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MANUAL PRACTICO DE

GALVANOPLASTIA AUTOR: MASTER PABLO IZURIETA

• I RESEÑA HISTORICA DE LOS PROCESOS GALVANICOS • II MANUAL TECNICO • III DEFECTOS EN LOS BAÑOS GALVANICOS IZU • IV SEGURIDAD • V NUEVAS TECNOLOGIAS • VI RESIDUOS PELIGROSOS • GLOSARIO DE TERMINOS • ANEXOS

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Manual Práctico de Galvanoplastia

AUSPICIO: • Fundación Swiss - Contact • Ing. Hugo Peñafiel CREDITOS:

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• Autor : Master. Pablo Izurieta. • Colaboradores: César Alvarado, (Gerente Ecuachem) Ing. Mónica Brito. REVISIÓN: • Ing. Paulina Izurieta. DISEÑO Y DIAGRAMACION: • Diego Espinosa (Lagartija Publicidad)

MANUAL PRACTICO DE

GALVANOPLASTIA AUTOR: MASTER PABLO IZURIETA

• I RESEÑA HISTORICA DE LOS PROCESOS GALVANICOS • II MANUAL TECNICO • III DEFECTOS EN LOS BAÑOS GALVANICOS IZU • IV SEGURIDAD • V NUEVAS TECNOLOGIAS • VI RESIDUOS PELIGROSOS • GLOSARIO DE TERMINOS • ANEXOS

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EDITORIAL

NOTA DE SEGURIDAD

Los productos y materiales que se mencionan en esta guía técnica, deben ser manipulados con toda las medidas de seguridad necesaria. Los compuestos que contengan cianuros, nunca deben combinarse con soluciones de tipo ácido. Los compuestos ácidos deben manipularse con guantes, gafas y mascarilla adecuada. Algunos compuestos químicos normalmente se venden bajo nombres comerciales, ya que estos están preparados o formulados con compuestos básicos, en la hoja técnica debe contener cuales son sus elementos constitutivos. Debe exigirse al proveedor de cualquier producto químico su hoja técnica, en la cual debe indicar como debe manipularse, sus medidas de seguridad además de como disponer su desecho en caso de agotamiento, o contaminación. Es importante que el proveedor proporcione capacitación acerca de sus productos de manera periódica. Nunca adicione un aditivo o agente químico a un baño sin tener el conocimiento real de su efecto, constitución o garantía de efecto del proveedor. Hágalo siempre en volúmenes pequeños paulatinamente. Nunca deteriore las etiquetas o envases. Jamás utilice aditivos que no sepa cual es su procedencia. Instruya al personal con toda la información necesaria para un correcto trabajo. Todas las formulaciones y técnicas mencionadas en esta guía han sido probadas, y ofrecen la mayor eficiencia como seguridad en su trabajo.

Manual Práctico de Galvanoplastia CAPITULO I 1.1 RESEÑA HISTORICA DE LOS PROCESOS GALVANICOS Los orígenes de la galvanoplastia son antiguos. La presencia en las tumbas de Tebas y Menfis de piezas (vasos, platos, etc.) cubiertas con una finísima capa de cobre, permiten suponer, que al igual que los egipcios utilizaban unas técnicas muy precisas similares a las que hoy conocemos con el nombre de galvanoplastia. Se supone usaban una solución concentrada de sal de cobre junto con otros productos para bañar sus estatuas de madera y darles posteriormente la aplicación de polvo de oro. Plinio el Viejo menciona el dorado y plateado utilizando mercurio para adornar las armas y piezas de bronce. Esta técnica fue descrita con minuciosidad ya en el siglo XI por Teófilo, monje benedictino de la abadía de Helmershausen. El dorado con ayuda del mercurio se usa aún hoy en día en casos puntuales de restauración. Fue en 1837 cuando Moritz Hermann inventa en San Petersburgo el proceso de la galvanoplastia, que permitía el proceso de copiado de objetos tridimensionales mediante el proceso de galvanizado. Hay que recordar que los primeros experimentos de galvanotecnia fueron realizados por Johan Wilhelm Ritter en el año 1800. Pero es en 1840 cuando el inglés Murray completa la técnica de la galvanoplastia al aplicar una capa de grafito sobre los objetos no metálicos, logrando de este modo que conduzcan la corriente eléctrica, posibilitando el recubrirlos con otros metales. Como curiosidad diremos que hoy en día tanto en Singapur como en Tailandia hay criaderos de orquídeas, en donde además a las orquídeas les aplican un proceso químico y posteriormente les dan un baño de cobre por electrólisis y otro de oro encima para que pasen de ser hermosos elementos naturales a objetos decorativos de joyería. Así proceden también con muchas clases de flores, e incluso animales, por ejemplo con los escorpiones. El cromo fue descubierto en 1797 por el químico francés Louis Nicolas Vauquelin, que lo denominó cromo (del griego chroma, ‘color’) debido a los múltiples colores de sus compuestos. Desde el origen de la civilización la humanidad ha ambicionado poseer el brillo de ciertos metales. La práctica ciertamente es de origen antiguo: en Asia, Egipto, Grecia, Roma y durante el Renacimiento se utilizó el arte de dorar recubriendo con una delgada capa de oro real o artificial para embellecer superficies de madera, metal, marfil, cuero, papel, porcelana y tejidos además de elementos decorativos, cúpulas y bóvedas de edificios.

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De la misma forma, los romanos ya soldaron superficies de plata a metales más comunes para disponer de espejos. Arquímedes logró defender Siracusa en el verano del 213 a.C., durante la 2ª Guerra Púnica entre Roma y Cartago. Aún en el siglo V las armas de hierro se sumergían en una solución de cobre para recubrirlas y evitar su oxidación.

En 1812, Michael Faraday asistió a unas conferencias del insigne químico Humphry Davy convirtiéndose al final en su ayudante. Desde 1807 Davy ensayaba haciendo pasar una corriente eléctrica a través de una solución de sosa cáustica y potasa con el fin de separar componentes químicos puros. De esta manera, demostró el principio de la electrólisis. Más tarde, en 1813, Faraday ya había sustituido a su mentor en el puesto de profesor de química de la Royal Society y tras numerosos estudios acerca de la electrólisis enunció dos leyes fundamentales: la masa de una sustancia depositada por una corriente eléctrica es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por el electrolito; y las cantidades de sustancias electrolíticas depositadas por la acción de una misma cantidad de electricidad son proporcionales a las masas equivalentes de las sustancias. En sus primeros tiempos los recubrimientos de níquel eran mates, un metal de color gris que no reflejaba la luz. Se denominaba Dull Nickela y su problema era que las huellas de los dedos quedaban marcadas

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En el siglo XVIII el enchapado de cobre o latón recubiertos con plata se inició en Sheffield debido a una casualidad. En 1742, el cuchillero Thomas Boulsover encontró el procedimiento mientras reparaba trabajos realizados en plata. Usó el descubrimiento para la fabricación de hebillas y botones, pero su aprendiz Joseph Hancock amplió su utilización en el menaje (muebles y utensilios de la casa), la cubertería y otros artículos domésticos. Hasta 1765 se chapaban las piezas tan sólo por una cara, pero a partir de esta fecha y mediante soldadura se logró chapar por ambas caras.

Manual Práctico de Galvanoplastia por lo que era normal protegerlo con una delgada capa de aceite. Más tarde surgió Polished Dull Nickela que no era otra cosa que el níquel mate pulido, un metal blanco lustroso con cierto tinte amarillo que puede pulirse hasta conseguir un alto brillo y cuya resistencia al empañamiento es mayor. Al contrario, el Bright Nickela (Níquel brillante) es suave y dúctil como el cobre y también es mucho más resistente al tiempo. Estos recubrimientos son los utilizados en las máquinas y vehículos hasta aproximadamente 1930, cuando fueron sustituidos por el recubrimiento de cromo.

1.2 LA GALVANOPLASTIA 1.2.1 CONCEPTO

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La Galvanoplastia es una rama de la industria metal-mecánica, dedicada al tratamiento de superficies metálicas o plásticas con materiales diversos tales como: cadmio, cobre, níquel, estaño, oro, plata, plomo o zinc mediante procesos electrolíticos, los cuales persiguen uno o varios de los siguientes propósitos.: • Protección contra la corrosión • Embellecimiento • Aumento de la durabilidad • Mejoramiento de propiedades superficiales tales como: resistencia, espesor conductividad, lubricación, capacidad de estampado, etc.

1.2.2 NOCIONES ELEMENTALES 1.2. 2.1 PREPARACIÓN DE SOLUCIONES Una solución es una mezcla homogénea de un soluto en un solvente:

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• .- Clasificación de las soluciones: Según su estado físico: es posible encontrar soluciones en estado líquido, gaseoso y sólido, esto va a depender del estado del solvente. • .-Según su comportamiento frente a la corriente eléctrica: Se clasifican en soluciones electrolíticas que son aquellas que conducen la corriente eléctrica y las soluciones no electrolíticas las que no la conducen. • -La solubilidad: es la máxima cantidad de un soluto que puede disolverse en una cantidad establecida de solvente a una temperatura determinada. Generalmente la solubilidad de una sustancia se expresa en gramos de soluto por cada 100 gramos de solvente. En el caso de las soluciones de ácidos y las bases se emplean los términos de solución concentrada y solución diluida. La composición de una solución se debe medir en términos de volumen y masa, por lo tanto es indispensable conocer la cantidad de soluto disuelto por unidad de volumen o masa de disolvente, es decir su concentración. • Solución diluida es cuando la cantidad de soluto es muy pequeña. • Solución concentrada es cuando la cantidad de soluto es muy grande. • Solución saturada es cuando se aumento mas soluto en un solvente a mayor temperatura de la normal (esto es porque cuando ya no se puede diluir, se calienta el solvente y se separan sus partículas para aceptar mas soluto) • Solución sobresaturada es cuando tiene más soluto que disolvente •

- Soluto y Disolvente

Manual Práctico de Galvanoplastia Las sustancias que está presente en la mayor cantidad se denomina disolvente, que se define como la sustancia en la cual se disuelve otra. Ésta última, que es la que disuelve en la primera, se denomina soluto. Soluto + Disolvente = Solución Para diluir una solución es preciso agregar más % de disolvente a dicha solución y éste procedimiento nos da por resultado la dilución de la solución, y por lo tanto el volumen y concentración cambian, aunque el soluto no.

1.2.2.2 PRINCIPALES FORMAS DE EXPRESAR LAS SOLUCIONES a.- Porcentaje en peso ( % peso ): El porcentaje en peso de un soluto en una solución se define como: % peso = [ (peso del soluto) / ( peso del soluto + peso del disolvente) ] * 100 = [ (peso del soluto) / ( peso de la solución) ] * 100 El porcentaje peso en peso (p/p o m/m) indica la masa de soluto por masa de solución. Así, una solución 15% m/m tendrá 15 gramos (o kilos, etc.) de soluto en cada 100 gramos (o kilos, etc.) de solución. Si se desea convertir los gramos de solución a ml, se deberá conocer la densidad de la solución. El porcentaje peso en volumen (p/v o m/v) indica la masa de soluto por unidad de volumen; así una solución 15% m/v tendrá 15 gramos de soluto en cada 100 ml de solución. El porcentaje volumen en volumen (v/v) da cuenta del volumen de soluto por volumen de solución; así en una solución 15% v/v se tendrán 15 ml de soluto en cada 100 ml de solución. b.- Fracción molar ( x ): La fracción molar de un componente y de una solución, xi , se define como; Xi = [(numero de moles del componente i ) / ( numero de moles de todos los componentes ) ]

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c.- Molaridad ( m ): La molaridad se define como el número de moles de soluto disuelto en 1 lt de solvente, esto es: M = [ (numero de moles de soluto) / ( peso del disolvente en kg. ) ] Por tanto, la molaridad tiene unidades de moles por litro. d.-Molalidad ( m ): La molalidad se define como el número de moles de soluto disueltos en 1 kg de disolvente, esto es: M = [ ( numero de moles de soluto ) / ( peso del disolvente en kg ) ]

1.2.2.3 NOCIONES DE ELECTRICIDAD

Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).

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1.2.2.3.1 LA CORRIENTE ELÉCTRICA

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1.2.2.3.2 TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA En la práctica, los dos tipos de corrientes eléctricas más comunes son: corriente directa (CD) o continua y corriente alterna (CA). La corriente directa circula siempre en un solo sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM) que la suministra. Esa corriente mantiene siempre fija su polaridad, como es el caso de las pilas, baterías y dinamos.





Gráfico de una corriente directa (C.D.) o continua (C.C.).



Gráfico de la sinusoide que pose una corriente alterna (C.A.).



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CORRIENTE DIRECTA O CONTINUA Fuentes suministradoras de corriente directa o continua. A la izquierda, una batería de las comúnmente utilizada en los coches y todo tipo de vehículo motorizado. A la derecha, pilas de amplio uso, lo mismo en linternas que en aparatos y dispositivos eléctricos y electrónicos. Es importante conocer que ni las baterías, ni los generadores, ni ningún otro dispositivo similar crea cargas eléctricas pues, de hecho, todos los elementos conocidos en la naturaleza las contienen, pero para establecer el flujo en forma de corriente eléctrica es necesario ponerlas en movimiento.

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El movimiento de las cargas eléctricas se asemeja al de las moléculas de un líquido, cuando al ser impulsadas por una bomba circulan a través de la tubería de un circuito hidráulico cerrado.

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Circuito eléctrico compuesto por una pila o fuente de suministro de FEM; una bombilla, carga o<. consumidor conectada al circuito y los correspondientes conductores o cables por donde fluye la.< corriente eléctrica. A la derecha aparece la representación gráfica del suministro de 1,5 volt de la pila< (eje. de coordenadas “y”) y el tiempo que permanece la pila suministrando corriente a la bombilla.< (representado por el eje de coordenadas “x”).

1.2.2.3.3 LA CORRIENTE ALTERNA (C.A.)

Además de la existencia de fuentes de FEM de corriente directa o continua (C.D.) (como la que suministran las pilas o las baterías, cuya tensión o voltaje mantiene siempre su polaridad fija), se genera también otro tipo de corriente denominada alterna (C.A.), que se diferencia de la directa por el cambio constante de polaridad que efectúa por cada ciclo de tiempo. Una pila o batería constituye una fuente de suministro de corriente directa, porque su polaridad se mantiene siempre fija. La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos o hertz por segundo posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de FEM que suministran corriente directa.

1.2.2.3.4 FORMAS DIFERENTES DE CORRIENTE ALTERNA

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De acuerdo con su forma gráfica, la corriente alterna puede ser: • Rectangular o pulsante •

Triangular

•

Diente de sierra

•

Sinusoidal o senoidal



1.2.2.3.5 VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA Entre algunas de las ventajas de la corriente alterna, comparada con la corriente directa o continua, tenemos las siguientes: •

Permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión por medio de transformadores.

•

Se transporta a grandes distancias con poca de pérdida de energía.

•

Es posible convertirla en corriente directa con facilidad.

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(A) Onda rectangular o pulsante. (B) Onda triangular. (C) Onda diente de sierra. (D) Onda sinusoidal o senoidal.

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Al incrementar su frecuencia por medios electrónicos en miles o millones de ciclos por segundo (frecuencias de radio) es posible transmitir voz, imagen, sonido y órdenes de control a grandes distancias, de forma inalámbrica.

•

Los motores y generadores de corriente alterna son estructuralmente más sencillos y fáciles de mantener que los de corriente directa.

LA CONDUCTANCIA La conductancia está directamente relacionada con la facilidad que ofrece un material cualquiera al paso de la corriente eléctrica, es lo opuesto a la resistencia. A mayor conductancia la resistencia disminuye y viceversa, a mayor resistencia, menos conductancia, por lo que ambas son inversamente proporcionales.

       Calentador eléctrico que emplea resistencia de alambre nicromo como elemento de calefacción.

1.2.2.3.6 LA LEY DE OHM La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

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1.

Tensión o voltaje (E), en volt (V).

2.

Intensidad de la corriente (I), en ampere (A) o sus submúltipos.

3.

Resistencia (R) de la carga o consumidor conectado al circuito en ohm ( ), o sus múltiplos.

Circuito eléctrico compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica y el flujo de una< intensidad de corriente Postulado general de la Ley de Ohm

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El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.--

El valor de la resistencia “R” se obtiene dividiendo el voltaje o tensión en volt “E” del circuito, por el valor de la intensidad “I” en ampere, como se muestra en el ejemplo siguiente:

Manual Práctico de Galvanoplastia HALLAR EL VALOR EN OHM DE UNA RESISTENCIA

Es decir, el valor de la tensión o voltaje “V”, dividido por el valor de la corriente “A” en ampere. El resultado será el valor de la resistencia “R” . HALLAR EL VALOR DE INTENSIDAD DE LA CORRIENTE La incógnita a despejar sería el valor de la corriente “A”, por tanto tapamos esa letra:

-

-

  Sustituimos a continuación la “V” por el valor de la tensión y la “R” por el valor de la resistencia ( A= V/R

)

Un ampere ( 1 A ) se define como la corriente que produce una tensión de un volt ( 1 V ), cuando se aplica a una resistencia de un ohm ( 1

).

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HALLAR EL VALOR DE LA TENSIÓN O VOLTAJE La tensión o voltaje “V” aplicado a un circuito, conociendo el valor de la intensidad de la corriente en ampere “A” que lo recorre y el valor en ohm de la resistencia “R” del consumidor o carga a éste conectada, se obtiene tapando la “V”, que será la incógnita a despejar.

  Sustituimos los valores de la intensidad de corriente “A” y de la resistencia “R” del ejemplo anterior y tendremos:

Para hallar el valor de la intensidad “I” se parte de la representación matemática de la fórmula general:  

 

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V=AxR

Manual Práctico de Galvanoplastia De donde: I – Intensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A) E – Valor de la tensión, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V) R – Valor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm (

).

Para hallar la resistencia, despejamos la “R” en la fórmula de la forma siguiente:

  Y para hallar la tensión despejamos la fórmula así:  

Si representamos la conductancia eléctrica con la letra “G”(sabiendo que es lo opuesto a la resistencia y que podemos representarla matemáticamente como 1/R), es posible hallar su valor invirtiendo los valores de la tensión y la intensidad en la fórmula anterior, tal como se muestra a continuación:

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Por tanto, sustituyendo por “G” el resultado de la operación, tendremos:  

O también:

es decir, lo inverso a la resistencia. El valor de la conductancia “G” de un material se indica en “siemens” y se identifica con la letra “S”.

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Un siemens equivale a, 

o también a

.

LA CONDUCTIVIDAD “ ” (SIGMA) La conductividad, por su parte, es lo opuesto a la resistividad. La resistividad o resistencia específica de un material se representa con la letra griega “ ” (rho)* .

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Mientras mayor sea la conductividad de un material o elemento cualquiera, más fácilmente fluirá la corriente eléctrica por el circuito. La unidad de medida de la conductividad es el siemens/m (S/m).

RESISTENCIA ESPECÍFICA

1.2.2.3.7 CONDUCTORES DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujo de la corriente o de cargas eléctricas en movimiento.  

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Caja preparada con conductores eléctricos de cobre para colocar tomas de corriente en una instalación eléctrica doméstica.

Los mejores conductores de la corriente eléctrica son los metales, Sin embargo, no todos los metales son buenos conductores, pues existen otros que, por el contrario, ofrecen gran resistencia al paso de la corriente y por ello se emplean como resistencia eléctrica para producir calor. Un ejemplo de un metal que se comporta de esa forma es el alambre nicromo (NiCr).

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BUENOS Y MALOS CONDUCTORES DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

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Resistencia de alambre nicromo utilizada como. elemento calefactor  en una secadora de pelo. El más utilizado es el cobre (Cu), por ser relativamente barato y buen conductor de la electricidad, al igual que el aluminio (Al). Sin embargo, los mejores metales conductores son el oro (Au) y la plata (Ag). El aluminio, por su parte, se emplea para fabricar cables gruesos, sin forro. Este tipo de cable se coloca, generalmente, a la intemperie, colgado de grandes aislantes de porcelana situados en la parte más alta de las torres metálicas destinadas a la distribución de corriente eléctrica de alta tensión.



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(A) cable o conductor compuesto por un solo alambre rígido de. cobre. (B) cable o conductor compuesto por varios alambres flexibles de. cobre. Ambos tipos de conductores poseen un forro aislante de PVC.

MATERIALES SEMICONDUCTORES Y AISLANTES

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Existen también otros elementos denominados metaloides, que actúan como semiconductores de la corriente eléctrica. Entre esos elementos o materiales se encuentran el silicio (Si), el galio (Ga) y el germanio(Ge),y su característica principal es dejarla pasar en un solo sentido e impedirlo en sentido contrario.

Por último están los materiales aislantes, cuyos átomos ni ceden ni captan electrones. Entre esos materiales se encuentran el plástico, la mica, el vidrio, la goma, la cerámica, etc. Todos esos materiales y otros similares con iguales propiedades, oponen total resistencia al paso de la corriente eléctrica.

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REQUISITOS PARA QUE CIRCULE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

1. Para que una corriente eléctrica circule por un circuito es necesario que se disponga de tres factores fundamentales: Una fuente de fuerza electromotriz (FEM) como, por ejemplo, una batería, un generador o cualquier otro dispositivo capaz de bombear o poner en movimiento las cargas eléctricas negativas cuando se cierre el circuito eléctrico. 2. Un camino que permita a los electrones fluir, ininterrumpidamente, desde el polo negativo de la fuente de suministro de energía eléctrica hasta el polo positivo de la propia fuente. En la práctica ese camino lo constituye el conductor o cable metálico, generalmente de cobre. 3. Una carga o consumidor conectada al circuito que ofrezca resistencia al paso de la corriente eléctrica. Se entiende como carga cualquier dispositivo que para funcionar consuma energía eléctrica como, por ejemplo, una bombilla o lámpara para alumbrado, el motor de cualquier equipo, una resistencia que produzca calor (calefacción, cocina, secador de pelo, etc.), un televisor o cualquier otro equipo electrodoméstico o industrial que funcione con corriente eléctrica.

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MEDICIÓN DE LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA O AMPERAJE

La intensidad de circulación de corriente eléctrica por un circuito cerrado se puede medir por medio de un amperímetro conectado en serie con el circuito o mediante inducción electromagnética utilizando un amperímetro de gancho. Para medir intensidades bajas de corriente se puede utilizar también un multímetro que mida miliampere (mA).

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La medición de la corriente que fluye por un circuito cerrado se realiza por medio de un amperímetro o un. miliamperímetro, según sea el caso,  conectado  en  serie  en  el  propio  circuito  eléctrico.  Para  medir. ampere se emplea el “amperímetro” y para medir milésimas de ampere se emplea el miliamperímetro.

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Amperímetro de gancho

Multímetro digital

Multímetro analógico

El ampere como unidad de medida se utiliza, fundamentalmente, para medir la corriente que circula por circuitos eléctricos de fuerza en la industria, o en las redes eléctricas doméstica, mientras que los submúltiplos se emplean mayormente para medir corrientes de poca intensidad que circulan por los circuitos electrónicos. MULTIPLOS DE HERTZ (Hz) Kilohertz (kHz) = 103 Hz = 1 000 Hz Megahertz (MHz) = 106 Hz = 1 000 000 Hz Gigahertz (GHz) = 109 Hz = 1 000 000 000 Hz Los submúltiplos más utilizados del ampere son los siguientes: miliampere ( mA ) = 10-3 A = 0,001 ampere microampere ( mA ) = 10-6 A = 0, 000 000 1 ampere

18 1.2.2.3.8 CALCULOS DE ESTIMACIÓN TEÓRICA DE CONSUMO DE SOLUCIÓN DE COBRE, NÍQUEL, CROMO Y TIEMPO DE DEPOSICIÓN A CORRIENTE CONSTANTE: 1. Para calcular los gramos de Cu, Ni y Cr: donde: • • • •

gr. Me : gramos del metal que se deposita A: área de la pieza a metalizar en cm 2 e: espesor del recubrimiento en cm d : densidad del depósito en gr/cm 3

2. Para calcular el tiempo:

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donde:

• • • • •

t: tiempo F: constante de Faraday n: número de electrones que participan en la reducción. I: intensidad de corriente en Ampere. PM: peso molecular en gr/mol.

Ejemplo: Para Cobrear una pieza cilíndrica de 2 cm. de diámetro y 1 cm. de largo se realizan los siguientes cálculos: •

Área de la pieza: 2 *p *1 = 6,3 cm 2 .

PARA EL COBREADO: • •

e = 0,0025 cm, d Cu = 8,96 gr/cm 3 ,

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I = 0,3 A, PM = 63,5 gr/mol

PARA EL NIQUELADO: • • • •

e = 0,0045 cm, d Ni = 8,9 gr/cm 3 , I = 0,3 A, PM = 58,7 gr/mol

gr. Ni = 6,3 x 0,0045 x 8,9 = 0,25 gr. t = 0,25 x 96500 x 2 / (0,3 x 58,7) = 2740 seg = 45.66 min.

