo de residuos y no es necesario utilizar bisulfito en el tratamiento.

Un tema popular en los medios es el uso de PFAS en nuestra industria y la necesidad urgente de eliminarlas. Los sistemas de Cr (VI) usan PFAS en los productos de supresión por niebla. A medida que halla más regulaciones, será muy difícil y costoso operar cromo hexavalente y seguir cumpliendo con estas normas. Los sistemas de Cr (III) no contienen PFAS, lo que ha iniciado muchas conversaciones sobre el cambio de Cr (VI) a Cr (III). Para estar al día con la legislación sobre estas sustancias, y hallar más información sobre el Cr (III), visite www.nomorehex.org.