Sárgahorganyzott és kadmiumozott bevonatok: előnyök és környezeti hatások
Bevezetés
Az ipar fejlődése a technológiai forradalom egyik legfontosabb hajtóereje. A kötőelemek felületvédelmére használt különböző anyagok és bevonatok mind a teljesítmény, mind pedig a tartósság szempontjából kulcsfontosságúak. Két gyakran alkalmazott bevonat a sárgahorganyzott és a kadmiumozott réteg. Ebben a blogbejegyzésben megvizsgáljuk ezeknek a bevonatoknak az előnyeit és a velük járó környezeti hatásokat.
Sárgahorganyzott bevonatok
A sárga horganyzás vagy sárgára passziválás egy olyan bevonat, amelyet általában acél alapanyagokon alkalmaznak. A folyamat során az acél felületét cinkréteggel vagyis horganyréteggel vonják be, amely védelmet nyújt a korrózióval szemben. A sárgahorganyzott bevonatok előnyei közé tartozik a költséghatékonyság, a könnyű alkalmazhatóság és a magas kopásállóság. Emellett a sárgahorganyzott réteg védi az alapanyagot a korróziótól, ami jelentősen meghosszabbítja a kötőelemek élettartamát.
Hogyan készül a sárga horganyzás
A bevonat sárga színét a benne lévő, speciális összetételű passziváló réteg okozza. Miután a cinkréteget felviszik a fémfelületre az horganyozási eljárás során, egy híg savas fürdőben lemossák a kötőelemeket majd sűrített levegővel szárítják. Következő lépésben a friss cink réteggel bevont kötőelemeket passziváló fürdőbe mártják. A passziváló oldat tartalmazhat többféle összetevőt, például kromátokat, foszfátokat vagy ónvegyületeket. Az így elkészült és megfelelő színűre passzivált kötőelemeket alaposan leöblítik, azután sűrített levegős lefúvatással eltávolítják a felesleges nedvességet, végül kb. 80°C-os szárítókádban cseppmentesen megszárítják .A legtöbb passziválószer csak meleg levegős szárítás alkalmával nyeri el végleges színét. Tulajdonképpen passziváló réteg alkalmazása a cinkréteg felületén hozza létre a sárga színű bevonatot.
A passziváló rétegnek több szerepe is van. Először is, megnöveli a horgany bevonat ellenállását a korrózióval szemben, amely nagyon fontos a kötőelemek és más ipari termékek tartóssága szempontjából. Másodszor, segít megőrizni a bevonat egyenletes és szép megjelenését.
Fontos megjegyezni, hogy az egyes gyártók különböző típusú passziváló rétegeket alkalmazhatnak, amelyek különböző árnyalatokat eredményezhetnek a horgany színében. Ezért az árnyalatok változhatnak az egyes sárgahorganyzott termékek között, és nem mindig egyformán sárgák. A bevonat sárga színe azonban általában a passziváló rétegnek köszönhető.
Sárga horganyozás környezeti hatásai
A sárgahorganyzott bevonatok környezeti hatásai általában kevésbé jelentősek, mivel a cink nem toxikus és széles körben elterjedt anyag. A korrózióvédelem révén a sárgahorganyzott rétegek hozzájárulnak a kötőelemek hosszabb élettartamához, csökkentve ezzel a hulladéktermelést és a termelési ciklusok számát.
Kadmiumozott bevonatok
A kadmiumozás egy másik elterjedt bevonat a gyártás során. A kadmium egy ritka és toxikus fém, amelynek használata korlátozott és környezeti aggályokat vet fel. A kadmiumozott rétegek ellenállnak a korróziónak és a káros környezeti hatásoknak, valamint kiváló vezetőképességet biztosítanak. Azonban a kadmiumozás hátrányai közé tartozik a kadmium toxikus jellege és az ártalmas hatása az emberi egészségre és a környezetre. Ezért egyre több ország és szabályozó hatóság szigorítja a kadmium használatára vonatkozó előírásokat.