19 CAPITULO II PROCESOS DE RECUBRIMIENTO METALICOS MÁS COMUNES EN LA INDUSTRIA 2.1 INTRODUCCION El conocimiento veras como oportuno de las distintas formulaciones de los baños electrolíticos, que se realizan en las operaciones de recubrimiento metálico, determina que se obtenga resultados con calidad, homogeneidad y se logre estandarización en los servicios y productos de las empresas metalmecánicas dedicadas a esta actividad. Tratamos de sintetizar las de mayor uso y dificultad en el sector.

2.2 EL PROCESO DE RECUBRIMIENTO DE SUPERFICIES MAETALICAS

1. Pulimento mecánico de las piezas a recubrir mediante rodillos, tambores, pastas. 2. Abrillantado mecánico con felpas y pasta. 3. Desengrase total, físico y químico. 4. Preparación y acondicionamiento de la solución electrolítica. 5. Medición y aplicación de la Corriente Eléctrica según el baño y la superficie a recubrir. 6. Recubrimiento galvánico. 7. Limpieza final o acondicionamiento de las piezas recubiertas. 8. Comprobación de la dureza brillo, adhesión, etc.

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2.2.1 SECUENCIAS DEL PROCESO:

Manual Práctico de Galvanoplastia 2.2.1.1 Los métodos mecánicos de preparación: incluyen principalmente el esmerilado y pulido. Estos pasos de trabajo eliminan asperezas o deformaciones superficiales y ensuciamientos gruesos. El pulimento preliminar de una pieza de superficie grosera, debe trabajarse con distintas muelas de esmeril, de grano decreciente, para terminar luego el trabajo de pulido con un trapo en la pulidora corriente. Las velocidades más eficaces para las muelas de esmeril son: 2.500 revoluciones por minuto en muelas de 130 milímetros de diámetro; 2.000 en muelas de 180 a 230 milímetros de diámetro; 1.600 en muelas de 250 a 300 milímetros de diámetro; 1.300 en muelas de 350 milímetros de diámetro; 1.200 en muelas de 400 milímetros de diámetro, y1.000 vueltas en muelas de 450 milímetros de diámetro.

Para determinado conjunto de piezas muy pequeñas se las realiza el pulido en tambores y vibradores, los cuales conjuntamente con elementos abrasivos dan pulimento y en algunos caso brillo. a.- Las pulidoras de trapo o cepillo deberán estar dotadas de las siguientes velocidades: Para el hierro, acero y níquel, los discos de 200 milímetros deberán tener 2.850 revoluciones por minuto; los de 250, 2.300 revoluciones; los de 300, 1.880 revoluciones; los de 350, 1.620 revoluciones, y los de 400, 1.440 revoluciones. Para el cobre y latón, los discos de 200 milímetros de diámetro deberán girar a razón de 2.400 revoluciones por minuto; los de 250, a razón de 1.900 revoluciones; los de 300, a razón de 1.590; los de 350, a razón de 1.360, y los de 400 a razón de 1.190. Para el cinc, los discos de 200 milímetros de diámetro deberán girar a razón de 1.900 revoluciones por minuto; los de 250, a razón de 1.530 revoluciones; los de 300, a razón de 1.260 revoluciones; los de 350, a razón de 1.090 revoluciones, y los de 400, a razón de 960 revoluciones.

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b.- Discos comprimidos: Estos discos se construyen con piezas de lona, cuero, fieltro, etc., montados en la periferia de una rueda, que puede ser de acero o de madera. Son sumamente duraderos y conservan su consistencia y forma original durante largos períodos de tiempo. c.- Discos de fieltro: Estos discos se emplean con los abrasivos de grano más fino, y son extremadamente flexibles. Se emplean cuando se requiere un alto grado de pulido. Sostienen bien el abrasivo y pueden hacerse de formas especiales para tratar piezas de formas intrincadas. d.-Discos para abrillantar: Los discos para abrillantar no utilizan cabezas pegadas; la composición abrasiva se les aplica estando el disco en rotación y apretando ésta contra ellos en forma de barra. Los discos para abrillantar se construyen de un cierto número de discos de algodón, cuero, etc., mantenidos juntos para dar un disco de pulir más sólido. El primer tipo se emplea para el acaba do del níquel, latón, acero, etc., mientras que los discos cosidos se emplean para el desbaste de los metales blandos.

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2.2.1.2 DESENGRASE a.- DESENGRASE QUÍMICO .- La operación más importante de todo el proceso, es la limpieza química de toda la superficie a recubrir. Para retirar la grasa de los objetos a recubrir galvánicamente, estos se sumergen en una solución acuosa concentrada y bien calientes de POTASA CAUSTICA (Potasa ½ kg. agua 4 lt.) durante unos 4 a 5 minutos. Es importante indicar que la solución debe estar a una temperatura de 70 a 80 grados centígrados. En este rango de temperatura el desengrase es más eficaz y lleva el menor tiempo posible. Los objetos bajo este tratamiento, no se tocan con las manos y tampoco se dejen expuestos al aire. b.- DESENGRASE ELECTROLITICO.- Esta etapa en muchos casos no se la realiza, sin embargo para lograr

Manual Práctico de Galvanoplastia resultados de calidad, es indispensable, ya que elimina tanto los residuos o trazas de grasa como óxidos superficiales. El desengrase más utilizado es el catódico alcalino sin cianuro en base fundamentalmente de hidróxido de sodio o sosa caustica y ciertos aditivos humectantes. El voltaje mas recomendado es de 6- 8 voltios por el lapso de 2 a 5 minutos según la necesidad del operador. Tip Esta operación se puede repetir varias veces hasta lograr que la gota de agua escurra sin dificultad alguna y deje una superficie uniforme. c.- EL ACTIVADO SUPERFICIAL: este proceso también llamado neutralizado e inclusive decapado suave, se utiliza para eliminar la pequeña capa de óxido que se ha formado sobre la superficie del metal una vez que la superficie ha sido tratada o lavada en sucesivas etapas. Esa pequeña capa de óxido hace que la superficie sea pasiva y por lo tanto mal conductora. Las soluciones empleadas son por lo general ácidos muy diluidos. Los activados permiten asimismo eliminar manchas generadas por compuestos orgánicos y/o inorgánicos.

2.2.1.3 PROCESO DE DECAPADO En el decapado de los metales ferrosos se considera, en general, que el óxido formado al calentar el hierro está constituido por tres capas distintas: a) La capa más externa, que es relativamente delgada; contiene la mayor proporción de oxígeno y consiste en óxido férrico, Fe203 . b) Una capa intermedia, que es más bien gruesa; está compuesta de óxido ferroso férrico, Fe3 0 4. c) Una capa relativamente compacta en la proximidad del hierro inalterado; contiene la mayor proporción de este elemento, y su composición corresponde aproximadamente a la fórmula FeO. Es probable que esta capa no consista en el compuesto FeO, sino que sea una solución sólida que descompone por debajo de 570° C en un eutectoide de hierro y óxido ferroso férrico.

2.2.1.3.1 ÁCIDOS USADOS La eliminación del herrín de los metales ferrosos se lleva a efecto decapando en una solución de ácido sulfúrico o clorhídrico. La eliminación del herrín se produce como resultado de:

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a) la disolución química de la capa de herrín b ) el desprendimiento del gas originado al reaccionar el ácido con el metal base. Con ácido sulfúrico, las reacciones que tienen lugar están en gran parte limitadas a los dos óxidos, ferroso y férrico, y al hierro metálico: Fe 2 0 3 + 3 H 2 S0 4 = Fe 2 (S04) 3 + 3 H 2 0 La reducción del sulfato férrico a sulfato ferroso se realiza a causa de la presencia del hidrógeno naciente: Fe 2 (S0 4 ) 3 + 2 H = 2 FeS0 4 + H 2 S0 4 Las reacciones que corresponden al ácido clorhídrico son las siguientes: Fe 2 0 3 + 6 ClH = 2 FeCl 3 + 3 H 2 0

FeCl 3 + H = FeCl 2 + ClH La disolución del óxido ferroso férrico, Fe3O4 , en los ácidos indicados es lenta; este óxido es difícilmente soluble en los ácidos. La disolución del óxido en el ácido sulfúrico (de cualquier concentración) tiene una marcada importancia en las operaciones de decapado, y en cuanto a la relación entre la cantidad de hierro metálico disuelto y la de sus óxidos, es mucho mayor a elevadas temperaturas que a temperatura ambiente. El óxido ferroso (FeO) en contacto con el acero es el más soluble de los óxidos presentes en

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La reducción del cloruro férrico por el hidrógeno naciente está representada por la ecuación:

Manual Práctico de Galvanoplastia el herrín; de aquí que, cuando hay junto a la superficie del acero una cantidad realmente importante de este óxido, tiene lugar un decapado mucho más rápido que cuando existen en dicha zona óxidos más elevados. Durante el decapado, el ácido penetra hasta la capa de FeO a través de los poros y fisuras del herrín, y de esta manera la disolución del FeO en el ácido da por resultado el desprendimiento de las capas superficiales de herrín. a.- ÁCIDO SULFÚRICO : El mejor ácido sulfúrico comercial tiene una concentración del 95 %; su acción sobre el hierro y el acero es pequeña. Empezando con una baja concentración de ácido, se observa que al aumentar la misma, disminuye el tiempo de decapado, hasta que alcanza un máximo cuando la concentración está próxima al 25 %; después, la velocidad del decapado disminuye rápidamente. El decapado con ácido sulfúrico deberá llevarse a cabo con ácido caliente; así podrá lograrse un mayor rendimiento. La velocidad del decapado disminuye a medida que aumenta en la solución el contenido en sulfato ferroso. El efecto retardador de las sales ferrosas es menor a elevadas que a bajas temperaturas, tanto en el caso del ácido sulfúrico como en el del ácido clorhídrico, y es debido a la mayor solubilidad de las sales a alta temperatura. Con bajas concentraciones de ácido sulfúrico el efecto es menos marcado que con las elevadas. Las sales férricas aceleran la velocidad de decapado. b.- ÁCIDO CLORHÍDRICO: La volatilidad del ácido hace impracticable su empleo a elevadas temperaturas superiores a 40° C, la velocidad de volatilización del ácido es realmente muy rápida. En la práctica actual, la velocidad de decapado se incrementa más con elevadas concentraciones de ácido que con una elevación de la temperatura. En ocasiones se adiciona de ácido clorhídrico al ácido sulfúrico, en tales adiciones se acelera el decapado, y la mayor solubilidad del cloruro ferroso hace posible usar la solución mucho más tiempo. El uso del ácido clorhídrico tiende, de esta manera, a dar una superficie más blanca y pulida que la producida por el ácido sulfúrico y es por ello preferido en algunas operaciones de estañado a pesar de su elevado coste y de su acción más lenta.

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c.- FORMACIÓN DE LODO : Después del decapado, queda sobre la superficie del metal una capa de lodo adherente; mucho de este lodo se acumula también en la parte superior del depósito. En el decapado con ácido sulfúrico, el depósito contiene hasta un 0,6 % del hierro disuelto en el ácido; con ácido clorhídrico, la cantidad de lodo producida es menor. Este lodo contiene también una alta proporción de los metales nobles contenidos como trazas en el metal que se decapa, los cuales se precipitan sobre la superficie del acero. d.- AGENTES HUMECTANTES EN EL DECAPADO : Hay una gran cantidad de materiales capaces de provocar una considerable reducción de la tensión superficial de las soluciones acuosas, aun cuando se añadan a éstas en cantidades muy pequeñas. Ejemplos típicos de compuestos de esta clase son los alkilnaftalen-sulfonatos, los compuestos de amonio cuaternario con largas cadenas laterales de hidrocarburos y los sulfonatos alifáticos (como los ésteres del ácido sulfosuccínico). Los agentes humectantes para decapado deben ser estables en medio ácido y no deben resultar excesivamente espumantes. Disminuyendo la tensión superficial del ácido de decapado se consigue una mejor penetración de éste en la capa de herrín, y las burbujas de hidrógeno se desprenden más fácilmente; con ello se consigue que el ácido alcance la superficie del metal de un modo más rápido y uniforme y, por otra parte, se reduce la tendencia de los barros a adherirse. Finalmente, se pierde menos ácido por arrastre, con lo que se logra una reducción en el consumo total de ácido.

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2.2.1.3.2 LAVADO DESPUÉS DEL DECAPADO Es esencial un lavado cuidadoso después del decapado, pues cuando se retira el metal de la solución, se adhieren al mismo considerables cantidades de sales de hierro conteniendo ácido interpuesto. Si se efectúa un lavado imperfecto, estas sales provocan la corrosión, y contaminan los de pósitos con substancias perjudiciales para los tratamientos siguientes (procesos de galvanizado, soluciones para recubrimientos, etc.). Las sales residuales pueden acumularse también en los poros del metal y exudar después, perjudicando a cualquier recubrimiento que se aplique ulteriormente El metal decapado deberá lavarse primero en una corriente de agua fría, preferentemente en chorros pulverizados a alta presión. Deberá lavarse luego en otro depósito de agua corriente; este segundo depósito se mantendrá prácticamente aislado de la llegada de residuos ácidos. El metal será después sumergido en agua muy caliente para disolver las sales residuales, permaneciendo en el depósito el tiempo suficiente para que adquiera la temperatura del agua. Esto tiene por efecto quitar de los

Manual Práctico de Galvanoplastia poros del metal la mayor parte del ácido. El metal retendrá también suficiente calor para secarse espontáneamente cuando se le saque del baño, a menos que tenga muy escasa sección. Al sacarlo del agua, el acero decapado está expuesto a oxidarse muy fácilmente; generalmente se reduce esta tendencia adicionando cal al agua caliente del lavado final. Incluso se puede obtener una mayor protección temporal adicionando cerca de un 1 % de ácido fosfórico al agua, lo que da por resultado la formación de una delgada capa de fosfato sobre la superficie del acero.

2.2.1.4 TECNICAS DE ENJUAGUE Teniendo en cuenta los crecientes costos de agua, de los cánones de vertido y de los productos químicos para los tratamientos de agua, la clave es adaptarse a la calidad del enjuague requerida para garantizar una buena operación. Una buena calidad de enjuague se determina como el cociente entre la concentración del baño de trabajo y la concentración en la última etapa del enjuague, así un criterio de 1000 significa que el ultimo enjuague tiene una dilución 1000 veces menor que el baño.

TABLA N- 1 CRITERIOS DE CALIDAD DE ENJUAGUE PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE PROCESOS Tipo de Procesos Desengrase Decapado Cincado (exc. CN) Otros metalizados (exc. CN) Cincado cianurado Otros cianurados (Cu, Ag, Latón) Cromo decorativo Pasivados Crómicos

Criterio de calidad de lavado (CO/Cn) 500-1000 1000-2000 1000-5000 2000-10000 5000-10000 10000 10000-50000 200-2000

23 TABLA N-2 Expresión de diferentes criterios de calidad del enjuague (CI 1000, 5000, 10000, 50000) como concentración de los principales procesos.

Compuesto

Concentración baño (g/l)

Criterio de calidad de enjuague 1000 mg/l

5000 mg/l

10000 mg/l

50000 mg/l

Decapado (cinc)

HCl

170

170

34

17

3,4

Cincado ácido

Zn 2+

35

35

7

3,5

0,7

Cincado exento

Zn 2+

10

10

2

1

0,2

Cincado cianurado

Zn 2+ CN-

15 25

15 25

3 5

1,5 2,5

0,3 0,5

C o b r e a d o cianurado

Cu+ CN-

50 75

50 75

10 15

5 7,5

1 1,5

Niquelado brillante

Ni

65

65

13

6,5

1,3

C r o m a d o decorativo

CrO32-

250

250

50

25

5

alcalino

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Tipo de proceso

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a.- Enjuague en cascada

.El agua fluye en contracorriente respecto a las piezas de modo que se reutiliza la misma agua, La entrada de agua del enjuague limpia tiene lugar en la última etapa de enjuague, que determina la eficacia de enjuague; la salida del agua del enjuague semi-concentrada, se realiza en la primera etapa tras el baño.

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Ventajas •

Sencillez de la técnica (inversión despreciable, mantenimiento nulo). • Universalidad.

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b.- Enjuague estancos

Desventajas •

Sensibilidad a fluctuaciones de arrastre. • Limitación a la devolución de electrolito arrastrado al baño.

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Es el enjuague de piezas en una cuba de agua sin aporte continuo. Un arrastre elevado, un volumen de cuba de enjuague reducido y un periodo de tiempo largo, contribuyen de manera decisiva a un rápido incremento de la concentración del electrolito. Ventajas • •

Consumo reducido de agua Recogida de gran parte de carga contaminante en volumen reducido. Posibilita devolución de electrolito arrastrado.

•

Desventajas • • •

Fluctuaciones en la calidad de lavado en función del tiempo. Criterios de calidad de lavado Bajos. Dedicación alta de operarios

c.- Enjuague por duchas

25

Permite eliminar gran parte del arrastre de piezas en bastidor con un caudal de agua reducido. La eficacia de la proyección del agua sobre la pieza depende del número de boquillas, su ángulo de pulverización, así como de la geometría de la pieza a recubrir.

• • • •

Incrementa la calidad del enjuague Reduce el consumo de agua Reduce el arrastre de baño (si ducha sobre baño) Permite transportar el caudal del enjuague de una etapa a otra

Desventajas • •

Líneas de bastidor Piezas de geometría sencilla • Inversión necesaria • Necesidad de técnicas de enjuagues adicionales

BENEFICIO AMBIENTAL.Se relacionan con la implementación de esta operación que consiste en la reducción de las descargas hacia las aguas residuales de materiales tóxicos como los metales pesados. BENEFICIO ECONOMICO.- Si se emplea la agitación con aire en los enjuagues se reducirá la contaminación de las soluciones dl proceso lo que disminuirá la necesidad de mantenimiento frecuente y costoso, se estima que la agitación reducirá costos de manutención de las soluciones del proceso.

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Ventajas

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2.2.1.5 PROCESOS DE RECUBRIMIENTO GALVANICO El principio de los métodos de recubrimiento electrolítico, también denominados galvánicos, consiste en depositar por vía electroquímica, finas capas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en una solución de agua con iones metálicos o electrolito, al conectar una fuente externa de corriente directa. Variables a controlar: • Densidad de corriente. (amperios / decímetro cuadrado de superficie, voltaje, amperaje). •

Temperatura,

•

Movimiento del electrolito, (agitación, mecánica, neumática o recirculación).

•

Composición,( Tipo de formulación)

•

Concentración del baño, (densidad gramos / litro o boume).

•

pH. (acides o alcalinidad del baño o solución).

2.2.1.5.1 PROCESO DE RECUBRIMIENTO DE COBRE

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Sólo dos son los tipos de solución que se utilizan en gran escala, esto es, las soluciones alcalinas y las soluciones ácidas. El primer tipo consiste esencialmente en una solución de cianuro cuproso en un cianuro de metal alcalino, con o sin varios agentes de adición. Las soluciones de cianuro tienen un excelente poder de penetración; no obstante, en general, son inapropiadas para la obtención de depósitos de un espesor apreciable, pero tienen la ventaja de poder ser aplicadas directamente a los metales ferrosos. Las soluciones ácidas consisten en una solución de sulfato de cobre y ácido sulfúrico, y se utilizan principalmente para recubrir aquellos metales que no son atacados químicamente por la solución, y especialmente cuando se requiere un espesor apreciable, y brillo que se logra con los aditivos adecuados.

a.- PROCESO DE COBRE ÁCIDO: El cobre ácido se efectúa a partir de una solución que contiene fundamentalmente sulfato de cobre y ácido sulfúrico. Este tipo de soluciones tiene un bajo costo de preparación y los rendimientos anódicos y catódicos llegan al ciento por ciento en muchos casos con una agitación neumática adecuada.

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El depósito de cobre logrado con este tipo de soluciones suele ser de color mate o si se precisa brillante. La presencia del ácido sulfúrico es esencial, pues evita la formación de precipitados de sales básicas de cobre como también aumenta la ionización y por consiguiente aumenta la conductibilidad de la solución, reduce la posibilidad de que los electrodos se polaricen además ahorra el consumo de energía. Reduciendo la concentración de iones cobre de la solución, el ácido tiene también el efecto de producir depósitos lisos..

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(Es preciso limpiar mucho más cuidadosamente el metal de base antes de proceder al cobreado en baño ácido de lo que precisan las soluciones de cianuro, pues, a diferencia de estas últimas, la solución de sulfato no posee propiedades detergentes.)

Comúnmente, se utilizan densidades de corriente de 2 a 6,5 amperios por dm2, o su equivalente de 3,5 a 4 voltios. Las soluciones de cobre trabajan usualmente a temperatura ambiente, aunque a veces se utilizan temperaturas hasta de 40 °C. La elevación de la temperatura da lugar a la obtención de un depósito de cobre más blando. La agitación con aire aumenta la densidad de corriente que pueda utilizarse.

Se utilizan cubas de acero recubiertas de. Goma o PVC de alta son sugeridas. La parte exterior de la cuba debe recibir un tratamiento con pintura asfáltica antisulfúrica, puesto que la solución es muy corrosiva.

En el caso de las impurezas orgánicas, se debe tratar con carbón activado y ser filtrados con sistemas de bomba filtro.

Los contaminantes más comunes en los baños al sulfato provienen de la descomposición de los abrillantadores (orgánicos), o por impurezas metálicas (sales con impurezas, cubas metálicas con recubrimiento defectuoso, etc.). En ambos casos, las características del depósito se ven alteradas.

Los ánodos utilizados son comúnmente de cobre fosfórico.

TABLA N 3 FORMULACION

DE COBRE ACIDO(ESTANDAR) (ver anexo

•

Agitación con aire o circulación del electrolito

•

Cuba de plástico o recubrimiento de goma

•

* Elevar la temperatura en sacos muy especiales de recubrimiento blando.

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La película de cobre de baño acido no se puede aplicar directamente sobre acero o zinc por formarse una capa de cobre no adherente para lo cual se realiza con el baño alcalino de cobre. Cuando el baño es ACIDO se refuerza con sulfato de cobre pero el ácido sulfúrico debe agregarse previamente un análisis.

b.- PROCESO DE COBRE ALCALINO El baño de cobre cianurado, a pesar de los peligros que involucra su operación para la salud, y por sus desechos provenientes de aguas de enjuague, aún sigue siendo en algunos casos una opción necesaria. Se recomienda la utilización de las formulaciones conteniendo sales potásicas, ya que aumentan considerablemente el rango de trabajo de las soluciones.

TIP Los ánodos es aconsejable utilizarlos con fundas de nylon, son de cobre no fosforico. Este tipo de solución se utiliza casi exclusivamente cuando se aplica el cobre como recubrimiento previo para el niquelado. El baño de cianuro consiste esencialmente en una solución de cobre en cianuro sódico o potásico, con un exceso de este último. La solución trabaja normalmente a unos 32 a 38° C, con densidades de corriente de hasta 2 amperios

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Los ánodos para todos los baños deben ser de cobre de la mayor pureza posible, libres de óxido. Ellos pueden ser laminados o elípticos.

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El control permanente de la acides en este proceso es de suma importancia. Cuando los depósitos son ásperos y picados, y el ánodo se muestra brillante, puede deberse a baño sucio, temperatura baja, exceso o falta de ácido y también puede ser por falta de Sulfato de cobre. En estos casos: Se filtra, se eleva la temperatura y se analiza y corrige el pH. Como en cualquier otro proceso electrolítico de recubrimiento, la solución es cristalina, los ánodos deben ser cubiertos con telas que no permitan que el polvo generado por la corrosión anódica contamine el baño además de mantener una limpieza de los conductores.

•

d) Cuando el color del ánodo es chocolate oscuro, el baño está correctamente balanceado.

Se deposita el cobre monovalente, 1 Amphora fija sobre una superficie de 1 dm2 una película de aproximadamente 0,02 mm de espesor.

por dm 2 o en su defecto de 2 a 2,5 voltios. Una cantidad excesiva de cianuro da por resultado una gran proporción de hidrógeno desprendido, con la consiguiente disminución del rendimiento de corriente, y puede ser causa del levantamiento de los depósitos. Cuando el contenido en carbonato llega a ser muy elevado, es de aconsejar la eliminación del exceso, ya sea incorporando tecnología de resinas de intercambio iónico

Otros contaminantes son los orgánicos que causan un depósito poco uniforme, rugoso, picado y/o falto de cuerpo. En casos severos de contaminación orgánica suelen polarizarse los ánodos (se cubren con una película no conductora de sales de cobre), disminuyendo por consiguiente el flujo de corriente eléctrica. La alternativa válida para la recuperación del electrolito es el agregado de carbón activado, y posterior filtrado con sistemas de bomba filtro. Las soluciones de cianuro se aplican comúnmente en cubas de PVC de alta o acero inoxidable. Condiciones a tener en cuenta en un proceso de cobre alcalino

28 Tabla N-4 FORMULACION BAÑO ALCALINO CIANURADO (ANEXO 2.2.1. 5.2 PROCESO DE CROMO El cromo es un metal muy difícil de trabajar en frío porque es muy duro y quebradizo, en caliente es igual de difícil porque se oxida con una capa de oxido de cromo dura e infusible. Por estas razones el cromo no se suele emplear como metal puro salvo en ocasiones muy raras aunque eso si, entra a formar parte de muchas aleaciones. Especialmente es aleado con el hierro porque mejora su dureza y resistencia a la corrosión. El acero inoxidable contiene entre un 8 y un 12 % de cromo, y es el principal responsable de que sea inoxidable.

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El llamado cromo duro son depósitos electrolíticos de espesores relativamente grandes ( 0,1 mm) que se depositan en piezas que deben soportar grandes esfuerzos de desgaste. Se realizan este tipo de depósitos especialmente en asientos de válvulas, cojinetes cigüeñales ejes de pistones hidráulicos y en general en lugares donde se requiera bastante precisión. El color del cromo es mas azulado y reflectante que el níquel y es mucho más resistente a la corrosión ya que inmediatamente se forma una fina e imperceptible capa de oxido que protege al metal. El cromo se aplica bien sobre el cobre el níquel y el acero, pero no sobre el zinc o la fundición. PREPARACION: En un poco de agua caliente a 50° C se disuelve el Cromo y cuando está disuelto, se agrega el resto del agua. El cromado siempre se realiza sobre el niquelado para obtener resultados perfectos. El ácido crómico se descompone por la corriente eléctrica en cromo metálico que se deposita en el

Manual Práctico de Galvanoplastia cátodo y oxígeno que se desprende en el ánodo. El ácido crómico (en realidad es un anhídrido soluble en agua) contiene aproximadamente un 50% en cromo metálico, esto significa que para que un litro de baño pierda solo un 10 % de concentración tienen que haberse depositado 15 gramos de cromo. Lo cual equivale a recubrir una superficie de aproximadamente dos metros cuadrado con una capa de cromo de 1 micras, mas que suficiente para efectos decorativos. Ánodos: Los ánodos se fabrican en plomo o mejor en una aleación de plomo-estaño o antimonio. Deben estar separados entre 2 y 3 cm. Cuando trabajan bien debe tener un color grisáceo de oxido de plomo. Si el ánodo tiene un color amarillento es que se ha formado una capa de cromato de plomo debido a que hay poca densidad de corriente. Conviene sacar los ánodos del electrolito cuando no este en operación. Corriente: Para la electrólisis del cromo es conveniente emplear corriente continua filtrada. TIP No es conveniente emplear corriente rectificada de media onda sin filtrar ya que en los momentos en que la tensión es nula el ácido crómico ataca al cromo pasivandolo.

Voltaje: Esta determinado por la configuración de la cuba y los electrodos. Lo que hay que controlar es la intensidad. De cualquier manera el voltaje suele estar por debajo de los 7 voltios. Sólo el 15 por ciento de la energía eléctrica se emplea en depositar el cromo, pues el 85 por ciento restante se invierte en la producción de hidrógeno, que se forma abundante alrededor del objeto, para luego desprenderse en forma de burbujas. Cuanto más alta es la temperatura, tanto mayor es el desprendimiento, de hidrógeno

Tabla 5 Formulas de diversos electrolitos de cromado Decorativo duro a l sulfato

Composición en g/l Acido cró CrO3

250

400

Acido sulfúrico H2SO4

2.5

4.0

Auto regulable

Fluo silícico

Cromo gris

Cromo negro

Bornhauser

250

250

400

250-300

400

0.2

7

Acido fluosilícico

29

0.75

3.5

Fluosilicato potásico

18

Bicromato potásico

10

Sulfato de estroncio

1

Cromato de estroncio

2.5

Acido fluorhídrico

1

Sosa cáustica

58

Acido acetico

210

Acetato de bario

1

Condiciones de trabajo Densidad dm2

catódica

A/

Rendimiento catódico % Anodos Aspectos de electrodepósito a la salida del baño Relación ánodo/cátodo

32-50

50-55

40-50

55

40-50

32-45

15-22

10-15

20-50

< 45

< 60

25-40

4a9

20-95

≈ 15

≈ 18

≈ 27

Pb + 7% Sb o Armco

Pb + 7% Sb o Armco

Pb + 7% Sb

Pb + 15%Sb

Brillante

Brillante

Brillante

Brillante

> 1/1

> 1/1

> 1/1

> 1/1

≈ 10

≈ 30 Armco

Pb + Sb

Gris satinado

Negro mate

Mate

2/1

> 1/1

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Temperatura en °C

Manual Práctico de Galvanoplastia Número amperio

de

litros/

2 1

1 1

2 1

1 1

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TIP Debido al fenómeno indicado, es necesario formar un colchón en la superficie del baño de espuma gruesa mediante un espumante controlado, esto evitara que el ambiente de trabajo se torne, corrosivo y no apto para el trabajo del personal. TIP Debido al fenómeno indicado, es necesario formar un colchón en la superficie del baño de espuma gruesa mediante un espumante controlado, esto evitara que el ambiente de trabajo se torne, corrosivo y no apto para el trabajo del personal.

2.2.1.5.3 PROCESO DE NIQUELADO. Las aplicaciones en ingeniería, utilizan electrolitos que depositan níquel puro, y las características habitualmente necesarias para este tipo de aplicaciones son: 1. Alta resistencia a la corrosión. 2. Resistencia a la abrasión. 3. Soldabilidad. 4. Propiedades magnéticas.

30

Este proceso se lleva a cabo mediante una corriente continua aplicada a los electrodos, lo cual disocia en iones las sales contenidas en la solución, produciéndose un depósito de níquel metálico sobre el cátodo (negativo), y disolución de níquel sobre el ánodo (positivo). Es necesario, no obstante, tener presentes en la solución ciertos agentes reductores y compuestos químicos para favorecer la disolución de los ánodos y para hacer la solución más conductora, lo cual dependerá básicamente del contenido de sales disueltas, de manera que puedan circular altas corrientes por el electrolito con diferencias de potencial (voltajes) relativamente bajas. Además, es esencial que todos los productos químicos empleados sean puros, porque la presencia de pequeñas trazas de impurezas en determinabas soluciones, incrementará la posibilidad de defectos y problemas aparentemente inexplicables. El rendimiento catódico real oscila entre 93 y 98 %, mientras que el anódico es del 100 %. Esta pequeña diferencia, hace que la .solución tienda a incrementar su concentración de iones níquel y a subir su pH lentamente en la medida en que la misma es utilizada. 2.2.1.5.3.1 .- Proceso de níquel mate. Este baño sirve para dar capas gruesas de níquel sobre hierro, cobre, latón y otros metales, se obtiene gruesas capas de níquel en tiempo razonable

2.2.1.5.3.2 .- PROCESO DE NIQUELADO BRILLANTE.

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Este tipo de soluciones contienen por lo menos dos clases de agentes de adición, los cuales se complementan entre sí para la obtención de depósitos electrolíticos de muy alto brillo. Ellos son adicionados sobre una formulación típica. Por lo general, la solución adoptada es del tipo “Watts”. La primer clase de aditivos actúan sobre el depósito inicial de níquel, consiguiendo un buen brillo que con el transcurso del tiempo, se pierde paulatinamente al incrementarse el espesor la película electrodepositada. Dentro de esta clase de aditivos se incluyen los compuestos como el ácido benzol disulfónico y trisulfónico, el ácido naftalen trisulfónico y los bencenos sulfonados. Estos compuestos intervienen en la reacción controlando la estructura y el régimen de deposición. Además, son reducidos electrolíticamente en el cátodo, incorporándose al depósito como azufre en forma de sulfitos. El contenido típico de azufre en un depósito de níquel brillante es de 0,06 a 0,10% La segunda clase de agentes de adición son los denominados “niveladores”, ya que ellos actúan produciendo una superficie de depósito de mayor lisura a medida que el espesor se incrementa. Estos tipos de aditivos están exentos de azufre y generalmente son compuestos orgánicos solubles.

Manual Práctico de Galvanoplastia La acción de estos en la electrólisis produce residuos carbonosos que son codepositados junto con el níquel. Ejemplos típicos de este tipo de agentes niveladores son el formaldehído, el hidrocianoetileno y el butinediol. La combinación de las dos clases de aditivos orgánicos descriptos hace posible la obtención de depósitos brillantes con un gran poder de nivelación en una amplia gama de espesores de recubrimientos. Ciertos cationes (cinc, selenio, cadmio, etc.) incrementan el brillo del depósito de níquel, y han sido utilizados con frecuencia en combinación con los aditivos de la primera clase como compuestos abrillantadores metálicos. Tip Hay que tener en cuenta que si se pretende que el acabado sea de calidad espejo la placa base debe estar pulido con esa calidad, una capa de níquel brillante es brillante y lisa si es muy fina, si se pretende dar una capa gruesa no quedara brillante porque empezaran a surgir imperfecciones conforme aumenta el grueso de la capa. Tip Es conveniente agitar para evitar las burbujas y para que la capa de níquel sea uniforme.

TABLA N- 6 COMPOSICION DE LOS BAÑOS DE NIQUEL (ANEXO 3) TABLA N- 6 B Formulas de electrolitos de Niquelado en tambor Baños fríos Composición g/l Sulfato de níquel NiSO4. 7H2O

Baños calientes

Clásica 1

Al sulfato de magnesio

Clásica 2

Al cloruro amónico

Al sulfato de níquel

Al cloruro de níquel

150

180

135150

240-300

300-370

150-190

60-75

75-90

150-190

38-45

38-45

Cloruro de níquel NiCl2. 6H2O Acido bórico H3BO3

30

45-52

28-31

38-42

Cloruro amónico NH4Cl

30

30

28-31

180-240

Sulfato de magnesio MgSO4

31

180-240

Abrillantadores orgánicos o minerales Níquel metal

32

39

29-32

65-81

81-100

64-82

5.0-5.5

5.2-5.6

5.0-5.5

4.0-5.6

3.8-4.2

4.5-5.0

15° aprox.

20-25

20-25

50-55

40-50

50-55

6-10

6-8

9-12

12-15

15-18

12-14

pH colorimétrico Temperatura en °C Tensión en los bornes de llegada al bombo, en voltios

2.2.1.5.3.3 CONDICIONES A CONSIDERAR PARA EL PROCESO DE NIQUELADO: 1. Los ánodos pueden ser placas de Níquel puro, pueden ser tipo barras o monedas, colocados hacia ambos lados del objeto. 2. Los ganchos, si son de cobre, no deben contactarse con el baño de Níquel. 3. Cuando el depósito resulta empañado, puede deberse a exceso de la corriente eléctrica y se

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Condiciones de trabajo

Manual Práctico de Galvanoplastia presenta granulado, transparente y débil es por falta de corriente eléctrica, o una mala agitación. 4. Durante el baño se debe mover lenta y constantemente hasta terminar con el depósito. 5. El baño de Níquel no se adhiere fácilmente sobre el mismo níquel, por lo que es conveniente primero des-niquelar antes de recubrirlo nuevamente. 6. Cuando baja el grado de concentración, se repone 4gr/lt tanto de sulfato como de cloruro este debe diluirse en agua destilada caliente (60 C). 7.- Es muy útil contar con porta ánodos de titanio, esto da mayor versatilidad al uso de monedas o barras y permite utilizar el material al máximo. 8.- Los ánodos deben ser recubiertas por telas resistentes que impidan el paso del polvo metálico que se forma por la corrosión anódica hacia la solución. 9.- Se debe trabajar con cátodos móviles es decir con sistemas de movimiento catódico suave que permita un depósito uniforme y lizo. 10.-En la actualidad se trabaja con recirculación del baño mediante eyectores 11.- El control del pH, temperatura, y concentración es indispensable en este proceso. 12 La filtración mediante sistemas de bomba filtro al final del turno de trabajo mejora las condiciones del proceso, disminuye la formación de lodos y permite disminuir mantenimientos rigurosos a una vez al año.

32

13.- Los principales contaminantes del baño de Níquel son por lo general, el Hierro, Cobre y los compuestos orgánicos resultado de la degradación de los nivelantes y abrillantadores y otros aditivos. Estos son retenidos mediante un mantenimiento con sistemas filtro y carbón activo. 14.- Según o característica de recubrimiento de níquel que se desee, es decir, blando, duro, brillante o mate el baño deber ser reformulado manteniendo la constitución básica de tal forma que permite la versatilidad del proceso.

d.- MANTENIMIENTO DE LAS SOLUCIONES DEL PROCESO DE NÍQUEL:

Si el niquelado no presenta defectos, se deberá controlar periódicamente, para los baños comunes lo siguiente: el pH, el contenido de níquel metálico, de iones cloruro, de ácido bórico y la densidad o peso especifico.

2.2.1.5.4 PROCESO DE GALVANIZADO

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La GALVANIZACION es un procedimiento de aplicación de un recubrimiento de zinc sobre las piezas de acero o fundición mediante inmersión de las mismas en un baño de zinc fundido. a.-Cincado electrolítico y pasivación Este tipo de proceso es uno de los más difundidos entre las empresas de tratamiento de superficies y posiblemente, se convierta en uno de los recubrimientos más utilizados para la protección del hierro, dadas sus características anticorrosivas y decorativas. En la actualidad, existen tres formas básicas de depositar el cinc por vía electrolítica: - cinc ácido

Manual Práctico de Galvanoplastia - cinc alcalino - cinc cianurado DESENGRASE: Las piezas se someten a un proceso de desengrase para eliminar posibles restos de grasa, aceites o taladrinas, sumergiéndolas en un desengrasante ácido a 35 ºC. DECAPADO:El proceso de decapado se utiliza para eliminar el oxido y la calamina, que son contaminantes superficiales más corrientes de los productos férreos, obteniendo así una superficie del material químicamente pura. Se realiza con ácido clorhídrico diluido y a temperatura ambiente. El tiempo de decapado depende del Grado de Oxidación superficial de las piezas y de la concentración de la solución de ácido. Los recubrimientos galvanizados sobre artículos diversos deben cumplir una serie de requerimientos sobre aspecto superficial, adherencia y espesor que vienen especificados en las normas nacionales e internacionales.

Tabla 7 Formulas de los electrolitos de Cincado cianurado, baños quietos y tambor (1) Composición en g/l

Baño de óxido de zinc

Baños de cianuro de zinc

1

2

3

42

56.2

42

Cianuro sódico NaCN

92.2

105

Sosa NaOH

3.7

55.5

Oxido de zinc ZnO Cianuro Zn(CN)2

de

1

2

3(3)

95

60

80

48

60

42

37.5

42

1

79

116

79

Optimas condiciones

zinc

Monosulfuro de sodio NaHS (2) Abrillantadores

+

+

+

+

+

+

Zinc metal Zn

33.87

45

33

33.7

45

26.2

Cianuro sódico total

92.2

105

95

92.2

105

92.2

cianuro sódico Relación -----------------= zinc metal

2.4

2.3

2.8

2.8

2.3

3.5

Sodio total NaOH

80

112

100

79

116

79

7590

33 120-150

2 a 2.5

Condiciones de trabajo:

Densidad catódica en A/dm

18-30 en todos los casos Variable de 19 con óptimo a 2.5

Agitación catódica

Preferible en todos los casos

Filtrado

Preferible en todos los casos

Relación ánodo/cátodo Litros/amperio

2/1 en todos los casos 3 litros por ameprio para 2.5 A/dm2

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Temperatura en °C

Manual Práctico de Galvanoplastia Rendimiento catódico a 30°C para 2.5 A/dm2 % Penetración Velocidad deposición minuto

en

≈ 93

≈ 95

mediana

Buena

de µ

a 2.5 A/dm2 = 0.6 a 0.7 µ, 1 A/dm2 0.26 µ, 9 A/dm2 2.3µ

(1) Tensión del bombo 9 a 15 voltios (2) Se puede añadir 1 g/1 de monosulfuro sódico en la formación del baño, y de tiempo en tiempo a fin de precipitar los metales pesados disueltos. (3) Esta fórmula se recomienda para bombos, o depósitos espesos en baño quieto

2.2.1.5.5 PROCESO DE RECUBRIMIENTO DE PLATA BRILLANTE: El plateado consiste en la aplicación de una delgada película de plata sobre los objetos, con fines decorativos o para utensilios de mesa.

34 Tabla 8 Formulas de electrolitos de plateado: a espesor Composición en g/

Clásico

Rápida

Cianuro

Cianuro de plata AgCN

36

105 óptima

22-45

Cianuro potásico KCN

60

75-115

Carbonato potásico K2CO3

110 óptima 90-135

33-45

Hidróxido potásico KOH

15-110

22-45

Nitrato de potasio KNO3

3

45-150

+

+

+

Plata metal

35.2

84 óptima

17.6-36

Cianuro potásico libre

42.8

52-90

18.7-22.2

Temperatura en ºC

22-30

43-55

25-50

Densidad de corriente A/ dm2

0.5-1.5

6-15

0.5-15

Velocidad de deposición por minuto

0.16-0.48

1.92-4.79

0.16-4.79

Rendimiento catódico %

100

100

100

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Abrillantadores (1) (2)

Condiciones de trabajo

Manual Práctico de Galvanoplastia Relación ánodo-cátodo litros de baño amperio Anodo materiales

1/1

2/1 – 4/1

1/1

Plata pura

Plata pura

Plata pura

+

+

+

Preferible

+

Preferible

+

+

+

Bolsas de ánodos: nylon, rilsan Filtrado Agitación catódica Agitación del electrólito por bomba

+

Aplicaciones

Después de plateado de ataque ver la tabla 42 Decoración Joyería orfebrería

Plateado a esp. Aplicaciones industriales como cojinetes

Decoración Joyería Orfebrería

(1) Para los baños brillantes se llevará el contenido en KCN libre a 90 g/l (2) Generalmente se trata de varios abrillantadores a añadir simultáneamente

d.- CONDICIONES A CONSIDERAR EN EL PROCESO DE PLATEADO: Los objetos a platear se limpian haciéndolos hervir en una solución concentrada de potasa cáustica. 2. Luego se desoxidan en una solución de ácido nítrico al 10 ó al 20 % naturalmente, luego se lavan y no se toca. 3. El objeto a platear, debe quedar suspendido más o menos a 10 cm de toda superficie y costado o también del fondo. 4. Durante el proceso de recubrimiento siempre debe de mover el objeto o la solución o ambos, lenta y constantemente. 5. El depósito resulta mejor (Plateado fino y denso) con corriente débil y más tiempo de deposición. 6. Cuando el modelo se pone negro al paso de la Corriente Eléctrica es porque falta Cianuro y si se pone blanco; es mucho Cianuro en este último caso se agrega más Cianuro de Plata. 7. El color normal, debe ser gris al paso de la Corriente Eléctrica. 8. La densidad del baño debe de estar aproximadamente entre 5 a 25 Bmé. Y para reponer, se agregan las mismas sales en la proporción de 2 gr./ lt. 9. Cuando el depósito resulta de color gris o negro es por Corriente Eléctrica muy intensa. 10. Cuando los ánodos se ennegrecen, quiere decir que no son puros. Hay que cambiarlos. 11. Cuando las piezas tienen color azul, falta cianuro de potasio. Agregar 1.2 a 2.5 gr/ lt. 12. Cuando los ánodos se ponen brillantes es por exceso de Cianuro de Potasio. Agregar 1.2 a 2.5 gr/ lt de Cianuro de plata. 13. Todos los baños galvánicos antes de usarlos deben filtrarse convenientemente. 14. Estos baños de plata, trabajan mejor con el uso que al comienzo (Mejor son usados que nuevos) 15. Después del pulimento y desengrase de las piezas y luego del enjuague, hay que darle necesariamente otro enjuague en una solución de cianuro al 5%. Luego se enjuaga nuevamente y se baña. 16. Recordar como en todos los baños galvánicos, es indispensable una buena limpieza y abrillantamiento físico y luego un desengrase perfecto.

35

TABLA N-9 SOLUCIONES PARA DORADO Composición en g/l

Flash predorado

Cianuro de oro y potasio Au (CN)2.KCN

1.5

clásico

Frío (1)

Acido (1)

Amarillo J-1 1.5-3.7

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2.2.1.5.6 PROCESO DE RECUBRIMIENTO DE EL DORADO :

Manual Práctico de Galvanoplastia En oro Au Cianuro potásico KCN Carbonato K2CO3

25

potásico

Fosfato dibásico potasio K2HPO4

de

Potasa KOH

4-12

4-12

30

90

30

Acepta hasta

30

15 0

4-12

1.5-3.7 15

50

Citratos

90

Abrillantadores minerales (metálicos)

0.010.12

Abrillantadores orgánicos

eventualmente

eventualmente

eventualmente

eventualmente

Condiciones de trabajo Temperatura en ºC Densidad de corriente catódica A/dm2 Anodos Filtrado sobre carón activo Tensión en voltios

6-12

Tiempo en segundos

5-10

50-65

13-25

max 0.5

max 0.6

max 1

2-3

Oro y acero inox

Acero inox.

platino

aero inox.

A intervalos

A intervalos

pH

A intervalos

3.0-6.0

Agitación catódica

36

60-70

Aplicaciones Propiedades

+

+

Antes de depósito normal

Baño quieto o bombo Depósito de oro puro

Aplicaciones

+

+

Brillante a todos los espesores

Inoxidable a alta temperatura

+

Electrónica electroformado

(1) Electrólitos patentados (2) Se puede obtener una gama de aleaciones de oro, caracterizadas por sus tonos, y cuyo contenido en estos metales es función ante todo de las densidades de corriente catódicas: El cobre de aleaciones de rosa pálido a rojo El níquel de aleaciones de amarillo a blanco El cobalto de aleaciones de amarillo anaranjado, después a verde El cadmio da aleaciones de amarillo a verde; lo mismo ocurre con la plata El paladio da aleaciones de amarillo a amarillo muy claro, etc. (3) Como baños de predorado se pueden utilizar baños a espesor desgastados.

a.- CONDICIONES A CONSIDERAR PARA EL PROCESO DE DORADO:

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1. Los baños deben ser calientes en Baño María o con tubos a vapor o calentadores de inmersión. 2. Para cada proceso de dorado debe considerarse un mismo metal base, el dorado es un recubrimiento final al niquelado o plateado. 3. El oro se deposita fácilmente sobre cobre y plata. 4. El ánodo debe moverse constantemente para dorar toda superficie y lograr un color más homogéneo. 5. Si el baño se usa constantemente, se carga del metal que se pone en el ánodo (Oro, rojo ú oro

Manual Práctico de Galvanoplastia verde). 6. El alambre de suspensión de las piezas debe ser de platino. 7. Cuando se trabaja con ánodos insolubles, se repone la solución agregando de 1 a 2 gr/ Lt de sales de oro. Tanque Vidrio, PVC 8. Cuando se trabaja con ánodos de oro, sólo se añade Cianuro de Potasio. Porque el oro se disuelve y aumenta. 9. Los ánodos no deben ser todos de oro, porque al diluirse, la concentración aumenta demasiado. Por lo tanto deben acompañarse también con ánodos de acero inoxidable. 10. Cuando el baño pierde el color rojo naranja natural, es por falta de Cianuro de oro. Agregar de 1 a 2 gr/ lt. 11. Cuando el depósito es demasiado áspero, es porque o bien la temperatura es muy baja o el voltaje es muy alto. 12. Cuando la pieza burbujea demasiado es por exceso de Cianuro de Potasio o de voltaje. Agregar Cianuro de oro. 13. Antes de cubrir las piezas con el oro, deben cobrearse o platearse primero para que el oro agarre fácilmente. 14. Antes del baño base, es necesario enjuagar en 2 aguas, una fría y la última caliente y limpia.

2.3. MANTENIMIENTO ELECTRICO 1. La corriente eléctrica (CE) debe ser corriente rectificada bien sea un rectificador de Corriente continua.

37

2

2. La densidad (Cantidad de CE), se mide en amperios / dm . El voltaje (Fuerza electromotriz), generalmente es bajo. 3. El voltaje y el amperaje deben ser apropiados según las indicaciones o exigencia de cada baño. Esa exigencia, depende de la concentración y calidad de las sales en solución. 4. Con tan solo variar estas condiciones de amperaje y voltaje variará el resultado en los depósitos. 5. La cantidad y la calidad del depósito, depende principalmente de la cantidad y la fuerza de la Ce (Amperaje y voltaje) en segundo lugar, depende del tiempo que actúa esta CE y en tercer lugar, depende del tiempo que actúa esta CE y en tercer lugar de la calidad, cantidad y combinación de los baños electrolíticos en cada caso.

8. Los conductores, deben ser gruesos; de cobre. Y las conexiones estarán bien aseguradas y soldadas. 9. Las gancheras (Suspensión de los objetos), deben ser de metales duros porque se descomponen electrolíticamente. 10. Los iones de las diferentes soluciones metálicas, requieren diferentes potenciales.

11. Para trabajar con Níquel, cobre, plata y oro, la fuerza deberá ser de 1 a 4 voltios. Para los baños de zinc, estaño y bronce, puede ser de 3 a 5 y para los baños de cromo de 6 a

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6. Todo el sistema o instalación eléctrica debe tener permanentemente conectado al amperímetro, voltímetro . 7. Los electrodos también deben se apropiados y especiales como se indica en cada caso. El objeto a recubrir, generalmente se instala en el CATODO (-) y el electrodo base en el ANODO (+)

Manual Práctico de Galvanoplastia 12 voltios.