Hogyan készül a Kadmiumozás
Elektrolitikus oldatban feloldott kadmiumsókat visznek fel a fémfelületre. Ez a folyamat elektrolízisen alapul, ahol elektrokémiai reakciókat hoznak létre egy elektrolitikus oldatban amely a kadmiumsókat tartalmazza. Az áramerősség és idő beállításával a kadmium ionok lerakódnak a fémfelületen, létrehozva a kívánt kadmiumbevonatot. Az előkészített felület, az elektrolitikus oldat és az elektromos áram kombinációja lehetővé teszi a kadmium fémréteg kialakítását, és vastagságának szabályozását a fémfelületen. Ez a bevonat védelmet nyújthat a korrózió ellen és más speciális felhasználási területeken is alkalmazható.
A kadmium hatásai az élő szervezetre
A kadmium rendkívül mérgező nehézfém, amelynek számos negatív hatása lehet az élő szervezetre. Amikor a kadmium bekerül az emberi szervezetbe, akár táplálékon keresztül, akár lélegzetvétellel vagy bőrön keresztül, számos szervre és rendszerre káros hatást gyakorolhat. A következőkben felsorolok néhány fontos hatást:
- Vesekárosodás: A vesék a leginkább érzékenyek a kadmiumra. Hosszú távú expozíció vagy magas kadmiumkoncentrációk folyamatos kitettsége a veseműködés romlását okozhatja. Ez veseelégtelenséghez, vesekőképződéshez és más veseproblémákhoz vezethet.
- Csontrendszeri problémák: A kadmium felhalmozódhat a csontokban, és hosszú távon csökkentheti a csontsűrűséget. Ez csontritkuláshoz, csonttörésekhez és egyéb csontrendszeri betegségekhez vezethet.
- Légzőrendszeri problémák: A kadmium belégzése vagy inhalációja súlyos légzőrendszeri problémákat okozhat, mint például tüdőgyulladás, asztma, illetve krónikus obstruktív tüdőbetegség (COPD).
- Májkárosodás: A hosszú távú kadmiumexpozíció súlyos májkárosodást okozhat. A májban felhalmozódó kadmium károsíthatja a májsejteket, csökkentve a máj működését és növelve a májbetegségek kockázatát.
- Idegrendszeri hatások: A kadmium mérgező hatásokat gyakorolhat az idegrendszerre. Idegi diszfunkcióhoz, memóriazavarokhoz, koordinációs nehézségekhez és más idegrendszeri betegségekhez vezethet.
- Rák kockázata: A kadmium rákkeltő hatása régóta ismert. Hosszú távú expozíció a kadmiummal növelheti a tüdőrák, a prosztatarák és más daganatok kialakulásának kockázatát.
Következtetés
A kötőelemek felületvédelmére használt sárgahorganyzott és kadmiumozott bevonatok mind előnyöket, mind pedig környezeti kockázatokat hordoznak magukban. A sárgahorganyzott rétegek gazdaságosak és hatékonyak a korrózióvédelem terén, míg a kadmiumozott rétegek kiváló vezetőképességet biztosítanak, de környezeti szempontból aggasztóak.
Az Európai Unióban a kadmiumozás szabályozása az 1907/2006/EK rendelet (REACH rendelet) keretében történik, amely a vegyi anyagok regisztrációjáról, értékeléséről, engedélyezéséről és korlátozásáról szól. Ebben a rendeletben szerepelnek a kadmium és más veszélyes anyagok korlátozásai is.
A kadmiumot tartalmazó termékek korlátozása a REACH rendeletben 2005-ben kezdődött. Az Európai Unióban lépésről lépésre szigorították a kadmiummal kapcsolatos korlátozásokat, hogy csökkentsék a kadmium okozta környezeti és egészségügyi kockázatokat.
A kadmiumozásra vonatkozó specifikus tilalom az Európai Unióban a REACH rendelet I. mellékletében szerepel. A rendelet szerint 2011. december 10-től kezdve tilos a kadmiumozás az Európai Unióban.
Fontos megjegyezni, hogy vannak bizonyos kivételek és speciális felhasználási területek (Pl. optikai eszközök, haditechnika), ahol továbbra is megengedhető a kadmium tartalmú termékek használata. Az ilyen kivételek azonban szigorú feltételekhez vannak kötve, és szigorú ellenőrzés alatt állnak a környezet- és egészségügyi kockázatok minimalizálása érdekében.
Az Európai Unió szándéka a kadmium és más veszélyes anyagok fokozatos kivonása a piacról, valamint az alternatív anyagok és technológiák támogatása a környezetbarát és egészségesebb termékek előállításához.