2.4 VENTAJAS DE LA APLICACIÓN DEL CALOR: La aplicación del calor a los baños electrolíticos tiene, entre otras, las siguientes ventajas: 1ª Comunicar mayor solubilidad a las sales, lo cual lleva como consecuencia inmediata el permitir trabajar bajo mayor concentración y con mayores densidades de corriente, sin reducir mucho el contenido metálico cerca del cátodo. 2ª Aumentar la conductividad eléctrica del baño, lo cual, además de restringir la tendencia a la formación de depósitos en algunos puntos, tiene la virtud de producir altas densidades de corriente a un voltaje dado, factores ambos que contribuyen a reducir el volumen de la cristalización. 3ª Reducir la oclusión de hidrógeno. Precisamente el. hidrógeno ocluido en los depósitos metálicos es una de las causas principales de la formación de grietas, particularmente en el niquelado.

2.5 LIMPIEZA 1. El éxito de un buen depósito, depende de una perfecta limpieza. No sólo de una limpieza física, sino también química. Primero un decapado y luego un desengrase total. 2. La limpieza química se realiza con los ácidos que atacan a dichos metales. Por lo que distintos metales, requieren a su vez, distintos métodos de limpieza química.

TABLA N-10 PREPARACION DE SOLICIONES DE LIMPIEZA RAPIDA EN VOLUMEN ELEMENTOS

AGUA (ml)

ACIDO NITRICO (ml)

ACIDO SULFURICO (ml)

ACIDO CLORHIDRICO (ml)

Cobre y latón Hierro H. fundido Plata

100 100 100 100

50 3 3 10

100 8 12 --

2 2 3 -

38

3. El plomo, el estaño y otros metales suaves, sólo se lavan en una solución de sosa cáustica. 4. Para todo tipo de enjuague y desengrase, siempre se tiene 2 baños consecutivos. Uno usado y el otro más limpio. 5. El metal ya limpio o desengrasado, se oxida rápidamente al contacto del aire. Por lo tanto, las operaciones de limpieza y recubrimiento deben realizarse consecutiva y rápidamente. 6. Si solamente es una limpieza con lejía, esta se prepara de la siguiente forma: Potasa cáustica ½ kg con Agua 4 Lt

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7. El baño de limpieza en esta solución debe hacerse bien caliente (Hirviendo) y solo por unos minutos. 8. Al sacar las piezas de este baño, se lava también en agua pura y tibia.

2.6 CALCULOS DE ESTIMACIÓN TEÓRICA DE CONSUMO DE SOLUCIÓN DE COBRE, NÍQUEL, CROMO Y TIEMPO DE DEPOSICIÓN A CORRIENTE CONSTANTE: 1. Para calcular los gramos de Cu, Ni y Cr:

Manual Práctico de Galvanoplastia

gr. Me = A x e / d ;

donde: gr. Me : gramos del metal que se deposita A: área de la pieza a metalizar en cm 2 e: espesor del recubrimiento en cm d : densidad del depósito en gr/cm 3

2. Para calcular el tiempo:

t = gr. Me x F x n / (I x PM) ;

donde: t: tiempo F: constante de Faraday n: número de electrones que participan en la reducción. I: intensidad de corriente en Ampere. PM: peso molecular en gr/mol.

39

Ejemplo: Para Cobrear una pieza cilíndrica de 2 cm. de diámetro y 1 cm. de largo se realizan los siguientes cálculos: Área de la pieza: 2 *p *1 = 6,3 cm 2 . Para el cobreado: e = 0,0025 cm, d Cu = 8,96 gr/cm 3 , I = 0,3 A, PM = 63,5 gr/mol

gr. Cu = 6,3 x 0,0025 x 8,96 = 0,14 gr.

PARA EL NIQUELADO: e = 0,0045 cm, d Ni = 8,9 gr/cm 3 , I = 0,3 A,

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t = 0,14 x 96500 x 2 / (0,3 x 63,5) = 1426 seg = 23,8 min.

Manual Práctico de Galvanoplastia PM = 58,7 gr/mol

gr. Ni = 6,3 x 0,0045 x 8,9 = 0,25 gr. t = 0,25 x 96500 x 2 / (0,3 x 58,7) = 2740 seg = 45.66 min.

TABLA N-10 CÁLCULO DEL TIEMPO MÍNIMO DE RECUBRIMIENTO DE CADA BAÑO B A Ñ ELECTROLITICO

40

O VOLTAJE (V)

DENSIDAD DE RENDIMIENTO CORRIENTE (Amp/dm²) CATÓDICO (%)

Desengrane

6–8

6

--

Cobreado

2–4

1

60

Niquelado

4–6

6

96

Cromado

8 – 15

12

15

CAPITULO III Defectos en los procesos de recubrimiento galvánico

3.1 INTRODUCCION

Todo proceso involucra una gama de operaciones las cuales están sujetas a variaciones y controles, el proceso electrolítico al manejar un conjunto de operaciones, presenta problemas que deben ser resueltos sobre la marcha, lo que se expone a continuación es el resultado de consulta, experiencias y una serie de recomendaciones rápidas que permitan de una manera inmediata tomar acción sobre el problema que presente en un determinado momento del proceso.

3.2 BAÑOS DE NÍQUEL BRILLANTE NOTA: Aunque todo lo que sigue se refiere al niquelado brillante, puede aplicarse en su mayor parte a los baños de níquel mate. Naturaleza del defecto.-

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3.2.1 Adhesión im­perfecta. En los casos ex­tremos, este defecto es visible al quitar las piezas del baño y se evidencia por el desprendimiento del recubrimiento. En otros casos se pre­senta durante los procesos subsiguien­tes, tales como los tratamientos térmi­cos o deformaciones en frío, por ejemplo amolado, compre­sión, doblado, y se pone de manifiesto por la formación de ampollas.

Manual Práctico de Galvanoplastia Causas probables 1.- Alcalinidad de la solu­ción, puesta de manifiesto ge­neralmente por la turbidez del baño y el color oscuro del re­cubrimiento. Los recubrimientos muestran una mayor tendencia a des­prenderse de las piezas no fé­rreas que del acero. Acidez excesiva de la solución, puesta de manifiesto por un desprendimiento gaseo­so excesivo en la superficie del cátodo. Recubrimiento duro y brillante. Presencia de grasa RECOMENDACIÓN Compruébese el pH de la solución. Si el valor es excesivamente alto, añádase ácido sul­fúrico puro y compruébese de nuevo el pH. Repítase el tratamiento si es necesario. No se añadan de una vez más de 25 cms por cada 100 litros. Tip Recuerde el ácido no actúa de manera inmediata, deje reposar el baño por 5 a 10 minutos con constante agitación. 1. Compruébense las soluciones de de­sengrase previo para asegurar que trabajen efi­cientemente. 2.° Examínese la superficie de los baños de enjuague, de inmersión, activadores y del baño de níquel para descubrir la presencia de sig­nos de grasa, que puede proceder de una capa de aceite flotando en la superficie del baño de limpieza alcalina, grietas y agujeros sin salida en las piezas, o de una fuente externa, por ejemplo, maquinaria situada encima de los baños. 3.° No se manejen las piezas después de que hayan sido desengrasadas. Tip El mal desengrase es la causa mas común en los defectos de adherencia, ampollamiento o depellejamiento de las piezas.

Causa probable Recubrimiento alcalino sobre la superficie de las pie­zas. RECOMENDACION

a. Compruébese la reacción del último enjuague frío antes del baño de níquel. b. No se suprima el baño ácido de inmer­sión diluido.

41

CAUSA PROBABLE Contaminación de la so­lución con otros metales. Trazas de cinc y de cadmio en los baños de níquel ordi­narios dan recubrimientos de mayor brillo; mayores conta­minaciones producen fragili­dad y desprendimiento del re­cubrimiento. RECCOMENDACIÓN

Luego se eleva el pH del baño a 5 mediante la adición, si es necesario, de carbonato de níquel. Se calienta la solución a 65 °C y se mantiene a esta temperatura du­rante 6 horas. Se enfría, se enfría, se bombea la solución clara a una cuba de reserva, se limpia la cuba electrolítica eliminando todo el lodo que se haya formado, y se vuel­ve a introducir la solución, previo filtrado de la misma, mediante bomba filtro. Finalmente se restablece el valor co­rrecto del pH mediante adición de ácido sul­fúrico puro. Tip La adición de ácido se lo realiza paulatinamente en un tiempo de 30 minutos.

El hierro sólo puede ser eliminado por adi­ción de agua oxigenada y filtración del hidróxido precipitado. Para evitar la contaminación metálica se utilizarán productos químicos pu­ros, ánodos puros y ganchos de titanio, o tratados con aislantes plásticos, anódicos de níquel puro.

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La mayoría de los contaminantes metá­licos pueden ser eliminados haciendo funcionar el baño prolongadamente, con cátodos ondula­dos, a una densidad de corriente no mayor de 0,3 A/dm2 o 0,5 Voltios. También pueden separarse químicamente de la siguiente manera: Tip Es importante lavar los cátodos ondulantes cada Se disuelve en el baño de níquel un gramo de sulfato 30 minutos para eliminar el ferroso por litro de baño y se añaden 5 cm3 por litro de contaminante baño de agua oxige­nada de 20 vol.

Manual Práctico de Galvanoplastia

Tip Retírese sin demora cualquier pieza que caiga al fondo de la cuba.

CAUSA PROBABLE Contaminación con oxi­dantes. a. Con solución de croma­do, con baño de decapado con ácido crómico o bicromatos.

RECOMENDACIÓN Los compuestos de cromo hexavalen­te pueden ser reducidos con sulfato ferroso y precipitados con agua oxigenada y carbonato de níquel; luego se eliminan por filtración, tal como se describe en la sección e) para la elimi­nación de las impurezas metálicas. CAUSA PROBABLE b. Con baños de inmer­sión abrillantadora de agua regia o nitratos. La contaminación con oxi­dantes reduce la eficacia cató­dica y se pone de manifiesto por un excesivo desprendi­miento de hidrógeno en el cá­todo y en casos extremos una total ausencia de recubrimien­to electrolítico, aunque las con­diciones eléctricas sean correc­tas. RECOMENDACIÓN 2.° Evítese la contaminación teniendo cui­dado de que no se introduzca agua regia den­tro de la solución de níquel por las piezas hue­cas o en forma de cuchara que se han some­tido a tratamiento en un baño de inmersión abrillantadora. Si ocurre una contaminación seria de esta naturaleza no puede corregirse fá­cilmente. Tip Los enjuagues adecuados con ayuda de duchas y aires son muy eficientes en casos difíciles.

42

CAUSA PROBABLE 7. Interrupción en el sumi­nistro de corriente, lo cual da lugar a un recubrimiento la­minar; cualquier recubrimien­to de níquel después de la in­terrupción se desprende fácil­mente del metal subyacente.

RECOMENDACION Compruébense todas las conexiones eléc­tricas. Una agitación por aire excesivamente violenta puede también ser causa de contactos intermitentes entre las piezas ligeras y los gan­chos de suspensión. Si la interrupción de co­rriente se observa antes de que se reanude el suministro de la misma y se deposite nueva cantidad de níquel, el recubrimiento puede pro­seguir después de que las piezas hayan sido tratadas como sigue: en primer lugar se sacan del baño inmediatamente para someterlas a un enjuague y secarlas; cuando el suministro de corriente se restablece se tratan catódicamente en un baño alcalino de limpieza durante tres o cuatro minutos y luego se enjuagan; se ata­can anódicamente en un baño ácido durante unos minutos. 3.2.3 Recubrimien­to foliado y resque­brajado. Causa probable 1. Exceso de absorción de hidrógeno en el Desengrase electrolítico. 2. Exceso de acidez o de alcalinidad. 3. Excesiva concentración de materias orgánicas (abri­llantadores).

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Recomendación 1. Desengrase más breve, eventualmente purificar el baño. 2. Corregir el pH. 3. Hervir con agua oxigenada o con peróxi­do de sodio; filtrar con carbón activo. 3.2.4 Recubrimien­to mate. Causa probable

Manual Práctico de Galvanoplastia 1. pH erróneo. 2. Exceso de ion cloruro. 3. Densidad de corriente excesiva. Recomendación 1.

Regular el valor del pH. Tip después de añadir el acido colocar 2gramos por litro de acido bórico.

2. Añadir sulfato de níquel. 3. Reducir la corriente o aumentar la Super­ficie catódica.

Tip al bajar el voltaje podría ocasionar un obscurecimiento, debe tenerse cuidado con el valor al cual se trabaja.

3.3 BAÑOS ÁCIDOS DE COBRE 3.0.1

Recubrimien­tos arborescentes

Causa probable

43

Exceso de cloruros o insu­ficiencia de abrillantador. Recomendación Si el contenido de cloruro es elevado, lo que se averiguará por análisis, se desecha un tercio del baño o se precipita mediante sulfato de plata que se añade en muy pequeñas cantidades (2,3 g de sulfato de plata precipitan 1 g de cloruro cúprico). Luego se filtra para eliminar el cloruro de plata. Esta situación se presenta raras veces, pudiendo evitarse totalmente si se opera con aguas potables de bajo contenido en cloruros y se analizan previamente todos los productos químicos utilizados para la prepara­ción del baño. 3.3.2 Recubrimien­to demasiado blan­do.

Causa probable 1. pH demasiado alto.

3. Temperatura elevada del baño. Recomendación 1. Corríjase mediante la adición de la cantidad necesaria de ácido sulfúrico puro. 2. Efectúese el recubrimiento a mayor den­sidad de comente.

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2. Velocidad lenta de de­posición.

Manual Práctico de Galvanoplastia 3. Enfríese la solución. 3.3.3 Recubrimien­to grosero y granu­lar, o en caso extre­mo, oscuro y polvo­riento. Causa probable 1. Ácido insuficiente. 2. Densidad de corriente excesiva. 3. Temperatura demasiado baja, dando lugar corriente normales

a un recu­brimiento «quemado» a den­sidades de

Recomendación 1. Añádase la cantidad necesaria de ácido sulfúrico puro según resulte del análisis. 2. Redúzcase la tensión hasta obtener la in­tensidad debida. Redúzcase la superficie anódica cuando se recubra un número reducido de objetos pequeños. Si es posible, suspéndanse los objetos muy pequeños entre piezas grandes colocadas en el baño y no inmediatamente en­frente de un ánodo. 3. Caliéntese la solución y evítese la repe­tición del accidente manteniendo una tempe­ratura ambiente más elevada. 3.3.4Recubrimien­tos con «lomos» es­triados, dispuestos, casi siempre, verticalmente. Causa probable

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Presencia de impurezas or­gánicas en el baño o bien ex­ceso de plata o de hierro (la contaminación con plata es fre­cuente en los baños de cobre utilizados en la metalización de materiales no conductores, a los que se aplica una capa preliminar de plata). Recomendación Fíltrese la totalidad del baño con carbón ac­tivo si está impurificado con sustancias orgá­nicas. Si la impurificación es con plata, utilícense durante la noche «cátodos de limpieza», elec­trolizando a una densidad de corriente de 0,5 Amperios/dm2. Estos cátodos no se emplearán nunca después de la operación de limpieza, a menos que se elimine previamente la plata sobre ellos depo­sitada. 3.3.5 Película oscu­ra sobre los ánodos dando lugar a la po­larización de los mismos, evidenciada por una elevación de la tensión. Causa probable Falta de ácido Recomendación

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Añádase la cantidad necesaria de ácido sul­fúrico puro

3.3.6 Ánodos recu­biertos de un depó­sito verde que difi­culta el paso de la comente.

Causa probable Contaminación

con

ácido clorhídrico

Manual Práctico de Galvanoplastia

Recomendación El efecto de este ácido es el más perjudicial y es difícil de eliminar. Por ello, en caso de contaminación seria es necesario desechar una parte del baño, limpiar los ánodos y preparar una nueva solución. 3.4 DEFECTOS DEL CROMADO BRILLANTE 3.4.1 El depósito se ampolla o se desprende del metal base Causa probable Debido invariablemente a escasa adhesión del recubri­miento de níquel subyacente que se desprende bajo las tensiones provocadas por el recubrimiento de cromo. Recomendación Compruébese la eficacia de la limpieza de las piezas antes del niquelado. Asegúrese de que el baño de niquelado está en buenas condi­ciones. Los recubrimientos de níquel quebra­dizos y escasamente adherentes no pueden re­sistir la acción de un cromado. Tip un buen enjuague y fundamentalmente una activación con acido sulfúrico.

3.0.2. Recubrimiento que se exfolia en forma de polvo fino metálico, impalpa­ble y sin adheren­cia, en algunas zo­ nas, al salir del baño. Causa probable Se trata siempre de una se­gunda capa de níquel muy fina, no adherida, que se pul­veriza bajo la acción de la electrolisis.

Recomendación En estos casos deben evitarse las interrup­ciones de corriente que en el niquelado pue­den provocar la formación de dos películas mal adheridas.

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3.4.3 Cromado de un color débilmen­te azulado, a pesar de p r o l o n g a r el tiempo de exposi­ción, dando la sen­sación de tener poco cromo, dificultando el distinguirlo de las piezas niquela­das. Causa probable Debido, en general, a un exceso de hierro que afecta de esta forma al color del cromo Recomendación No existen métodos prácticos para eliminar esta impureza. Si el análisis señala que el con­tenido en hierro no es excesivo, será suficiente aumentar la cantidad de ácido crómico para que el color vuelva a ser el normal. Si el con­tenido es superior a 20 g por litro, es mejor diluir el baño o sustituirlo total o parcial­mente. Es preferible evitar las adiciones de sulfato de cobre, de cobalto u otras que a veces se aconsejan.

3.4.4 El depósito es áspero, gris mate y arenoso en las ex­ tremidades de la pieza. Causa probable Depósito «quemado» por excesiva densidad de co­rriente.

Recomendación Reducir la tensión, y si se recubren pe­queñas piezas con ángulos salientes, colóquelas entre otras grandes piezas dentro del baño y dispóngaselas de forma que los bordes agu­dos se dirijan hacia arriba o en dirección opuesta a los ánodos.

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Tip La adición de acido crómico es lenta y verificando siempre la concentración adecuada.

Manual Práctico de Galvanoplastia Agítese cuidadosamente la solución y compruébese su temperatura. Cuando se tra­tan piezas de gran volumen, es aconsejable calentarlas antes de colocarlas en el baño, pero no deben calentarse más de la tempe­ratura normal de trabajo del baño. 3.4.5 Manchas blan­cas mates, general­mente visibles en el centro de las piezas, que tienen la forma de vetas o estrías semejantes a las producidas por un trapo que se pasa a todo lo largo de una superficie sucia. Causa probable El contenido de cromatos ha aumentado ligeramente y si la relación SO4/CrO, se mantiene correcta, la cantidad de SO4 resulta insuficiente. Recomendación Añadir ácido sulfúrico en pequeñas dosis, para no sobrepasar la cantidad necesaria.

Tip Cuando se considere necesario efectuar adicio­nes de ácido sulfúrico, deben realizarse por separado sobre 10 ó 20 litros del baño, a los que se añadirán algunos cm3 de ácido; este líquido es el que se vierte en el baño, mezclándolo mediante una fuerte agitación, a fin de que el ácido sulfúrico pueda efectuar una acción completa evitando la estratifica­ción del mismo por diferencia de densidades.

3.4.6 Discontinuidad d e 1 recubrimiento de cromo dejando visible el níquel en ciertos puntos. Este defecto se ve más fácilmente cuando se examina la pieza con luz difusa bajo una hoja de papel de seda. Causa probable

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1. Temperatura de la so­lución electrolítica demasiado para el contenido de Cr2O3. 2. Conexiones anódicas su­cias. 3. Mal contacto, ya sea entre la pieza y el elemento de suspensión o entre éste y la barra catódica. 4. Apantallamiento de una pieza por otra. Recomendación 1. Hágase circular el baño de cromado con una bomba adecuada y déjese sin fun­cionar el baño hasta que su temperatura sea la normal. 2. Límpiense las barras y ganchos. 3. Elimínense frecuentemente los recubrimientos de cromo de los contactos de sus­pensión y asegúrese de que todas las conexio­nes sean seguras y limpias. 4. No se sobrecargue el baño y evítese el apantallamiento de unas piezas por otras ase-j gurando que se encuentran en línea recta con los ánodos. 3.4.7 Zonas sin cro­mar en piezas gran­des o en hiladas de piezas, mientras que las piezas pequeñas suspendidas una a una quedan perfec­tamente cromadas. Causa probable Inestabilidad del baño que sólo se manifiesta cuando éste es nuevo y es consecuencia de la falta de cromatos.

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Recomendación Hacer funcionar el baño con una superficie anódica defecto.

insuficiente hasta

que

se

corrija

el

3.4.8 Película muy débil o nula. Causa probable Pasividad del recubrimiento de níquel, debido a la forma­ción de una capa invisible de óxido sobre él, que hace di­fícil el cromado.

Manual Práctico de Galvanoplastia

Recomendación Lávese, séquese y «abrillante» el recubrimiento de níquel en un disco de tela blando. Cró­mense sin demora las piezas después de lava­das, a la salida del baño de niquelado bri­llante. No se laven las piezas en agua caliente ni se sequen antes del cromado. Las piezas niqueladas mate deben cromarse lo antes po­sible después de abrillantadas. Tip nunca olvide de activar la superficie del niquelado mediante una solución acida al 2 %.

3.4.9 Manchas de color pardo o iri­discentes en las pie­zas, a la salida del baño. Causa probable Las manchas son visi­bles sobre toda la superficie de las piezas lo mismo en la interior que en la exterior. En un baño con un contenido normal de Cr2O3 y exento de impurezas, este fenómeno es indicador de falta de ácido sulfúrico

Recomendación Asegurar primero que las manchas no provienen de una deficiencia de contacto o una mala repartición de la corriente, en especial si las manchas son de reflejos irisados. Añadir unas gotas de ácido sulfúrico, ya que el baño está muy cerca del valor óptimo. Para comprobar la insuficiencia de sulfatos, se coloca en el baño de cromo una placa ni­quelada, pulida en una de sus caras y dejada la otra mate, electrolizando con una corriente normal correspondiente a una tensión de 3 voltios y asegurando un contacto perfecto con la barra catódica. Si la parte pulida queda manchada con un velo pardo y la parte mate completamente parda, la insuficiencia de acido sulfúrico queda demostrada sin lugar a dudas; pero si sólo aparecen unas pequeñas manchas en la zona no pulida, el baño está muy cerca de su contenido normal de SO4. 3.4.10 Trabajo lento del baño, de­bido a la alteración de la solución por reducción del ácido crómico a compues­tos de cromo triva­lente. Causa probable Superficie anódica de­masiado pequeña, o debido a la falta de funcionamiento de algunos ánodos que llegan a quedar recubiertos de incrus­taciones de cromato de plomo.

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Recomendación Es necesario que la superficie anódica activa sea un 20 % mayor que la de las pie­zas en el baño. Los ánodos deben efectuar un buen contacto eléctrico con las barras y deben estar recubiertos de una película de peróxido de plomo. Si se forma en su superficie una gruesa incrustación de cromato, deben limpiarse por inmersión en ácido clorhídrico. Luego se lavan con agua y cualquier incrustación que permanezca en la superficie se elimina con un cepillo de alambre de acero. Deben limpiarse barras y conexiones y recubrirse los ánodos haciéndolos funcionar en el baño a la má­xima tensión e intensidad hasta que queden recubiertos de una película color «chocolate oscuro» de peróxido.

TIP La solución de ácido crómico oxida y destruye rápidamente la mayoría de las sus­tancias orgánicas y al efectuarlo se reduce a cromo trivalente, por lo que debe evitarse con el mayor cuidado la contaminación.

3.5 DEFECTOS DEL COBRE ALCALINO

Causa probable Alta concentración de sales insolubles como carbonatos . Recomendación Los carbonatos se los puede retirar de la solución mediante la aplicación selectiva de resinas de intercambio.

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3.5.1 Formación de lodos en la solución

Manual Práctico de Galvanoplastia La aplicación de la resina deber ser por lo menos de una o dos horas. 3.5.2 Depósito lento y áspero Causa probable Fundamentalmente a una mala conductividad de la solución. Recomendación Se recomienda adicionar cianuro de sodio o potasio según el caso conjuntamente con cianuro de cobre para nivelar. Es imprescindible realizar una filtración con carbón activo para eliminar contaminación orgánica. Los ánodos siempre deben ser cubiertos con fundas adecuadas las mismas que permitan una correcta transmisión iónica y no permita que el polvo metálico generado por la corrosión anódica se suspenda en la solución, formando imperfecciones del recubrimiento. 3.5.3 Deposito con manchas blancas Causa probable Los depósitos de cobre alcalino son muy estables, cuando presentan estas peculiaridades, son fundamentalmente a la presencia de óxidos superficiales en el material. Recomendación Debe revisarse la activación y los desengrases anteriores, si estos están en condiciones de trabajo adecuadas, es indispensable realizar una nueva activación en solución de ácido orgánico al 10 %. 3.5.4 Deposito blando y sin adhesión

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El cobre alcalino es un recubrimiento que permite preparar la superficie de cualquier metal poroso o en el cual el níquel tiene mala adherencia. Cuando no existe un buen depósito de cobre los posteriores recubrimientos serán de baja calidad o no tendrán la resistencia mecánica adecuada. Cuando existe una adhesión del cobre se debe fundamentalmente a un mal pre tratamiento, sin embargo en algunos casos, se debe considerar la falta de cianuro de cobre además de un correcto pH. Recomendación Es indispensable realizar un análisis de laboratorio que permita determinar la carencia de cobre metálico y cianuro libre, el balance de estos dos elementos determinan una adecuado deposito. Tip Al conocer la necesidad de cianuro de cobre este debe ser adicionado en forma paulatina, hasta lograr el balance, es necesario adicionar tanto cianuro de cobre como de sodio o potasio según sea el caso.

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Recomendación Cuando el voltaje es determinado por un rectificador por pasos, es como practico bajar el voltaje, ya que esto ocasionaría un mal deposito, es necesario entonces someter a las piezas a una agitación catódica leve. Se la puede hacer mecánicamente o manualmente según sea el caso. También se puede recurrir a recirculación mediante bomba.

3.5.5 Deposito quebradizo y áspero Este tipo de depósitos se presentan por el exceso de densidad de corriente, una distancia inadecuada de las piezas al ánodo y formas angulares muy cerca entre si.

Manual Práctico de Galvanoplastia 3.6 DEFECTOS DEL CINCADO 3.6.1 Recubrimiento oscuro, se empaña y mancha al quedar almacenado o se topa Causa: Electrolito contaminado con plomo o cadmio. Recomendación: Aumentar el nivel del purificador, filtrar y adicionar cinc en polvo. 3.6.2 Recubrimiento áspero y ánodos obscuros Causa: Impurezas livianas, polvo de metal por acción anódica, Recomendación: filtrar con carbón activado, aumentar el voltaje. 3.6.3 Carece de brillo y es áspero el recubrimiento. Causa: a.- Contaminación con plomo, cobre, plata, cadmio. b.- Insuficiencia de abrillantador. Recomendación: Purificar con 2 a 3ml de sulfuro de sodio, o cinc en polvo. Filtar con carb{on activo y adicionar abrillantador. 3.6.4 Carece de brillo y es áspero el recubrimiento (sin abrillantador) Causa 1 contaminación con plomo, plata, cadmio o cobre. Causa 2 Electrolito descompuesto. Recomendación1 purificar con 0,2-0,8 g/l de sulfuro de sodio o cinc en polvo. Recomendacion2 analizar y corregir la composición. Recomendación 3 Agregar una cantidad equivalente a la mitad que corresponde a un baño nuevo. Re cubrimiento quemado en algunos sitios. Causa: densidad amperica y superficie anodica excesivas. Remedio controlar la presencia de impurezas y cambiar el tipo de abrillantador utilizado; reducir un poco el amperaje y el voltaje. Recubrimiento sin brillo ( utilizando abrillantador.) con tonalidad oscura. Causa1.- presencia de cobre Causa2.- exceso de plomo Recomendacion1.- purificar con 2,5-3,5 g/l de polvo de cinc Recomendacion2.- purificar con 0,9 g/l de sulfuro de sodio.

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Recubrimiento aspero y se observan burbujas en el catodo con densidad amperica normal. Causa1.- exceso de sianuro de sodio. Remedio determinar el contenido en metal, soda caustica y cianuro total; dejar los ánodos dentro de la cuba al terminar el trabajo. Falta de penetración, deposito aspero y solubilidad excesiva de los ánodos. Causa1.- temperatura demasiado altaRemedio1.- volumendel baño pequeño uamentar la refrigeración. Adherencia deficiente,descascara. Causa1.- desequilibrio del electrolito. Causa2.- oclusión de hidrogeno durante la limpieza. Causa3.- desengrase defectuoso. Remedio2.- tratar anódicamente el acelero templado durante su limpeza. Remedio3.- controlar el desengrase y limpieza.

Los ánodos se incrustan de blanco. Causa1.- polarización anodica si baja el amperaje y sube el voltaje durante el trabajo. Remedio1.- reponer cianuro o soda caustica. No se produce recubrimiento Causa1.- polaridad eléctrica invertida o contactos defectuosos. Causa2.-pasividad de la superficie del objeto o presencia de inclusiones y oxidos que dan lugar a fijación del hidrogeno. Remedio1.- verificar las conexiones. Remedio2.- controlar si corresponde baño acido o alcalino para metal-base a recubrir.

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Recubrimiento tenue y lento. Causa1.- reducida conductividad. Causa2.- falta de metal en solución. Remedio1.- Aumentar la temperatura y verificar la composición del electrolito. Remedio2.- Mantener la composición adecuada.

Manual Práctico de Galvanoplastia Elevado contenido metalico del electrolito. Causa1.- superficie anodica excesiva. Remedio1.- reducir los ánodos de cinc 25-30% y reemplazarlos con chapas de acero dulce. Aumenta la densidad del electrolito y se observa cristalización Causa1.- acumulación de carbonatosRemedio1.- eliminar los cristales de carbonato sódico formados por tiempo frio. 3.7 RECOMENDACIONES GENERALES Los procesos de recubrimiento electrolítico o galvánico, están sujetos a un conjunto de variables las cuales determinan la eficiencia o calidad del recubrimiento. Dentro de estas variables de operación tenemos: Eléctricas, químicas, físicas entre otras. Esto determina que el proceso sea manejado desde muchas ópticas sin lograr determinar adecuadamente las causas de cualquier alteración o problema. Para eliminar algunas variables es necesario secuencialmente controlar algunos parámetros así:

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1. Realizar mantenimiento eléctrico periódico y fundamentalmente revisar las conexiones eléctricas. 2. Contar con un rectificador con el cual se pueda obtener voltajes variables y sostenidos con rangos no mayores a 0,5 voltios. 3. Disponer de equipos de medición de voltaje como amperaje digital, con el cual controlaremos el correcto funcionamiento de los rectificadores, 4. Disponer de medidores de pH. 5. Chequeo constante de cubas, celdas y tanque que estén sometidos a temperatura o manejo mecánico. 6. Analizar la geometría, tamaño y superficie recubrir. 7. Chequear la densidad o concentración de los baños periódicamente. 8. Si se cuenta con un equipo de espectrofotometría determinar al final de la jornada de trabajo la concentración metálica de cada baño. Si no contara con este equipo envié periódicamente los baños a análisis en laboratorios especializados. 9. Realizar remoción de lodos mediante bombas filtro. 10. Dar constante capacitación de cada uno de los procesos a sus operarios 11. Tener manual de procedimientos para levar a cabo cada operación de trabajo en forma sistemática. En conjunto estas recomendaciones sistematizaran los procesos en una planta logrando así trabajar en todas las variables posibles y al tener algún problema descartarlas de manera ordenada hasta lograr resolver el defecto.

CAPITULO IV MANUAL DE SEGURIDAD E HIGIENE 4.1 INTRODUCCION Toda planta productiva tiene la necesidad de conocer, evaluar y capacitar a su personal sobre las normas además de procedimientos para realizar una actividad segura. A continuación presentamos un conjunto de recomendaciones y reglamentos para el desenvolvimiento adecuado del personal tomando en cuenta la su seguridad tomando en cuenta la normativa INEN.

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4.2 SEGURIDAD E HIGIENE 4.2.1. PROPOSITO:

Proporcionar los lineamientos de prevención de accidentes y disminución de riesgos en materia de seguridad e higiene y medio ambiente laboral.

4.2.2. OBJETIVO:

Establecer las medidas necesarias de prevención de los accidentes y enfermedades de trabajo y lograr que este se desarrolle en condiciones de seguridad, higiene y medio ambiente adecuado para los trabajadores.

Manual Práctico de Galvanoplastia 4.2.3. RESPONSABILIDADES:

Es responsabilidad de todo el personal de conocer y aplicar las normas y medidas de seguridad e higiene para salvaguardar su integridad física y mental. Hay que tener en consideración que quien genera los riegos es quien tiene que controlarlos.

4.2.4. DISPOSICIONES GENERALES TEMAS: • DEFINICIONES • OBLIGACIONES DE LOS PATRONES • OLIGACIONES DE LOS TRABAJADORES

4.3 DEFINICIONES: 4.3.1Actividades Peligrosas

Conjunto de áreas derivadas de los procesos de trabajo, que generan condiciones inseguras capaces de provocar daño a la salud de los trabajadores a al centro de trabajo.

4.3.2 Centro de Trabajo

Cualquier lugar en el que se realicen actividades laborales sujetas a una relación de trabajo.

4.3.3 Contaminantes del ambiente de trabajo

Agentes físicos, químicos y biológicos capaces de modificar las condiciones del medio ambiente del centro de trabajo, que pueden alterar la salud de los trabajadores.

4.3.4 Equipo para trasporte de materiales

Utilizando para el trasporte de materiales de cualquier tipo, en forma continua o intermitente entre dos o mas estaciones de trabajo destinados al proceso de producción en los centros de trabajo.

4.3.5 Ergonomía

Adecuación del lugar de trabajo, de acuerdo a las características físicas y psicológicas del trabajador, a fin de prevenir accidentes y enfermedades; además de optimizar la actividad de este con el menor esfuerzo.

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4.3.6Espacio confinado

Lugar con ventilación natural deficiente, configurado de tal manera que una persona pueda desempeñar, ocasionalmente trabajos específicos, es un área de acceso y salida restringida, no esta diseñado para ser ocupado de forma continúa.

4.3.7 Lugar de trabajo

Sitio donde el trabajador desarrolla actividades laborales especificas para las cuales fue contratado.

4.3.8 Materiales

Todo elemento utilizado en las operaciones y procesos de los centros de trabajo.

4.3.9 Materiales y Sustancias Químicas Peligrosas

4.3.10 Medio Ambiente De Trabajo

Conjunto de elementos naturales o inducidos por el hombre que interactúan en el centro de trabajo.

4.3.11 Normas

Se aplican las normas oficiales Ecuatorianas INEN relacionadas con la materia de seguridad, higiene y medio ambiente de trabajo, sin embargo cuando no exista algún tema en particular en ella la legislación Ecuatoriana permite el uso de estándares Internacionales como las normas NTP, OSHAS, NFPA, NEC.

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Aquellos que por sus propiedades físicas y químicas pueden afectar a la salud de las personas expuestas a ellos, o causar daños materiales a instalaciones y equipos. Para tener un mayor control de estas se aplican técnicas específicas: HAZMAT (Materiales Peligrosos) y HAZCOM (Comunicación de Peligros).

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4.3.12 Programas de Seguridad e Higiene

Contienen las actividades, métodos, técnicas y condiciones de seguridad e higiene de trabajo, expedido por los organismos de competentes de control (IESS, Ministerio de Trabajo y Empleo).

4.3.13Seguridad e Higiene

Son los procedimientos que se aplican para el reconocimiento, evaluación y control de los agentes nocivos que intervienen en los procesos y actividades de trabajo para la prevención de accidentes y laborales y evitar cualquier posible deterioro en el centro de trabajo.

4.3.14Servicios preventivos de medicina del trabajo

Aquellos que se integran bajo la supervisión de un profesionista calificado en medicina del trabajo o área equivalente.

4.3.15Servicios preventivos de seguridad e higiene

Se establecen para la prevención de accidentes y enfermedades de trabajo, mediante el reconocimiento, evaluación y control de los factores de riesgo.

4.3.16Sistemas para el trasporte y Almacenamiento de materiales

Conjunto de elementos utilizados para el trasporte y almacenamiento de materiales y sustancias químicas peligrosas, entre dos o más estaciones de trabajo.

4.4 OBLIGACIONES DE LOS PATRONES 4.4.1 Adoptar medidas de seguridad e Higiene pertinentes

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Respetar las medidas pertinentes de conformidad con lo dispuesto en el reglamento y en las normas aplicables, para prevenir accidentes en el uso de maquinaria, equipo, instrumentos y materiales, así como; enfermedades por la exposición de agentes químicos, físicos, biológicos, ergonómicos y psicosociales, además de contar con las instalaciones adecuadas para el desarrollo de trabajo. Acuerdo Ministerial 2393: Art. 11 No. 2: Art. 192

4.4.2 Adoptar exámenes médicos y medidas pertinentes

Practicar los exámenes médicos de ingreso y periódicos y especiales a los trabajadores expuestos a los agentes químicos, físicos etc, que puedan alterar la salud, adoptando las mediadas pertinentes para mantener su integridad física y mental. Reglamento Servicio Médico de Empresas: Art. 11 N° 2

4.4.3Información a los trabajadores de Riesgos de trabajo

Informar a los trabajadores respecto de los riesgos relacionados con la actividad laboral especifica que desarrollen, así como capacitarlos respecto a las medidas pertinentes para mantener su integridad física y mental. Acuerdo Ministerial 2393: Art. 9

4.4.4 Realizar estudios para valorar los riesgos a que se exponen los trabajadores

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Realizar estudios en materia de seguridad de higiene en el trabajo, para identificar las posibles causas de accidentes y enfermedades de trabajo y adoptar las medidas para prevenirlos, de acuerdo a los normas. 2393: Art. 11 No 2: Art. 15 No. 2 literal a

4.4.5 Identificar agentes contaminantes

Conservar las condiciones ambientales del centro del trabajo, empleando los procedimientos que para cada agente contaminante se establezcan y se presenten a la secretaria los estudios respectivos cuando se requieran. ° Decisión 584. Sustituto resolución 547 Instrumento andino de Seguridad y Salud en el Trabajo

Manual Práctico de Galvanoplastia 4.4.6 Avisos y señalamientos

Colocar en lugares visibles avisos o señales de seguridad e higiene en el trabajo, para la prevención de riesgos en función de la naturaleza de las actividades desarrolladas. Reglamento 2393: - Capítulo V

4.4.7 Elaboración de programas

Elaborar un diagnostico de las condiciones de seguridad e higiene que prevalezcan en el centro de trabajo, así como establecer por escrito y llevar a cabo un programas de seguridad e higiene que considere el cumplimiento de la normatividad de la materia. R 741: Art. 50 literal a

4.4.8 Elaboración de Manuales

Determinar con los manuales de procedimientos de seguridad e higiene específicos a que se refiere las normas aplicables. ° 2393: Art.4: 11 Nos 9 y 10

4.4.9 Capacitación a los trabajadores

Capacitar y adiestrar a los trabajadores sobre la prevención de riesgos y atención a emergencias, de acuerdo con las actividades que se desarrollen en el centro de trabajo. Resolución 974: reglamento de Instrumento Andino de Seguridad y Salud en el trabajo Art. 1

4.4.10 Inspección y vigilancia

Permitir la inspección y vigilancia se secretaria o las autoridades laborales en los centros de trabajo, darles facilidades o proporcionarles la información y documentación que le sea requerida legalmente. Decisión 584. Sustitutivo resolución 547 instrumento andino de Seguridad y salud en el Trabajo

4.4.11Servicios Médicos

Proporcionar los servicios médicos, de acuerdo a la naturaleza de las actividades realizadas dentro del centro de trabajo. Reglamento de Servicios Médicos de Empresa

4.4.12 Mantener condiciones de funcionamiento

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Instalar y conservar en condiciones de funcionamiento, dispositivos permanentes para casos de emergencia y actividades peligrosas. R 741: Art. 44: Art. 50 literal a

4.4.13 Comisiones de Seguridad e Higiene

Participar en la integración y funcionamiento de las comisiones de seguridad e higiene en los centros de trabajo. Reglamento 2393

4.5 OBLIGACIONES DE LOS TRABAJADORES 4.5.1 Comisión de Seguridad e Higiene

Participar en la integración y funcionamiento de la comisión de seguridad e higiene del centro de trabajo. Reglamento 2393

4.5.2 Aviso de actos inseguros y accidentes

4.5.3 Cursos de capacitación y adiestramiento

Participar en los cursos impartidos en materia de prevención de riesgos y atención de emergencias. Resolución 974: reglamento de Instrumento Andino de Seguridad y Salud en el trabajo Art. 1

4.5.4 Precaución para evitar riesgos de trabajos

Conducirse con la probidad y los cuidados necesarios para evitar cualquier riesgo de trabajo. C.D. 021: Art. 42 No 15: Art. 44 No. 7

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Avisar de forma inmediata al patrón y a la comisión de seguridad e higiene, sobre las condiciones de inseguridad que sean observadas, y de los accidentes laborales en el interior den centro de trabajo. 2393:Art. 11 N° 10

Manual Práctico de Galvanoplastia 4.5.5 Exámenes Médicos

Aplicarse exámenes médicos de conformidad con las normas correspondientes, a fin de prevenir riesgos de trabajo. Acuerdo ministerial del 17-Agosto 2005 (guía para la elaboración de reglamentos internos de seguridad y salud)

4.5.6 Equipo de protección personal

Utilizar el equipo de protección personal proporcionado por el patrón y cumplir con las medidas de control establecidas para prevenir riesgos de trabajo. 2393: Arts. 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184 Es menester aclarar que cada actividad genera riesgos diferentes y por lo tanto la protección personal debe ser analizada y recomendada por personal calificado cumpliendo normas.

Ejemplos:

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Manual Práctico de Galvanoplastia

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4.5. CONDICIONES DE SEGURIDAD

4.5.1 EDIFICIOS Y LOCALES Las condiciones de Seguridad e Higiene para trabajos de diseño, construcción y mantenimiento de las instalaciones de los centros de trabajo comprenden los siguientes aspectos: • Diseño y construcción de edificaciones y locales para soportar las condiciones naturales de la región • Uso adecuado de instalaciones y centros de trabajo • Realización de verificaciones periódicas en toda la construcción, para verificar que se encuentre en optimas condiciones

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TEMAS: • EDIFICIOS Y LOCALES • PREVENCIÓN, PROTECCIÓN Y COMBATE DE INCENDIOS • EQUIPO Y MAQUINARIA • HERRAMIENTAS

Manual Práctico de Galvanoplastia • Adaptación de las salidas para el personal discapacitado en caso de emergencia. • Áreas de transito peatonal y vehicular. • Espacio libre, la altura mínima de piso a techo es de 2.5 mts. • Los techos cuentan con las características de seguridad para soportar todo tipo de acción, tanto interno como externo. • Las paredes se mantienen limpias y el interior tiene colores en tonos claros, que contraste con el color de la maquinaria y equipo. • Pisos. Se mantienen limpios y tienen superficies antideslizantes. • Escaleras. Tienen un mínimo de 1.20 cm., el ancho de la huella es como mínimo de 25 cm., y el peraltaje tiene un máximo de 18 cm., las barandillas deben de contar con una altura no menor de 90 cm. NTP 96,46, 408,404

4.5.2 PREVENCIÓN, PROTECCIÓN Y COMBATE DE INCENDIOS •

Elaboración de un programa para determinar el grado de riesgo de incendio o explosión de acuerdo a las materias primas, compuestos mezclas o desechos.

•

Contar con la señalización conveniente para dar a conocer acciones de prevención y protección en casos de emergencia.

• Organizar brigadas contra incendio practicando simulacros cuando menos una vez al año.

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• Contar por escrito con un plan de emergencia para la evacuación en caso de incendio. • Identificar de manera especifica los objetos productos o subproductos que puedan originar un incendio. • Los centros de trabajo deberán estar provistos de equipo para la extinción de incendio de acuerdo a las características de riesgo de cada lugar. • Capacitación y adiestramiento a los trabajadores en el almacenamiento, transporte y manejo de sustancias inflamables y combustibles. • Dotación a los trabajadores del equipo de protección personal.

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2393: Art. 154, 155, 156, 157, 158, 159, 162, 163

Manual Práctico de Galvanoplastia

4.5.3 MAQUINARIA Y EQUIPO • Inspecciones del equipo. • Reconocimiento del equipo • Verificar que se cumplan los requerimientos de seguridad del equipo. • Inspecciones periódicas • Se proporcionara al trabajador la capacitación y adiestramiento necesarios para la instalación, mantenimiento y operación de la maquinaria. • Dispositivos de seguridad con respecto a la maquinaria. • Contar con manuales de instalación, mantenimiento y los procedimientos de seguridad.

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NTP 52,325, 70,460

4.5.4 HERRAMIENTAS • Proporcionar mantenimiento a características técnicas.

las herramientas o sustituir aquellas que han perdido sus

• Proporcionar instrucciones a los trabajadores por escrito para la utilización y el control de las herramientas. • Proporcionar el equipo de protección personal de acuerdo al riesgo y las herramientas utilizadas. NTP 391, 392, 393

TEMAS: • RUIDOS • VIBRACIONES • RADICACIONES IZONIZANTES Y ELECTROMAGNÉTICAS • AGENTES CONTAMINANTES • PRESIONES AMBIENTALES ANORMALES • CONDICIONES TÉRMICAS DEL MEDIO AMBIENTE DEL TRABAJO • ILUMINACIÓN • VENTILACIÓN • EQUIPO DE PROTECCIÓN • ERGONOMÍA

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4.6. CONDISIONES DE HIGIENE Y PREVENCIÓN

Manual Práctico de Galvanoplastia • SERVICIOS PARA EL PERSONAL • SEÑALÉTICA

4.6.1 RUIDOS

• En cada jornada del trabajador no exceder los máximos permisibles. • Utilización de equipo de protección personal auditivo. NTP 638, 270, 503, 287 Acuerdo No. 7789



4.6.2 VIBRACIONES

• Para evitar los efectos de la vibración en la salud de los trabajadores se afirman las máquinas en forma independiente. • Se cimientan sobre material aislante • Se instalan dispositivos antivibratorios ISO 2631

4.6.3 RADIACIONES IONIZANTES Y ELECTROMAGNÉTICAS NO IONIZANTES

• Se efectúan actividades de reconocimiento, evaluación y la realización de un control adecuado de las condiciones de exposición de los trabajadores para disminuir los riesgos a la salud. • Se dota a los trabajadores de equipo de protección personal específico. • Se limitan los tiempos y frecuencia de exposición de los trabajadores para evitar daños a la salud. NTP 304, 614

4.6.4 SUSTANCIAS QUÍMICAS CONTAMINANTES SÓLIDAS, LÍQUIDAS O GASEOSAS

58

• Se establecen programas de Seguridad e Higiene que permita mejorar las condiciones del medio ambiente laboral. • Reducir la exposición de los trabajadores a las sustancias sólidas, líquidas o gaseosas y de manera particular para fertilizantes, plaguicidas y pesticidas.

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NTP 277,461, 487,30

Manual Práctico de Galvanoplastia 4.6.5 AGENTES CONTAMINANTES BIOLÓGICOS

Se difunde entre los trabajadores el programa de Seguridad e Higiene para el uso, manejo, transporte, almacenamiento y desecho de materiales contaminados por microorganismos patógenos. NTP 447, 473

4.6.6 PRESIONES AMBIENTALES ANORMALES

En operaciones donde se expone a los trabajadores a presiones ambientales anormales que pueden alterar su salud, se realiza el reconocimiento y evaluación de éstas, tomando en cuenta los rangos de presión atmosférica y tiempos de exposición. NTP 501, 315

4.6.7 CONDICIONES TÉRMICAS DEL MEDIO AMBIENTE DE TRABAJO

Se evita que la temperatura corporal del trabajador no exceda de 38 °C o que sea menor de 36 °C, en ambos casos se retira al trabajador del puesto. NTP 501

4.6.8 ILUMINACIÓN

Se evalúan las necesidades de iluminación del centro de trabajo y se utilizan cualquiera de los diferentes tipos de luz: natural o artificial, apropiada para permitir el trabajo de los empleados y su movimiento. NTP 181, 196, 211,252

4.6.9 VENTILACIÓN

Se mantiene durante las labores, la ventilación necesaria por medio de sistemas naturales o artificiales que contribuyen a impedir el daño en la salud de los trabajadores. NTP 7, 29, 56, 57, 345, 373

4.6.10 EQUIPO DE PROTECCIÓN

El equipo de protección personal que el patrón pone en disposición de los trabajadores debe cumplir con: • Proteger al trabajador del riesgo específico. • El uso es personal. • Se cuenta con un método de mantenimiento. • Se ha establecido el tiempo de uso y vida útil. NTP 571, 572

59

4.6.11 ERGONOMÍA

Se promoverá que en las instalaciones, maquinaria, equipo o herramienta de trabajo, el patrón tome en cuenta los aspectos ergonómicos, a fin de prevenir accidentes y enfermedades de trabajo. NTP 134, 226, 241, 242, 387

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Ejemplo

Manual Práctico de Galvanoplastia 4.6.12 SERVICIOS PARA EL PERSONAL

El patrón establece para el uso de los trabajadores sistemas higiénicos, vestidores y casilleros, así como excusados y mingitorios, separados los hombres y mujeres marcados con avisos y señales que los identifiquen. NTP 439

4.6.13 SEÑALÉTICA

Es una medida preventiva que el patrón establece para mejorar la Seguridad de los trabajadores. Es una técnica complementaria que puede ser Óptica (Paneles, señalización luminosa, Gestos, Colores, Etiquetas) y Acústica (Comunicación verbal.) R.D. 363/95 de 10 de marzo (BOE5-6-95) NTP 3, 4, 35, 53, 188, 198, 511, 566 INEN 437

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Manual Práctico de Galvanoplastia

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Manual Práctico de Galvanoplastia

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Manual Práctico de Galvanoplastia

COLORES PARA SUSTANCIAS QUIMICAS

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4.7 NORMATIVA VIGENTE

- - - - -

Constitución Política del Ecuador Decisión 584 de la CAN, Instrumento Andino de Seguridad y Salud en el Trabajo. Convenios Internacionales ratificados por el país Código del Trabajo Ley de Seguridad Social Reglamento de Seguridad y Salud de los Trabajadores y mejoramiento del medio ambiente de trabajo. Reglamento para el funcionamiento de Servicios Médicos de Empresa. Reglamento General del Seguro de riesgos del Trabajo. Reglamentos específicos de Seguridad Minera, Seguridad para la Construcción y Obras Públicas, Seguridad contra riesgos en instalaciones de energía eléctrica. Normas Técnicas INEN Acuerdos Ministeriales y resoluciones del IESS

SWISSCONTACT

- - - - - -

Manual Práctico de Galvanoplastia

ANEXO MANDATOS LEGALES EN SEGURIDAD Y SALUD ACORDE AL TAMAÑO DE LA EMPRESA

No. Traba jadores

CLASIFICACIÓN

1a9

Microempresa

10 a 49

Pequeña empresa

ORGANIZACIÓN

EJECUCION

Botiquín de primeros auxilios Delegado de Seguridad 1 y Salud Responsable de prevención de riesgos

Diagnóstico de Riesgos Política empresarial Plan mínimo de prevención de riesgos Certificados de salud

Comité paritario de Seguridad e Higiene

Política empresarial Diagnóstico de Riesgos Reglamento Interno de SST Programa de Prevención Programa de capacitación Exámenes médicos preventivos Registro de accidentes e incidentes Planes de emergencia

2

3

Servicio de enfermería

Responsable de Prevención de Riesgos 50 a 99

Mediana empresa

Comité paritario de Seguridad e Higiene Responsable de Prevención de Riesgos Servicio de enfermería o servicio médico

64

SWISSCONTACT

100 o más

Gran empresa

Sistema de Gestión de Seguridad y Salud : - Comité paritario de Seguridad e Higiene - Unidad de 4 Seguridad e Higiene - Servicio Médico 5 de Empresa - Liderazgo gerencial

Política empresarial Diagnóstico de Riesgos Reglamento Interno de SST Programa de Prevención Programa de capacitación Registro de accidentes e incidentes Vigilancia de la salud Planes de emergencia Política empresarial Diagnóstico de Riesgos Reglamento Interno de SST Programa de Prevención Programa de capacitación Registro de accidentes e incidentes Vigilancia de la salud Registro de Morbilidad laboral Planes de emergencia

1 El Reglamento al Instrumento Andino de Seguridad y Salud, determina que los centros de trabajo que por tener un número inferior de trabajadores al necesario para conformar el Comité Paritario, deben elegir de entre los trabajadores un delegado de Seguridad y Salud 2 El Art. 14 del Reglamento de Seguridad y Salud de los Trabajadores determina como quince o más trabajadores el número requerido para la conformación de comités paritarios de Seguridad y Salud en los centros de trabajo. 3 El Código del Trabajo, Art. 430 determina la obligación de contar con un servicio de enfermería a los centros de trabajo con veinte y cinco o más trabajadores. 4 El Art. 15 del Reglamento de Seguridad y Salud de los Trabajadores (DE 2393), determina que las empresas de alto riesgo con número de trabajadores entre 50 y 100, deben también tener un “técnico en la materia”. 5 Los centros de trabajo con 50 a 100 trabajadores, catalogados como de alto riesgo deben también cumplir con la conformación del Servicio Médico de Empresa liderado por un Médico especialista en SST, para cumplir disposiciones del Reglamento de Funcionamiento de Servicios Médicos de Empresa.

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ANEXO COMITÉS PARITARIOS DE SEGURIDAD Y SALUD Art. 14 del Reglamento de Seguridad y Salud de los Trabajadores NOTA EXPLICATIVA Indispensable: a. Conocer si la Empresa tiene uno o varios centros (lugares, proyectos o frentes) de trabajo. Con ello se determinará la obligación de tener un Comité y también subcomités. b. Conocer el domicilio legal de la empresa c. Conocer el total de trabajadores de la empresa d. Conocer el número de trabajadores por centro de trabajo e. No. centros de trabajo UNO

No. trabajadores Mayor a 15

Organización

Registro

Comité

En el domicilio legal de la empresa

Respaldo técnico Jefe de Seguridad Médico Registrados en MTE

DOS O MAS

15 o más

Comité Central ­ MAS Subcomités

En el domicilio legal de la empresa

10 o más UNO

Menor a 15

MAS de uno

Menor a 10

65

Responsable de prevención de riesgos laborales Registrado en MTE

Delegado de Seguridad y Salud

En el domicilio legal de la empresa

Responsable de prevención de riesgos laborales Registrado en MTE

CRONOGRAMA ANUAL DE TRABAJO Se desarrollará conforme a las funciones especificadas en el Art. 14 del Reglamento de Seguridad y Salud de los Trabajadores. D.E. 2393.

SWISSCONTACT

OBJETIVO: a. Crear un espacio de participación de los trabajadores b. Apoyar el desarrollo de la Política en Seguridad y Salud c. Vigilar los avances de los programas preventivos d. Facilitar el diálogo entre trabajadores y empleadores

Manual Práctico de Galvanoplastia

ANEXO ACTIVIDADES POR RIESGO

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66

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Manual Práctico de Galvanoplastia

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Manual Práctico de Galvanoplastia

CAPITULO V NUEVAS TECNOLOGIAS 5.1 INTRODUCION En la actualidad existen nuevas tendencias y sistemas de procesos, en el capitulo siguiente damos a conocer algunas de estas que permiten disminuir costos de producción, son amigables con el medio ambiente y mejoran según su aplicación la competitividad en este mundo globalizado.

5.2 ABRILLANTADOR DE ZINC El abrillantador para baños de zinc alcalino-cianurados suple las necesidades en acabados de buena calidad y exceso de brillo, ayuda en el recubrimiento permitiendo mayor adherencia de la película y un excelente poder de penetración, recibe fácilmente cualquier tipo de tratamiento cromatizante. FORMULACION RECOMENDADA PARA BAÑOS NUEVOS CON CIANURO DE ZINC CIANURO DE ZINC

33.5 gr/lt

CIANURO DE SODIO

44.5 gr/lt

HIDROXIDO DE SODIO

80 gr/lt

R-CIANURO DE SODIO /ZINC METAL

2.3 – 2.4

BRILLO

3 -5 ml/lt

FORMULACION RECOMENDADA PARA BAÑOS NUEVOS CON OXIDO DE ZINC OXIDO DE ZINC

32 gr/lt

CIANURO DE SODIO

56 gr/lt

HIDROXIDO DE SODIO

80 gr/lt

R-CIANURO DE SODIO/ZINC METAL

2-2.1

BRILLO

3-5 ml/lt

69

Para baños ya en funcionamiento, basta añadir de 1 a 4 ml/lt de ABRILLANTADOR DE ZINC, cuidando de que el purificador se encuentre en su concentración normal. Se recomienda una vez logrado el nivel de brillo deseado y para mantenerlo hace pequeñas adiciones del abrillantador durante el día, su rendimiento es de aproximadamente 1.5 – 2.0 litros por cada 10000 Amp/hora (superior a otros sistemas).

5.3 ABRILLANTADOR ESPECIAL 5.3.1 ABRILLANTADOR PARA NIQUEL

•

Permite un nivel superior, proporcionando brillo incluso en zonas de baja densidad de corriente.

•

Ayuda a mejorar el poder de penetración dela solución de níquel.

•

Puede trabajar indistintamente para piezas en gancheras o tambor.

El Abrillantador para Níquel tiene la facilidad de ser usado en baños nuevos e incluso en baños que estén trabajando con otros abrillantadores sin que por este motivo sea necesario hace un tratamiento previo a la solución.

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El nuevo abrillantador para níquel, con alta nivelación y ayuda al poder de penetración de la solución. Sus componentes son netamente orgánicas, importados en su totalidad de la compañía METALLWAREN FABRICK de Alemania. • Produce un brillo superior a otros abrillantadores conocidos

Manual Práctico de Galvanoplastia 5.3.2 FORMULACIONES RECOMENDADA PARA BAÑOS NUEVOS. La una formulación de BAÑO TIPO WATTS, y la otra es una nueva concentración con alto contenido de cloruro, lo cual produce una deposición mas rápida y una superior nivelación.

COMPONENTES

TIPO WATTS

ALTO CLORURO

CLORURO DE NIQUEL

60 gr/lt

90 gr/lt

SULFATO DE NIQUEL

300 gr/lt

240 gr/lt

ACIDO BORICO

45 gr/lt

40 gr/lt

Ph

4.2 -4.6 (OPTIMA)

AGITACION

POR EDUCTORES (OPTIMA)

ABRILLANTADOR ESPECIAL

4 ml/lt

NIQUEL NIVELANTE

20 ml/lt

ANTIPORO 230

2 ml/lt

ANTIPORO -33

2 ml/lt

5.3.3 RENDIMIENTO PROMEDIO

70

ABRILLANTADOR ESPECIAL

1 litro por cada 7000 Amp/h

NIQUEL NIVELANTE

1 litro por cada 6500 Amp/h

ANTIPORO 230

1 litro por cada 25000 Amp/h

5.4 BAÑO DE ZINC ACIDO Totalmente ecológico libre de cianuros y amonios, es una alternativa para reemplazar los sistemas alcalinos cianurados, evitando problemas de contaminación ambiental y los complicados tratamientos de aguas residuales. Es un proceso electrolítico de zinc, ligeramente acido exento de sales amónicas que produce un deposito con alto brillo, excelente poder de penetración y nivelación utilizado en procesos estáticos y de tambor, pudiendo además trabajar en un amplio rango de temperatura dada su estabilidad, con agitación mecánica o de aire. Proporciona también una excelente protección a la corrosión.

5.4.1 FORMULACION DEL BAÑO SALES DE CINC ACIDO

307 gr/lt

BASE

40 gr/lt

BRILLO

4 – 6 ml/lt

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5.4.2 PREPARACION DEL BAÑO Calentar las 2/3 partes del volumen total del tanque a 50oC, luego disolver as sales necesarias, agitando hasta total disolución de ellas, completando luego el volumen total de la cuba. Filtar la solución con 2 gr/lt de POLVO DE ZINC, dejar enfriar la solución hasta la temperatura del trabajo y electrolizar la solución en 4 Amp/dm2, finalmente se adiciona las cantidades necesarias de BASE y de BRILLO ajustando el pH si fuera necesario, dejando de esta manera la solución lista para trabajar. El polvo de zinc se utiliza principalmente cuando el cloruro de potasio no es puro.

5.4.3 CONDICIONES DE OPERACION

Manual Práctico de Galvanoplastia pH

4.5 – 5.5

DENSIDAD DE CORRIENTE CATODICA

0.5 - 8.0

DENSIDAD DE CORRIENTE ANODICA

NO SUPERAR LOS 2.5 Amp/dm2

TEMPERATURA

18 – 50 oC

AGITACION

POR EDUCTORES O MECANICOS

ANODOS

ZINC DE 99.99% DE PUREZA

RELACION ANODO/CATODO

1:1

TENSION DE CORRIENTE (ESTATICO)

1 – 4 VOLTIOS

TENSION DE CORRIENTE (AL TAMBOR)

5 – 8 VOLTIOS

FILTRACION

CONTINUA

EFICIENCIA CATODICA

95%

5.5 SISTEMA DE ZINC ALCALINO LIBRE DE CIANUROS Usado para producir depósitos brillantes zinc con excelente poder de penetración para acabados decorativos e industriales, proporcionando al metal una buena protección a la corrosión, diseñado para trabajar en tambor o en gancheras.

5.5.1 VENTAJAS: •

No contiene cianuros

•

La preparación del baño es sencilla

•

Uniformidad en el brillo, tanto en zonas de alta como en baja densidad de corriente

•

Reduce el tratamiento de aguas residuales

•

Se pueden utilizar los mismos cromatizantes, proporcionando mayor protección.

•

Soporta un mayor rango de temperatura ( 18 – 45 oC).

•

Excelente poder de penetración.

•

Controles simples de las soluciones de baño.

71

BAÑO BASE

1:1 (1 PARTE DEL BAÑO CON 1 DE AGUA)

PURIFICADOR

8 ml/lt

BRILLO

16 ml/lt

CONDICIONES DE TRABAJO ZINC METAL

9 – 12 gr/lt

TEMPERATURA

18 – 45oC

VOLTAJE

1-3 Voltios ( En ganchera) 3-7 Voltios (En tambor)

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PREPARACION DE LA SOLUCION

Manual Práctico de Galvanoplastia ANODOS

Zinc de 99.99% de pureza.

CONTAMINATES.- Debido a que contiene cianuros u otros productos que formen complejos, las impurezas metálicas tienen un límite de solubilidad, las más solubles son enmascaradas o eliminadas por el purificador, pero a pesar de tener el purificador hay impurezas metálicas que se inducen en el baño y van causando depósitos oscuros o con defectos ante o después de cromar.

5.6 “HVLP” HIGH VOLUME LOW PRESSURE Basado en la generación de un gran caudal de aire caliente y seco a muy baja presión, en oposición a los sistemas de presión, por lo que no se produce una expansión violenta a la salida de la pistola ni rebote de la pintura en la superficie, que es lo que origina la nube de pintura en los sistemas tradicionales.

72

Las pistolas HVLP tienen un índice de transferencia de pintura a la superficie a pintar del 85 % cumpliendo sobradamente las exigencias de la CEE para ser calificado como SISTEMA ECOLOGICO PARA PINTAR economizando hasta el 40% de pintura y disolventes asegurando un ambiente más saludable y contribuyendo eficientemente a reducir las emisiones de COVS a la atmósfera de acuerdo a las exigencias del Real Decreto 117/2003. El turbo-compresor alimenta la pistola HVLP de manera directa y continua sin parpadeos, por lo que a diferencia del compresor común no se necesita esperar la carga del mismo. La presión es rigurosamente constante lo que asegura perfectos acabados.   Aire caliente y seco: Las turbinas giran a alta velocidad y el frotamiento del aire con las mismas elevan su temperatura hasta un régimen de elevación de 55º C. (sin necesidad de resistencias eléctricas), por este motivo el secado es notablemente más rápido especialmente en los días de invierno fríos, lluviosos y húmedos. El aire generado está libre de aceite, de agua y de humedad, de esta forma se disminuyen drásticamente los problemas de blanqueado por humedad y las chorreaduras y permite realizar retoques con mucha precisión.   El sistema funciona sin presión por lo que no tiene partes expuestas al desgaste como pistones, diafragmas, válvulas, asientos de válvulas, sellos caros ni juntas especiales. La baja presión evita el desgaste de los picos y agujas. Por el interior de la maquina no pasa pintura sólo aire por lo que el mantenimiento se reduce a sólo la limpieza del filtro de aire periódicamente, y la limpieza de la pistola es igual que las convencionales. La aplicación con aire seco y caliente es muy recomendado por todos los fabricantes de pintura.  

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5.6.2 BENEFICIOS:

• Pinta sin niebla. • Aire Caliente (secado rápido y realza el brillo). • Perfectos acabados. • Ahorra el 40 % de pintura y diluyente. • No necesita compresor. • Cuida su salud. • Cuida el medio ambiente (reduce la emisión de COVS). • El tratamiento de agua por membranas debe ser analizado, ya que se requiere de una inversión inicial

Manual Práctico de Galvanoplastia más fuerte que los procesos físicos y/o químicos. Sin embargo el costo de operación, la disposición final y almacenamiento de residuos pueden hacer de esta una inversión muy interesante.

5.7 NANOTECNOLOGÍA Definición.- La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicada al control y manipulación de la materia a una escala a nivel de átomos y moléculas que mantiene todas las propiedades del producto.

5.7.1 ® Nanotecnología BonderiteNT-1

Es una química a base de flúor / zirconio que provee de un recubrimiento de conversión nanocerámico en superficies metálicas. • Es un pretratamiento específicamente diseñado para usarse en superficies de fierro, aluminio y galvanizado. Libre de metales pesados y fosfatos así como de compuestos orgánicos. • Mejora sustancialmente el desempeño contra la corrosión en las superficies tratadas.

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5.7.2 Beneficios Económicos • No requiere calor • Bajo tiempo de contacto (> 15 sec) • No requiere sello (Opcional) • No necesita de acondicionamiento • No genera desechos (lodos) e incrustaciones • Bajo costo de implementación para una línea nueva

• Libre de fosfatos • No produce DQO • Libre de metales pesados regulados • Menor manejo de productos químicos • Minimiza el confinamiento de lodos y limpieza de equipos

5.7.4 Características del Bonderite® NT-1 • •

Opera a temperatura ambiente y con un tiempo corto de contacto. Reemplaza a sistemas donde se usa fosfato de fierro (para superficies de acero y galvanizado),

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5.7.3 Ventajas Ecológicas

Manual Práctico de Galvanoplastia

• • • • • •

así como recubrimientos de conversión crómicos y no crómicos para aluminio, así mismo basado en su desempeño, puede reemplazar algunos sistemas basados en fosfato de zinc. Es un producto libre de fosfatos, sin COD’s/BOD’s y libre de metales regulados. Ofrece un buen desempeño ante la corrosión y buena adhesión de la pintura. No genera depósitos ni costos asociados a su confinamiento. Bajo costo de implementación. Se sugieren 5 etapas: limpieza, enjuague, enjuague DI/RO, Bonderite® NT-1 y enjuague DI/RO. El siguiente proceso sugerido es de 4 etapas con arillo de enjuague. Aplicaciones





• • • • • • • •



1. Muebles de oficina.- Mesas, sillas, archiveros, 2. Rejillas de los sistemas de calefacción. 3. Rejillas del aire acondicionado. 4. Estanterías. 5. Cajas de Herramientas. 6. Cuerpo Refrigeradores. 7. Electrodomésticos. 8. Ataudes.

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Microfotografías

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Bonderite® NT-1

Fe-Ph

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Requerimientos: • Tanque de acero inoxidable • Agua DI o de baja dureza (< 350 mS) Osmosis Inversa • Buen enjuague después de la limpieza • Protección a la Corrosión: > Fe-Phos, ≤ Zn-Phos • No pasa pruebas de detergentes (Desventajas) • Limpieza profunda del equipo.

5.9. Osmosis Inversa

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El proceso de la ósmosis inversa utiliza una membrana semipermeable para separar y para quitar los sólidos disueltos, los orgánicos, los pirogénicos, la materia coloidal submicro organismos, virus, y bacterias del agua. El proceso se llama ósmosis “reversa” puesto que requiere la presión para forzar el agua pura a través de una membrana, saliendo; las impurezas detrás. La ósmosis reversa es capaz de quitar 95%-99% de los sólidos disueltos totales (TDS) y el 99% de todas las bacterias, así proporcionando un agua segura, pura. La osmosis inversa es un procedimiento que garantiza el tratamiento desalinizador físico, químico y bacteriológico del agua. Funciona mediante membranas de poliamida semipermeables, enrolladas en espiral, que actúan de filtro, reteniendo y eliminando la mayor parte de las sales disueltas al tiempo que impiden el paso de las bacterias y los virus, obteniéndose una agua pura y esterilizada.

Las membranas filtrantes son la clave y responsables de separar las sales del agua. Dichas membranas pueden considerarse como filtros moleculares. El tamaño de los poros de estos filtros membranas es extremadamente reducido, por lo que se requiere una presión considerable para hacer pasar cantidades de agua a través de ellas. La elección del modelo de membrana más apropiado es según el agua a tratar y su empleo posterior, determinando el tipo de instalación más idónea. Las suciedades que quedan en las membranas son posteriormente arrastradas y lavadas por la misma corriente de agua. De esta forma el sistema realiza una auto limpieza constante. Esta corriente de agua de desperdicio necesaria, está en relación directa con el tipo de membrana que se utiliza y sus exigencias.

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Las guas con un elevado contenido de sales como, sodio, calcio, boro, hierro..., cloruros, sulfatos, nitratos y bicarbonatos..., pueden ser tratados con la osmosis inversa hasta alcanzar los límites considerados como agua aceptable para su utilización.

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Membrana de la Osmosis Inversa Es una membrana que tiene una área “microporosa” que rechaza las impurezas y que no impide de pasar el agua. La membrana rechaza las bacterias, pirógenos, y 85%-95% de sólidos inorgánicos. Iones “polivalentes” son rechazados más fácilmente que los iones “monovalentes”. Los sólidos orgánicos con un peso molecular superior a 300 son rechazados por la membrana, pero los gases pasan a través. La ósmosis inversa es una tecnología de rechazo en porcentaje. La pureza del agua producida por la ósmosis inversa es más grande que en el agua de alimentación.

76

5.9.1 Cómo se utilizan las membranas Pequeños poros en las membranas pueden servir de barreras físicas, impidiendo el pasaje de moléculas como sales, bacterias y virus que van en el agua y en el aire. La composición química y la estructura de la membrana pueden servir para hacer otras separaciones. Hay membranas que ponen una amplia superficie donde el material, las reacciones químicas o la difusión pueden realizarse. Las membranas pueden usarse también para extraer los solventes o en catálisis para separar los reactivos. Membranas hidrofobas.- Pueden usarse para prevenir el pasaje del agua liquida y dejar pasar su vapor, (como Gorotex). Estas propiedades pueden explotarse en las membranas de destilación donde el agua calentada por la energía solar pasa como vapor de agua a través la membrana y luego se condensa, lo que produce una agua de buena calidad.

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Se generan simultáneamente dos corrientes: •

Una que es la que atraviesa la membrana, queda libre de sólidos disueltos (minerales, materia orgánica, etc. ) y de microorganismos (virus, bacterias, etc.): producto o permeado.

•

La otra se va concentrando en esos mismos productos sin que lleguen a depositarse en la membrana, porque la taparían y se eliminarían en forma continua, constituyendo el concentrado.

La relación entre producto y concentrado constituye la recuperación, expresada en porcentaje los rechazos para: Sulfatos (98 %), Arsénico (99 %), Fluoruros (97 %), Nitratos (91 %), Bacterias, Virus y hongos más del 98 %.

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5.10 NANOFILTRACION Es una técnica que ha prosperado a lo largo de los últimos años. Hoy, la nanofiltración es básicamente aplicada en pasos de purificación de agua potable, tales como ablandamiento del agua, decoloración y eliminación de micro contaminantes. Durante los procesos industriales la nano filtración se aplica para la eliminación de sustancias orgánicas, tales como agentes colorantes.

La nanofiltración es un proceso relacionado con la presión durante el cual ocurre una separación basada en el tamaño molecular. Las membranas producen la separación. La técnica es principalmente aplicada para la eliminación de sustancias orgánicas, tales como micro contaminantes e iones multivalentes. Las membranas de nano filtración retienen moderadamente las sales univalentes.

5.10.1 PROCEDIMIENTO:

2. La presión osmótica es la presión necesaria para impedir que el agua fluya a través de la membrana, con el objeto de obtener un equilibrio.

3. Aplicando una presión superior a la presión osmótica, el agua fluirá en sentido inverso; el agua fluye desde la columna con elevado contenido en sólidos disueltos hacia la columna con bajo contenido en sólidos disueltos.

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. El agua fluye desde una columna con bajo contenido en sólidos disueltos a una columna con alto contenido en sólidos disueltos.

Manual Práctico de Galvanoplastia 5.11.ULTRAFILTRACIÓN

El influente es conducido al sistema por baja presión, donde membranas especiales de alta resistencia lo reciben para deliberarlo de materiales de alto peso molecular y sólidos suspendidos. Los fluidos viajan por la superficie de las membranas en forma horizontal a muy alta velocidad impidiendo la formación de lodos que obstaculicen y resten eficiencia de las mismas. Cada membrana es fabricada especialmente para cubrir exactamente sus necesidades. Los sistemas de ultrafiltración son capaces de remover por encima del 90% de los contaminantes, esto significa reducir costos de disposición y/o reciclado hasta de un 10%. Requiere un mínimo de energía para su funcionamiento y poca atención del operador A la hora de seleccionar la membrana en función de sus poros esto debe ir relacionado con el tamaño de lo que vaya a retenerse, así como de la agresividad del medio. A nivel microscópico, lo que ocurre en la membrana es lo que muestra en la figura:

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5.12 MICROFILTRACIÓN Las membranas usadas para la microfiltración tienen un tamaño de poro de 0.1 – 10 µm. Estas membranas de microfiltración retienen todas las bacterias. Parte de la contaminación viral es atrapada en el proceso, a pesar de que los virus son más pequeños que los poros de la membrana de microfiltración. Esto es porque los virus se pueden acoplar a las bacterias. La microfiltración puede ser aplicada a muchos tipos diferentes de tratamientos de agua cuando se necesita retirar de un líquido las partículas de un diámetro superior a 0.1 mm. •

Algunos ejemplos de aplicaciones de la microfiltración son: . Esterilización por frío de bebidas y productos farmacéuticos. . Aclaramiento de zumos de frutas, vinos y cerveza.

Manual Práctico de Galvanoplastia . Separación de bacterias del agua (tratamiento biológico de aguas residuales).  . Tratamiento de efluentes. . Separación de emulsiones de agua y aceite. . Pre-tratamiento del agua para nano filtración y ósmosis inversa. . Separación sólido-líquido para farmacias e industrias alimentarias

TABLA COMPARATIVAS

Osmosis Inversa

Nanofiltración

Ultrafiltración

Asimétrica

Asimétrica

Asimétrica

150 µm

150 µm

100 - 250 µm

10 - 150 µm

Capa Superficial

1 µm

1 µm

1 µm

1 µm

Tamaño de poro

0.002 µm

0.002 µm

0.05 - 0.2 µm

0.2 - 5 µm

Membranas Grueso

Microfiltración Asimétrica Simétrica

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HMWC* LMWC

Rechazos

HMWC, mono, di y aligoCloruro sacáridos, Sodio, glucosa aniones polivalentes Aminoácidos

Macromoléculas* Proteínas, polisacaridos, virus

Partículas barro, bacterias

 

Proteínas

Módulo de membrana Presión

CA* capa delgada

CA* capa delgada

Cerámica, PSO* Cerámica Pp*, CA* PVDF, capa PSO* PVDF* delgada

Tubular, hollow Tubular, spiral Tubular, spiralTubular, hollow fiber spiralwound, plate wound, plate fiber, plate and wound, plate and and frame and frame frame frame 15-150 bars

5.35 bars

1-10 bars

2 bars

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Materiales de membrana

Manual Práctico de Galvanoplastia *CA- acetato de celulosa; *PSO-fluoruto de polivinil diseño, *PP-polipropileno; *HMWC(compuestos de alto peso molecular); 100,000 a 1 millones de moles/g; LMWC (compuestos de bajo peso molecular): 1,000 a 100,000 moles/g; Macromoléculas: 1 millón moles/g

5.13 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Para determinar las operaciones y procesos unitarios a ser utilizados dentro de una planta de tratamiento de efluentes, previamente se necesita de un análisis de los siguientes factores técnicos y económicos: -Volumen de las aguas de enjuague y variación del caudal. -Características físico-químicas de las aguas de enjuague. -Legislación sobre calidad de las aguas residuales. - Flexibilidad para la instalación de la planta de tratamiento, tales como: área disponible, disposición de unidades, etc. - Viabilidad de segregación de varias corrientes de desechos dentro de la planta para realizar tratamientos separados. - Existencia de equipos apropiados para la planta de tratamiento y el costo de nuevos equipos que puedan ser necesarios. - Costos de los reactivos químicos para efectuar los diferentes procesos del tratamiento. - Mano de obra necesaria. - Otros requerimientos, tales como: energía eléctrica, mantenimiento y costos involucrados en la disposición de lodos, etc. El volumen de las aguas residuales es sin duda el principal parámetro para el dimensionamiento de cualquier sistema de tratamiento físico, químico o biológico.

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El volumen y la concentración en las aguas residuales es función principalmente: del volumen de producción, del sistema de operación (manual, semiautomático, automático) y fundamentalmente del sistema de enjuague (en contracorriente doble, triple; enjuague en serie, etc.). Las piezas al ser retiradas de cada baño galvánico arrastran consigo cantidades apreciables de solución, siendo el volumen arrastrado tanto mayor cuanto más compleja es la forma de las piezas a recubrir. Otros factores que también influyen son: concentración y temperatura del baño galvánico; posición, número y tamaño de las piezas en los baños galvánicos; temperatura del agua de enjuague; agitación en el tanque de enjuague; tiempo para el escurrimiento de las piezas en el baño galvánico; tiempo de contacto de las piezas con el agua de enjuague, etc., requiriéndose de esta manera un mayor volumen de agua de enjuague. Un sistema de tratamiento convencional para efluentes de los procesos galvánicos que contienen cromo, cianuros, ácidos, álcalis y otros metales pesados considera los siguientes procesos unitarios. Reacciones de detoxificación: Son la oxidación de cianuros y la reducción de cromo VI. El proceso de oxidación de cianuros depende del grado de disociación del mismo; puesto que en la reacción se elimina exclusivamente el cianuro libre. Por esta razón, complejos muy estables de cianuro como los poco solubles ferrocianatos o, en menor grado, los complejos con níquel o plata, son difícilmente oxidables. Complejos con tendencia a disociar como aquellos del cinc o cadmio son eliminables con mayor facilidad. El cobre cianurado es de una estabilidad media, por lo que, si no se dan los tiempos de reacción adecuados, pueden precipitarse o verter al cauce cianuros en forma de complejos.

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Durante la oxidación de cianuros, realizada por lo general con hipoclorito sódico (NaOCl) pueden generarse compuestos orgánicos clorados (AOX) en cantidades importantes. Para prevenir este riesgo, debe minimizarse el aporte de materia orgánica a la etapa de detoxificación de cianuros. El tiempo de reacción establecido es de una hora a pH 11,5-12,5 si se quiere garantizar un resultado óptimo del proceso. El cromo VI es muy tóxico y además soluble en todo el rango de pH ácido y alcalino. Si el proceso de reducción de cromo VI es muy rápido, permite detoxificarlo y precipitar el muy poco soluble cromo III. Por ello bastan tiempos de reacción de 15 minutos a pH 2-2,5 con bisulfito sódico (NaHSO3). 5.13.1 Neutralización y precipitación de metales El principio de la precipitación de metales como proceso de separación se basa en diferentes grados de solubilidad de los mismos en función de pH de la solución. Así, la mayoría de los metales

Manual Práctico de Galvanoplastia pesados son solubles en medios ácidos y precipitan en medios alcalinos. El cinc, aluminio, estaño y cromo VI pueden disolverse nuevamente, a pH muy elevado en función del álcali empleado.

5.13.2 Decantación y filtración Tras la detoxificación de cianuros y cromo VI y la precipitación de los metales contenidos en la solución deben concentrarse las partículas en suspensión por decantación, para evitar el incumplimiento de la normativa medioambiental. Sin embargo, es posible reducir o incluso eliminar el empleo de floculantes y coagulantes si: •

el tiempo de reacción (neutralización y precipitación) es el adecuado.

•

el tiempo de decantación es suficientemente largo

•

la salinidad (cloruros, sulfatos, sodio,...) se mantiene a un nivel medio-bajo.

•

la concentración de tensoactivos es reducida.

5.14 Tratamiento por cargas Un tratamiento por cargas, o proceso discontinuo, permite verificar y controlar la finalización correcta de las reacciones de detoxificación, de neutralización y del proceso de decantación. Este tipo de tratamiento exige recoger las aguas residuales generales en diferentes depósitos según la composición de las mismas (aguas cianuradas, aguas crómicas, aguas ácidas y aguas alcalinas). También, deben vehicularse los baños agotados y los semiconcentradas a los respectivos depósitos, lo que influye en el dimensionamiento de los mismos. El tratamiento por cargas permite gestionar óptimamente la alcalinidad y acidez de los diferentes depósitos, y contribuye de este modo a un importante ahorro de agua, Sin embargo, no es factible realizar tratamientos por cargas si los volúmenes de aguas residuales a depurar son elevados, puesto que exigiría depósitos de enormes proporciones.

Ventajas •

Seguridad medioambiental elevada (riesgo de incumplimiento normativo por fugas, accidentes, reacciones incompletas)

•

Bajos costes de explotación (reactivos)

•

No debe modificarse aunque a futuro se den límites de vertido más restrictivos.

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Desventajas •

Necesidades de reducidos volúmenes de aguas residuales

Ventajas y desventajas de un sistema de depuración por cargas

Un tratamiento en continuo presenta más riesgos de operación puesto que las irregularidades que suceden en el proceso de depuración no pueden solventarse en caso de ser detectadas, al no poseer capacidad de retención de grandes volúmenes de aguas residuales. Así, las irregularidades más frecuentes con las que nos podemos encontrar son: - Una reacción incompleta. El tiempo de residencia del agua residual en un depósito o tanque de mezcla perfecta con aporte continuo no es homogéneo por lo que un porcentaje no despreciable del volumen a tratar puede no haber reaccionado aún. - Un tiempo de reacción demasiado reducido. A menudo se observan tiempos de reacción demasiado cortos sobre todo en la oxidación de cianuros.

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5.15 Tratamiento en continuo

Manual Práctico de Galvanoplastia - La generación de complejos estables debido a una reacción incompleta y la mezcla posterior de diferentes corrientes residuales. Entre ellas destaca la formación de complejos estables de cianuro de níquel y de cobre-amoniaco, que imposibilitan frecuentemente el cumplimiento normativo. - La congestión de la etapa de decantación. En un tratamiento en continuo pueden darse puntas de caudal que congestionen la etapa de decantación y arrastren flóculos de metales pesados en suspensión al cauce o colector. - La decantación dificultosa de los hidróxidos metálicos. La presencia de ciertos compuestos (tensoactivos), puede dificultar de tal manera la decantación que nuevamente se arrastren partículas al cauce o colector. - Los fallos en el sistema de control. Éstos se detectan sobre todo tras el efecto causado sobre el medio natural, siendo demasiado tarde para reaccionar y tomar medidas correctoras. - Los accidentes y las fugas. Roturas de válvulas, tuberías, depósitos, no tienen siempre una solución inmediata al existir dificultades para retener grandes volúmenes de aguas residuales.

Ventajas •

Posibilidad de tratamiento de grandes volúmenes de aguas residuales

Desventajas •

Detección improbable de irregularidades e imposibilidad de actuaciones correctoras

•

Elevados costes de explotación (productos químicos)

•

Debe adaptarse y modificarse (inversión importante) sin límite de vertido más restrictivos en un futuro

Ventajas y desventajas del tratamiento en continuo de aguas residuales

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5.16 Tratamiento semidiscontinuo Este tratamiento es un híbrido entre los dos conceptos anteriores. El planteamiento básico consiste en tratar por cargas los flujos de aguas residuales más tóxicos y complejos, esto es, En este caso, las aguas crómicas (alta toxicidad) se tratarían preferentemente por cargas y el resto de las aguas residuales en continuo.

Ventajas

Desventajas

•

Minimización del riesgo ambiental de operaciones más críticas (detoxificación de CN y CrO3)

•

Presenta costes de explotación elevados (gestión no óptima de alcalinidad-acidez)

•

Permite caudales de aguas elevados (salvo corrientes con CN y CrO3)

•

Exige caudal reducido de corrientes de CN y CrO3

Ventajas y desventajas de un sistema de tratamiento semidiscontinuo  

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5.17 Otros sistemas de tratamiento Existen otros sistemas de tratamiento físico-químico de aguas residuales menos utilizados y a la vez más específicos, que se describen y evalúan a continuación.

5.17.1 Lavado químico (Proceso Lancy) El lavado químico, desarrollado por el ingeniero húngaro Lancy, se basa en introducir las piezas en un lavado estanco de línea que contiene reactivos para la detoxificación o, en ocasiones, neutralización de la carga contaminante arrastrada.

Manual Práctico de Galvanoplastia Ventajas •

Sencillez técnica

•

Mejora de eficacia del lavado

•

Interés como sistema de tratamiento para líneas en proceso de adecuación medioambiental

Desventajas •

Mayor consumo de agua al reducir el número de posiciones disponibles para etapas de lavado

•

Corto tiempo de residencia de piezas lo hace exclusivamente apto para operaciones de cromado

Ventajas y desventajas del lavado químico cómo sistema de tratamiento

Sistema de detoxificación integrado a la producción Lancy 1. Baño de electro depósito 2. Baño de economía o estanco o eco 3. Baño de detoxificación Lancy para cromo o cianuro 4. Baño de Precipitación de hidróxido de sodio 5. Baño de enjuague en cascada triple 6. Bomba de filtrado 7. Porta-gancheras para drenado de piezas 8. Puentes de polipropileno 9. Pieza en porta ganchera

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5.17.2 INTERCAMBIO IÓNICO

Por ello, habrá que plantearse el objetivo de emplear el intercambio iónico como sistema de concentración de metales en aguas de elevada carga contaminante: téngase en cuenta que, el tratamiento de la carga contaminante previamente concentrada por intercambio iónico no es ventajoso económicamente al consumirse una importante cantidad de ácido o base para la regeneración de resinas y proceder posteriormente a la detoxificación y neutralización de las sustancias peligrosas. A ello deben añadirse los costes de mantenimiento así como una inversión elevada.

5.17.3 EVAPORACIÓN Y VERTIDO CERO La evaporación es una tecnología de concentración y/o separación con numerosas aplicaciones diferentes. En ocasiones se pretende utilizar la evaporación como técnica de concentración del conjunto de aguas semiconcentradas residuales procedentes de líneas de recubrimientos electrolíticos y la reutilización del destilado como agua de lavado, intentando así lograr el vertido cero.

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El intercambio iónico es una técnica de captación de sustancias iónicas (metales pesados en solución, sulfatos,...) y concentración de las mismas, por lo que no se puede considerar un sistema de tratamiento al no detoxificar, ni precipitar compuesto alguno. Su eficacia es óptima cuando la concentración de los iones a captar es baja (pocos mg/l) y la carga contaminante por unidad de tiempo es así mismo reducida.

Manual Práctico de Galvanoplastia Antes de tomar cualquier decisión al respecto se recomienda tener en cuenta que: - La evaporación es válida como sistema de concentración de volúmenes reducidos de agua. - La evaporación no puede prescindir de procesos de detoxificación de cianuros y/o cromo VI. - El destilado puede contener trazas no despreciables de cianuro, amoníaco o compuestos orgánicos con las consiguientes interferencias en la calidad de los lavados. - La gestión del concentrado residual es de un alto coste, al ser un residuo tóxico y peligroso según la legislación ambiental vigente. Adicionalmente, se incrementarán las dificultades administrativas para su gestión en depósito de seguridad debido al alto contenido en sales. - El empleo de un evaporador para la concentración de aguas residuales conlleva un cierto mantenimiento, debiendo prestarse atención a la formación de espumas y la formación de precipitados sobre los serpentines. - El consumo energético es importante. Desde este punto de vista, por lo general, es más recomendable tratar pequeños volúmenes de aguas residuales por cargas (físico-químico), tras una optimización de la técnica de lavado, que proceder a un vertido cero por evaporación. - Conseguir el vertido cero por evaporación exige inversiones, por lo general, más elevadas que una planta de tratamiento de aguas residuales. Teniendo en cuenta los puntos antes citados corresponde a cada empresa interesada realizar una valoración técnica y económica del vertido cero por evaporación.

5.17.4 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON FLOCULANTE PRODUCIDO IN SITU Una variante del tratamiento físico-químico de aguas residuales consiste en reducir el cromo VI de las aguas de lavado con hierro II como reactivo y emplear grandes cantidades de floculante producido in situ por oxidación anódica de chatarra de hierro en medio salino, para garantizar una óptima floculación y decantación. Adicionalmente puede recircularse en ocasiones el agua decantada para su empleo en los enjuagues. En relación a esta tecnología, cada empresa debe evaluar:

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- La cantidad de lodo generado por este sistema frente a otros tipos de tratamiento. Cuanto más floculante se utiliza más lodos metálicos se generan. - La gestión del lodo generado. Las empresas deben tener presente las normativas medioambientales en materia de residuos industriales que pueden llevar una reclasificación de numerosos residuos inertes a residuos tóxicos y peligrosos. - El cumplimiento de la normativa de salud laboral e higiene. La producción in situ de floculante puede ir acompañada, en ocasiones, de generación de cloro gas por lo que habría que tomar las medidas de higiene correspondientes, además de evitar su efecto de corrosión sobre equipos y estructuras. - La calidad de lavado necesaria. En caso de recircular agua decantada como aporte a los lavados debe analizarse si su salinidad (cloruros, sodio,...) puede afectar la calidad de lavado de las piezas o puede contaminar baños electrolíticos (p.ej. cloruro en la operación de cromado). - La detoxificación de cianuros debe realizarse en una etapa previa.

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Teniendo en cuenta los criterios antes citados, puede evaluarse para caso particular la viabilidad técnico-económica y ambiental del citado sistema de tratamiento.

Manual Práctico de Galvanoplastia CAPITULO VI GUIA DE GESTIÓN DE RESIDUOS INDUSTRIALES PELIGROSOS EN EL SECTOR DE LA GALVANOPLASTIA 6.1 QUE SON LOS RESIDUOS PELIGROSOS Son elementos, sustancias, compuestos residuos o mezclas de ellos que, independientemente de su estado físico, representan un riesgo para el medio ambiente, la salud, o los recursos naturales. Un residuo peligroso no necesariamente es un riesgo si se maneja de forma segura y adecuada.

1.2 POR QUÉ LAS EMPRESAS DEBEN ADMINISTRAR EL RIP’S: La mayoría de la industria Galvánica Ecuatoriana se encuentra en el siguiente escenario: •

Una muy incipiente, y casi nula gestión en materia ambiental ya sea en el Transporte, Uso y Tratamiento de Materiales Peligrosos que genera problemas jurídicos los cuales se enfrentan pagando multas y sanciones que en algunos casos originan el cierre de las mismas.

•

Una escasa minimización de uso de materia prima en el origen y optimización de Procesos que causa aumento en el material residual la cual es considerada peligrosa y motor de Impactos Ambientales.

•

Un déficit de Procedimientos Seguros y formación técnica del personal en Manejo de Productos Químicos (HAZMAT) y Comunicación de Peligros (HAZCOM) que promueve un ambiente laboral inseguro y causa directa de incidentes, accidentes y enfermedades profesionales.

6.3 BENEFICIOS QUE SURGEN DE LA REDUCCIÓN DE EL IMPACTO AMBIENTAL

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La Galvanoplastia se considera como una actividad de alto impacto ambiental como se observa en la siguiente tabla: Alto Impacto

Medio Impacto

Bajo Impacto

•

Una Estrategia Ambiental Preventiva correctamente aplicada ayuda a la reducción de gastos (materia, energía, agua, tratamiento de desechos) y mejora la productividad y competitividad.

•

Disminución directa de afectación al recurso agua independiente de la fuente de contaminación (escorrentías, descargas en aguas negras grises y efluentes industriales).

•

Disminución directa de afectación al recurso suelo y aire.

•

Disminución secundaria de la afectación al hombre por bio amplificación de metales pesados presentes en alimentos contaminados con estos residuos.

•

Disminución de costos por tasas de vertidos. Art. 133 TULA Libro VI

•

Disminución de costos por, derechos, y costos ambientales. Art. 134TULA Libro VI

•

Acceso a los incentivos y apoyo generados por el Ministerio de Ambiente Art. 138 TULA Libro VI

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Tipo de Residuo Sólido Líquido Gaseoso Ruido

Manual Práctico de Galvanoplastia

6.3 BENEFICIOS QUE SURGEN DE UNA MAYOR COMPETITIVIDAD •

Aumento de Utilidades.

•

Disminución del déficit de formación técnica del personal de producción y predominio del empirismo, por incremento de recursos.

•

Eliminación de asesoría por proveedores.

•

Desarrollo de Procedimientos y estándares sectoriales de calidad, normalización técnica, etc.

•

Adopción de prácticas de control de calidad.

•

Disminución de deserción y rotación laboral.

6.4 BENEFICIOS QUE SURGEN DEL MEJORAMIENTO DE LAS CONDICIONES DE SEGURIDAD Y SALUD DE LOS TRABAJADORES •

Un mejor Ambiente Laboral promueve una mejor adaptación, motivación y compromiso de los trabajadores a sus actividades productivas haciéndolos mas eficientes.

•

Disminución de los Actos y Condiciones Sub-estándar, causas principales de incidentes, accidentes.

•

Disminución de las enfermedades profesionales por un mejor Laborales.

•

El cumplimiento de las responsabilidades: administrativa, civil, penal y seguridad social de la Parte Empleadora por generar los riesgos laborales al asumir una actividad productiva implica disminución de pagos por accidentes laborales si llegaran a ocurrir.

•

El desarrollo e implantación de un sistema de Seguridad y Salud Laboral es parte de un Sistema de Gestión Integrada, cuyo uso implica un reconocimiento nacional e internacional en cuanto a calidad.

•

Disminuye las pérdidas de horas laborales por mantener un ambiente saludable.

•

Se regulariza y afirma las contrataciones asegurando al patrono el estado de salud del nuevo personal antes y durante el tiempo en que estos formen parte de las actividades laborales en la empresa y evitando pagos innecesarios por enfermedades profesionales que pudieran ser en trabajos o actividades previas a su contratación.

•

Se evita en el personal trabajador daños severos y en ocasiones fatalidades por seguir procedimientos de trabajo seguro sin importar que la tarea sea de alto riesgo como es en la industria galvánica.

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control de los Riesgos

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6.5 BENEFICIOS QUE SURGEN DEL CUMPLIMIENTO NORMATIVO •

Generan resultados desde el corto plazo.

•

Aseguran cerrar el ciclo de mejoramiento continuo.

•

Realmente constituyen herramientas poderosas para mejorar la calidad de las organizaciones y de los productos, fomentar un manejo responsable del ambiente y cuidar de las personas.

•

Aplicando un Sistema de Gestión Integral basado en Normas (ISO 9000, OSHAS 18000 e ISO

Manual Práctico de Galvanoplastia 14000) se logra: Satisfacción al cliente, Cuidado de las Personas y Cuidado Ambiental.

•

Incremento de la Rentabilidad por mejora competitiva.

•

Antes, las empresas grandes dominaban a las pequeñas. Ahora las rápidas dominan a las lentas y la normativa lo hace posible.

•

La normativa permite competir atendiendo los cambios del entorno de la Empresa.

6.6 IMPLICACIONES DE LA GESTIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS •

Compromiso Gerencial. Para dirigir con éxito la gestión.

•

Organización Interna. Para acatar y cumplir los procedimientos.

•

Integración Vertical (Todos los departamentos). Se involucraran y estarán comunicados.

•

Integración Horizontal (Proveedores, Empresa, Cliente). Se involucraran y estarán comunicados a demás de entregar la información necesaria cuando sea pertinente. (Ejemplo: el proveedor de químicos dará Hojas de Seguridad de los Productos MSDS).

•

Invertir recursos para mejorar el perfil de la empresa (técnico, gerencial, operativo).

•

Incurrir en costos para reducir los costos seriamente.

•

Pensar a mediano y largo plazo.

•

La legislación Ecuatoriana autoriza el uso de normativa Técnica Internacional cuando la estatal no contemple algún problema en particular situación que permite utilizar estándares Internacionales ya sea en procedimientos o tareas críticas.

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•

Aplicación enérgica de los procedimientos actuales.

•

Conceptuar en el falso de que se debe contratar más personal para manejar los Residuos Peligrosos y no Capacitarlos adaptando un sistema de Gestión.

•

Creer en el infundado de que solo hace falta crear o fortalecer el departamento de Control para mejorar el manejar los Residuos Peligrosos.

•

Culpar a la gente por los problemas y creer que no responden como se espera de ellos.

•

Creer que solo se necesita lanzar planes de austeridad que a veces solo afectan la moral.

•

Trabajar sin seguridad, y pensar que lo importante es el trabajar barato.

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6.7 OBSTÁCULOS QUE IMPIDEN A LAS EMPRESAS ADMINISTRAR ADECUADAMENTE LOS RESIDUOS PELIGROSOS

Manual Práctico de Galvanoplastia •

Trabajar sin respaldo de procedimientos y documentación.

•

Pensar que un poco de humo, al fin nadie lo nota.

1.9 IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Y SOLUCIONES PROPUESTAS 6.9.1 ANTECEDENTE La industria Galvánica posee tecnologías para su proceso productivo que no pueden ser catalogadas como tecnologías mas limpias, esto hace que produzcan volúmenes considerables de residuales en los que están presentes sustancias tóxicas como son los metales pesados. Entre los más significativos se encuentran metales como el cromo, níquel, y cobre que presentan valores de concentraciones por encima de los valores admisibles en descargas según la legislación Ecuatoriana Tabla 6 TULA ANEXO I LIBRO VI (ver anexo 5). El sistema de tratamiento aplicado en algunos talleres genera una contaminación secundaria que son los lodos con contenidos de hidróxidos de los metales involucrados en el proceso productivo, en este caso las concentraciones de los metales contenidos al ser comparados con valores encontrados en las normas Europeas y Suizas los superan 100 veces. Todo lo anterior expuesto hace necesario una gestión ambiental adecuada para evitar daños al hombre y al medio ambiente.

88 El objetivo del presente trabajo es plantear una estrategia dirigida a la reducción del desecho en las fuentes contaminantes (volumen y peligrosidad) con la disminución de las materias primas y el uso de productos químicos menos peligrosos en el proceso tecnológico usando técnicas convencionales.

6.9.2 PRINCIPALES PROCESOS Y RESIDUOS GENERADOS La industria galvánica Ecuatoriana mantiene la tendencia Sudamericana. (CENTRO ECUATORIANO DE PRODUCCION MÁS LIMPIA CEPL) Utiliza un gran número de productos químicos en su mayoría de importación y con costos elevados; además se caracteriza por su alto consumo de agua por unidad de productos terminado y el aprovechamiento de la materia prima es muy bajo e este tipo de industria 0,5 – 1,0 m3 por cada m2 de superficie tratada. (Kenneth 1967). A continuación se enumeran los procesos más usados.

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OPERACIONES Y PROCESOS MÁS SIGNIFICATIVOS EN LA GALVANOPLASTIA Operación o Proceso

Objetivo

Operación

Pulido Mecánico

Remoción de óxidos superficiales

Máquinas pulidoras o abrasivos

Decapado

Remoción de óxidos superficiales

Inmersión de las piezas en solución acuosa de ácidos

Insumos

Ácidos sulfúrico, clorhídrico, fosfórico, nítrico

Manual Práctico de Galvanoplastia OPERACIONES Y PROCESOS MÁS SIGNIFICATIVOS EN LA GALVANOPLASTIA Operación o Proceso

Objetivo

Operación

Insumos

Desengrase

Eliminación de grasas y aceites

Inmersión en solventes orgánicos o en soluciones alcalinas

Hidróxido de Sodio, Carbonato de Sodio, Cianuro de Sodio

Electrodeposición de metales

Deposición del metal en la superficie de la pieza

Inmersión de las piezas en soluciones de electrolitos y aplicación de tensión

Sales metálicas en forma de cloruros, nitratos, sulfatos, cianuros

Neutralizado

Protección del acabado superficial

Inmersión de las piezas en soluciones neutralizables

Ácido crómico, nítrico, cianuros

Enjuague

Remoción de químicos de la superficie de las piezas

Inmersión de las piezas en agua o soluciones acuosas

Restos de los productos removidos y agua

Secado

Eliminación de la humedad del enjuague

Hornos, centrífugas, aserrín

Aire frío, caliente, aserrín

Los productos químicos no utilizados en el proceso productivo son incorporados en las aguas residuales lo que propicia que la industria galvánica sea una de las actividades más peligrosas para el medioambiente y el hombre, por las elevadas concentraciones de metales pesados y otras sustancias tóxicas en el contenido residual. El manejo de estos residuales requiere de complicados sistemas de tratamiento para obtener efluentes que puedan ser incorporados a los diferentes cuerpos receptores.

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En muchos talleres los sistemas de tratamiento de residuales no operan con la eficiencia requerida por no contar con el mantenimiento adecuado o por obsolescencia tecnológica; en otros casos no poseen sistema de tratamiento de las aguas residuales y sus lodos generados en la industria galvánica vertiendo directamente sus efluentes. Los procesos galvánicos originan cantidades de efluentes líquidos, residuos sólidos, humos, gases y vapores. De manera general, se pueden señalar efecto ambiental de dicha actividad, tal como se presenta en el cuadro siguiente:

Efluentes líquidos

• • • • • •

Presentes casi en todas la etapas del proceso, especialmente en el enjuague y por baños gastados, goteos, derrames, pérdidas accidentales Vertimientos ácidos o básicos según su origen Alto contenido de sólidos en suspensión Solución de sustancias tóxicas diversas Contenido graso en los efluentes Especial toxicidad en cromo hexavalente, estaño bivalente, iones de paladio, cobre, níquel, plata, sodio, potasio y algunos orgánicos reductores

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EFECTO AMBIENTAL DE LA INDUSTRIA DE GALVANOPLASTIA

Manual Práctico de Galvanoplastia Residuos sólidos

• • •

Emisiones atmosféricas

• • • • •

Uso de recursos públicos

•

Principalmente de contenido metálico, generados especialmente por el desengrase y el decapado Presencia de polvo, partículas metálicas y abrasivas Algunos sólidos reciclables como recortes de metal, alambres de amarre, cartón, papel y zunchos de empaque Presencia de gases, vapores, humos y neblinas Gases originados en las reacciones electroquímicas Neblinas causadas por baños en tanques abiertos Humos producidos por la producción de energía para el calentamiento de baños y producción de vapor Vapores de disolventes cuando estos son utilizados en el desengrase Excesivo e ineficiente consumo de Agua y Energía

6.9.3 ANALISIS DE LOS EFECTOS EN RELACIÓN CON LOS COSTOS La mala disposición y vertido de residuos peligrosos causa impactos ambientales descritas en el LIBRO VI TITULOS III y IV del TULA cuyas causas probadas son sancionadas y penadas por la ley teniendo montos que van de 1000 a 2000 salarios mínimos vitales generales. (Art. 222 TULA LIBRO VI). Y según el Art.223.- Se sancionará con prisión de tres a cinco años, además de la suspensión indefinida de la actividad, todo sujeto de control de este instrumento que, sin contar con la licencia o la autorización de la autoridad competente, haya provocado la lesión o muerte de personas. Igual sanción acarreará el tráfico ilegal de desechos peligrosos.

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Así mismo el Art.225.- Se concede acción popular para la denuncia por el daño o riesgo causados por un sujeto de control de este reglamento, al infringir cualquiera de sus disposiciones. Los costos de Tratamiento en países de la Unión Europea se muestran en la siguiente tabla:

Haciendo relación de costos-beneficio se recomienda invertir en tratamiento de los residuos peligrosos que dará una mejor producción y rentabilidad antes que tener que pagar multas elevadas por incumplimientos.

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1.10

METODOLOGÍA La estrategia de la Gestión debe estar dirigida hacia la reducción de la producción y peligrosidad de residuales galvánicos mediante: • El control de la disciplina tecnológica. • Implementación de medidas y reciclaje. • La sustitución de productos químicos persistentes nocivos por otros biodegradables e inocuos.

1.10.1 DESARROLLO DE MEDIDAS PREVENTIVAS

Manual Práctico de Galvanoplastia 6.10.1.1 TECNICAS USADAS En la actualidad existen tres categorías básicas de tecnologías de tratamiento o procesamiento de residuos peligrosos: Térmica, química/física/biológica, solidificación/fijación. Procesamiento térmico. Se utiliza para destruir residuos orgánicos sin que esto signifique un peligro para el medio ambiente. Procesos Químico/Físicos/Biológicos. Pueden ser utilizados para obtener residuos menos peligrosos o no peligrosos. Estas opciones pueden reducir el grado de riesgo y las cantidades de residuos que deben ser dispuestos directamente a la tierra. Métodos de Solidificación y Encapsulado. Se utilizan para mejorar el manipuleo y las características físicas del residuo, limitar su solubilidad o destoxificar algún componente peligroso que pudieran contener. Los residuos que pueden solidificarse/estabilizarse eficazmente consisten fundamentalmente de materiales inorgánicos en solución acuosa o suspensión que contenga cantidades apreciables de metales pesados tóxicos y/o sales inorgánicas. Los residuos de la industria de galvanoplastia han sido procesados con los sistemas puzolánicos.

6.10.1.2.TÉCNICAS RECOMENDADAS. Métodos de estabilización, fijación, solidificación y Encapsulado. La estabilización y solidificación, se han utilizado ampliamente en la gestión de los residuos peligrosos.

Estabilización. Es el proceso que utiliza aditivos (reactivos) para reducir la naturaleza peligrosa

de un residuo, transformando el residuo y sus constituyentes peligrosos en un bloque, para de esta manera: • Minimizar la velocidad de migración de los contaminantes al medio ambiente. • Reducir al nivel de toxicidad. Fijación. Se emplea a menudo como sinónimo de estabilización. La estabilización se realiza a través de la adición de reactivos que: • Mejoran el manejo y las características físicas del residuo. • Disminuyen la superficie a través de la cual puede tener lugar la transferencia o pérdida de contaminantes. • Limita la solubilidad de cualquier contaminante presente en el residuo. • Reduce la toxicidad de los contaminantes.

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Solidificación. Se describe como el proceso en el que se añade cantidad suficiente de material solidificante, incluidos sólidos, a los materiales peligrosos para originar una masa solidificada. La solidificación de masas se realiza mediante la adición de reactivos que: • Aumentan la resistencia. • Disminuyen la compresibilidad. • Disminuyen la permeabilidad del residuo. Los términos solidificación y estabilización tienen conceptos diferentes pero muchos autores los toman como sinónimos, se hará excepción cuando se especifique lo contrario.

ESTABILIZACIÓN COMO ALTERNATIVA DE MANEJO DE LOS RIP’S GALVÁNICOS Para la correcta puesta en práctica de la estabilización como tecnología de gestión de residuos peligrosos, es necesario comprender los mecanismos básicos físicos y químicos que controlan la eficacia de los reactivos de estabilización. Para lograr la estabilización se puede usar una de las siguientes técnicas. a. Macroencapsulación. Es el mecanismo por el cual los constituyentes del residuo peligroso quedan atrapados físicamente en una matriz estructural de mayor tamaño, es decir, los constituyentes del residuo peligroso se retienen en los poros discontinuos del material estabilizante. Si se produce la degradación física (descomposición) del material estabilizado, incluso si es en partículas de gran tamaño, los compuestos atrapados quedan libres para migrar. La masa estabilizada puede descomponerse con

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1.11

Manual Práctico de Galvanoplastia el tiempo debido a las tensiones ambientales. Por tanto los contaminantes estabilizados únicamente por macroencapsulación pueden aparecer en el medio ambiente si no e conserva la integridad de la masa. b. Microencapsulación. Los constituyentes del residuo peligroso quedan atrapados en el interior de la estructura cristalina de la matriz solidificada a nivel microscópico. Como resultado, incluso si los materiales estabilizados se degradan a partículas de tamaño relativamente pequeño, la mayor parte del residuo peligro permanece atrapado. Sin embargo, como sucede con la macrocapsulación, al no estar el residuo alterado o ligado químicamente, la velocidad de liberación del contaminante de la masa estabilizada puede aumentar al disminuir el tamaño de partícula y quedar expuesta a una superficie mayor. c. Absorción. La absorción es el proceso por el cual los contaminantes son tomados por el adsorbente de manera similar a como una esponja toma el agua. Este proceso se emplea principalmente para eliminar los líquidos libres de manera que se mejoren las características de manejo del residuo, es decir, para solidificar el residuo. Los líquidos pueden escurrir del material si se somete la masa a tensiones de consolidación. Por ello de la absorción se considera una medida temporal para mejorar las características del manejo.

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d. Adsorción. Es l fenómeno por el cual los contaminantes quedan ligados de manera electroquímica a los agentes de estabilización de la matriz. Se consideran fenómenos de superficie característicos y la naturaleza de la unión puede ser por fuerzas de van de Waals o puentes de hidrogeno. Los contaminantes adsorbidos químicamente a la matriz estabilizadora tienen menor probabilidad de quedar libres en el medio ambiente de aquellos no fijados. Al contrario de la macroencapsulación y la microencapsulación, donde la simple rotura de la partícula puede aumentar la velocidad de migración del contaminante. Se necesita una fuerza físico-química adicional para resorber el material de la superficie de adsorción. e. Precipitación. Algunos procesos de estabilización precipitan los contaminantes del residuo dando lugar a un forma mas estable de los constituyentes dentro del residuoLos precipitados, tales como hidróxidos , sulfuros, silicatos, carbonatos y fosfatos quedan así contenidos en la masa estabilizada como parte de la estructura del material. Este fenómeno se puede aplicar para la estabilización de residuos inorgánicos como lodos con hidróxidos de metales. Por ejemplo los carbonatos con metales son menos solubles que los hidróxidos metálicos. A pH, alto la reacción para que se forme un carbonato metálico a partir de un residuo con hidróxido metálico a partir de un residuo con hidróxido metálico la permanencia del metal fijado como carbonato metálico depende de pH, entre otros factores. En este, caso, el carbonato metálico es bastante estable excepto en condiciones de pH bajo. En condiciones fuertemente ácidas, el metal puede redisolverse y quedar libre para migrar como soluto al medio ambiente. Por tanto, en la evaluación de la eficacia de la estabilización deben considerarse adecuadamente las condiciones ambientales presentes y futuras.

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f. Detoxificación. Algunas de as reacciones químicas que tienen lugar durante el proceso de estabilización pueden originar un residuo de menor toxicidad. Se entiende por detoxificación cualquier mecanismo que modifica un constituyente químico en otro (u otra forma del miso constituyente) no tóxico o menos tóxico. Un ejemplo de esto es la reducción del cromo con estado de valencia +6 a cromo con valencia +3durante la estabilización con materiales tipo cemento. El cromo trivalente tiene una menor solubilidad y toxicidad que el cromo hexavalente.

1.11.1 IMPLEMENTACIÓN DE SOLUCIONES APLICANDO LA ESTABILIZACIÓN APLICACIÓN DE REACTIVOS PARA LA ESTABILIZACIÓN DE RESIDUOS TÓXICOS Los aditivos (reactivos) más importantes usados en los procesos de estabilización son: a)

Cemento. Los residuos se mezclan con el cemento y en el caso de que el residuo no

Manual Práctico de Galvanoplastia tenga agua suficiente, se agrega agua para su hidratación, la que origina una estructura cristalina de aluminio-silicato cálcico. Esto da lugar a una masa dura, monolítica de aspecto rocoso. El hormigón, por definición, es un compuesto formado por cemento hidratado y agregado.

La estabilización con cemento se adapta mejor a residuos inorgánicos especialmente aquellos que contienen metales pesados. Como resultado del elevado pH del cemento, los metales son retenidos como hidróxidos insolubles o carbonatos en la estructura endurecida. Los estudios muestran que el Pb, Cu, Zn, Sn, y Cd, se unen a la matriz por fijación química. Por otro lado, los contaminantes órganos infieren el proceso de hidratación, reducen la resistencia final y no son fáciles de estabilizar.



También pueden reducir la formación de la estructura cristalina originando un material más amorfo. Para reducir la interferencia de los contaminantes orgánicos en la hidratación del cemento e incrementar la estabilización, se pueden incorporar otros aditivos junto con el cemento en la mezcla de estabilización.



La estabilización con cemento muestra un futuro prometedor y una importante utilización en la fijación de residuos inorgánicos como lodos de hidróxidos metálicos de la industria de galvanotecnia. La estabilización con el cemento presenta una serie de ventajas: • La tecnología del cemento es bien conocida, incluso el manejo, mezcla, fraguado y endurecimiento. • El costo del material es relativamente bajo. • La eliminación excesiva de agua en lodos y residuos con alto porcentaje de humedad no es necesaria, ya que se requiere agua para su hidratación. • El sistema tiene capacidad para admitir variaciones en la composición química del residuo. • La alcalinidad del cemento puede neutralizar los residuos ácidos. Ver anexo 4

b)

Puzolanas. Las puzolanas son materiales que reaccionan con la cal en presencia de agua para producir un material de cementación. La reacción de material aluminio-silíceo, cal y agua da lugar a la formación de un producto del tipo del hormigón puzolánico. Entre los materiales puzolánicos se encuentran las cenizas volantes, escorias de incineración y polvos de horno de cemento.



Al igual que la estabilización con cemento, la mayoría de las aplicaciones de la estabilización con puzolanas es para el material inorgánico. El medio de alto pH es adecuado para residuos contaminados con materiales pesados.

c)

Cal. L a estabilización de lodos se realiza muy a menudo mediante la adición de hidróxido de calcio Ca(OH)2 o cal (también se llama hidratada ). Al reaccionar con los materiales presentes en el residuo puede dar lugar a silicato-cálcico, alúmina cálcica o aluminio-silicato cálcico hidratados. Estos materiales se forman a partir de la reacción del calcio de la cal y los aluminosilicatos del residuo. Hay que tener en cuenta que la cal también puede añadirse para subir el pH de lodos ácidos, junto con los otros reactivos que proporcionan las reacciones principales de estabilización como las cenizas volantes. La estabilización con cal está indicada para contaminantes inorgánicos y se ha utilizado ampliamente con lodos que contienen metales.

d)

Silicatos Solubles. El uso de los compuestos silíceos en la estabilización de metales se utiliza en procesos comerciales a gran escala. En algunos de estos procesos, los reactivos de sílice se acidifican para dar lugar a una solución monosilícea ácida a la que se añaden los residuos con metales. En otos, la combinación de silicatos líquidos solubles y cemento forman la base del proceso, el cual ha demostrado ser efectivo en la estabilización de suelos contaminados con altas concentraciones de plomo, cobre y zinc.



Existen otros aditivos para la estabilización de residuos que están a disposición en la literatura especializada y en patentes, los que se ha detallado son los usados mas comúnmente para residuos inorgánicos con metales pesados.

93

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Manual Práctico de Galvanoplastia

1.12 UTILIZACIÓN DE LOS DESECHOS PELIGRÓSOS EN LA FABRICACIÓN DE TEJAS La encapsulación es una técnica de tratamiento de gran eficacia y fácil aplicación para las descargas industriales que contienen metales pesados y que representan un residuo peligroso. La fabricación de tejas de hormigón con la utilización de un porcentaje de esos lodos, permiten contrarrestar la peligrosidad que tienen estos residuos al ser puestos en el medio ambiente sin ningún tipo de tratamiento. El encapsulado lo hace el cemento que compone la mezcla de los agregados para elaborar la teja, obteniéndose un gran rendimiento en la reducción de los metales pesados en los lixiviados, pues para el Zn por ejemplo se tiene una reducción del 99,99%. El lodo de neutralización y el lodo de mezclado, no son recomendables para la fabricación de tejas, ya que la alta cantidad de cal que se incorpora al ácido agotado para neutralizarlo, hace que el fraguado sea lento, interfiriendo esto en el tiempo normal del proceso productivo y además los ensayos físicos y mecánicos en algunos casos no cumplen la norma UNE 41200-88 como consecuencia de los anterior. La fabricación de tejas de hormigón constituye ser un excelente método para fijar los metales pesados presentes en los lodos, utiliza de agregado el cemento Pórtland. La dosificación de lodo de Neutralización y lodo de Mezcla es de 25%T +75%N en la teja, ha sido limitada hasta un 2% ya que a porcentajes mayores, el fraguado se hace más lento y esto no conviene al proceso productivo. Joe Alvarado 1999 En el Anexo 2 se observa el diagrama del proceso referido. En el Anexo 3 se encuentra la generación de lodos referida y la elaboración de las tejas

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CONFIGURACION DE GESTION MATERIALES Y RESIDUOS PELIGROSOS

Gestión de materiales peligrosos Pre-desecho - Orientación Prevención de Subproducto la generación Producción más limpia Ecodiseño Ecoeficiencia Minimización en la fuente Reutilización Reciclaje internos

D E S

Almacenamiento a terceros Acopio Transporte

Gestión de residuos peligrosos Post-desecho – Regulación directa Valorización Tratamientos Reutilización Incineración Reciclaje Aprovechamiento

E C Condiciones particulares de manejo H O

PLANES DE MANEJO DE RESIDUOS PELIGROSOS

Disposición final

Manual Práctico de Galvanoplastia

PREVENCION Y MINIMISACION DE LA GENERACION DE RESIDUOS PRIORIDAD ANTES DEL DESECHO

•La sustitución de materiales o insumosen procesos que generan Reciduos peligroso

La primera etapa que privilegia la Ley el Reglamento es la prevención y minimización de la generación de residuos, algunas de las formas para lograrlo es por medio de :

ProducciónLimpia Ecoeficiencia/Prevención de la contaminación

Cambio gradual de tecnologías o procesos existentespor otras que generen menos residuos peligrosos

Reingeniería de procesos.

•

Buenas prácticas de operación o procedimientos estandarizados,

95 ANEXO GESTIÓN DE LOS DESECHOS PELIGROSOS:

•

Todo generador de desechos peligrosos es el titular y responsable del manejo de los mismos hasta su disposición final, siendo su responsabilidad: 1. Tomar medidas con el fin de minimizar al máximo la generación de desechos peligrosos. 2. Almacenar los desechos en condiciones ambientalmente seguras, evitando su contacto con el agua y la mezcla entre aquellos que sean incompatibles. 3. Disponer de instalaciones adecuadas para realizar el almacenamiento temporal de los desechos, con accesibilidad a los vehículos recolectores. 4. Realizar la entrega de los desechos para su adecuado manejo, únicamente a las personas autorizadas para el efecto por el MINISTERIO DE AMBIENTE o por las autoridades secciónales que tengan la delegación respectiva. 5. Inscribir su actividad y los desechos peligrosos que generan, ante la STPQP o de las autoridades secciónales que tengan la delegación respectiva, el cual remitirá la información necesaria al MINISTERIO DE AMBIENTE. 6. Llevar en forma obligatoria un registro del origen, cantidades producidas, características y destino de los desechos peligrosos, cualquiera sea ésta, de los cuales realizará una declaración en forma anual ante la Autoridad Competente; esta declaración es única para cada generador e independiente del número de desechos y centros de producción. La declaración se identificará con un número exclusivo para cada generador. Esta declaración será juramentada y se lo realizará de acuerdo con el formulario correspondiente, el generador se responsabiliza de la exactitud de la información declarada, la cual estará sujeta a comprobación por parte de la Autoridad Competente. 7. Identificar y caracterizar los desechos peligrosos generados, de acuerdo a la norma técnica correspondiente. 8. Antes de entregar sus desechos peligrosos a un prestador de servicios, deberá demostrar ante la autoridad competente que no es posible aprovecharlos dentro de su instalación.

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DE LA GENERACION

Manual Práctico de Galvanoplastia •

• •

6.14.

Los proyectos de instalación de actividades nuevas que vayan a producir desechos peligrosos de acuerdo con los procesos de producción y las materias primas a utilizarse, de igual manera deberán presentar la declaración determinada en el numeral 5. del artículo precedente, la cual será requisito previo para la aprobación por parte de la Autoridad Competente. Igualmente, deberán realizar un estudio de impacto ambiental conjuntamente con los estudios de ingeniería, el cual es requisito para su aprobación. El generador deberá informar de forma inmediata a la STPQP del MINISTERIO DE AMBIENTE, de accidentes producidos durante la generación y manejo de los desechos peligrosos. El ocultamiento de esta información recibirá la sanción prevista en este reglamento.

DEL MANEJO DE LOS DESECHOS PELIGROSOS

1.1.1 RECOLECCION •

• •

96 •

• • •

Dentro de esta etapa de la gestión, los desechos peligrosos deberán ser envasados, almacenados y etiquetados, en forma tal que no afecte la salud de los trabajadores y al ambiente, siguiendo para el efecto las normas técnicas pertinentes establecidas por el Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN) o, en su defecto por el MINISTERIO DE AMBIENTE en aplicación de normas internacionales validadas para el país. Los envases empleados en el almacenamiento deberán ser utilizados únicamente para este fin y ser construidos de un material resistente, tomando en cuenta las características de peligrosidad y de incompatibilidad de los desechos peligrosos con ciertos materiales. Los lugares para el almacenamiento temporal deben cumplir con las siguientes condiciones mínimas: 1. Ser lo suficientemente amplios para almacenar y manipular en forma segura los desechos y cumplir todo lo establecido en las normas INEN. 2. El acceso a estos locales debe ser restringido únicamente para personal autorizado provisto de todos los implementos determinados en las normas de seguridad industrial y contar con la identificación correspondiente a su ingreso. 3. Poseer equipo y personal adecuado para la prevención y control de emergencias. 4. Las instalaciones no deberán permitir el contacto con agua. 5. Señalización apropiada con letreros alusivos a su peligrosidad, en lugares y formas visibles. Todo envase durante el almacenamiento temporal de desechos peligrosos deberá llevar la identificación correspondiente de acuerdo a las normas establecidas por las naciones unidas. La identificación será con marcas de tipo indeleble, legible y de un material resistente a la intemperie. Los desechos peligrosos incompatibles no deberán ser almacenados en forma conjunta en un mismo recipiente ni en una misma área. El generador deberá llevar un libro de registro de los movimientos de entrada y salida de desechos peligrosos en su área de almacenamiento temporal, en donde se harán constar la fecha de los movimientos, su origen, cantidad y destino. El tiempo de almacenamiento va a estar en función de las características y tipo de desechos de acuerdo con la norma técnica correspondiente. TULA LIBRO VI TITULO VI ART.60-67

6.15. DEL TRANSPORTE

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•

• • •

Solo quienes obtengan la licencia ambiental de la Unidad Técnica del MINISTERIO DE AMBIENTE, estarán autorizados para transportar desechos peligrosos. En este sentido, será una condición indispensable que el transportista acredite estar constituido legalmente para cumplir con esta actividad. Para tal efecto, la STPQP coordinará el control de este requisito con la Policía Nacional y demás autoridades locales y nacionales competentes en materia de tránsito y transporte terrestre, Sin perjuicio de lo anterior, el generador está obligado a notificar por medio del respectivo manifiesto, a cerca del transporte de los desechos peligrosos al MINISTERIO DE AMBIENTE antes que se inicie esta actividad. Durante el traslado no se podrá realizar ninguna manipulación de los desechos que no sea la propia del traslado o que se encuentre legalmente autorizado. El transportista garantizará la identificación de los desechos durante el transporte. El transporte de desechos peligrosos deberá realizarse acompañado de un manifiesto de

Manual Práctico de Galvanoplastia

•

•

identificación entregado por el generador, condición indispensable para que el transportista pueda recibir y transportar dichos desechos. Estos deberán ser entregados en su totalidad y solamente, a las plantas de almacenamiento, reciclaje, tratamiento o disposición final debidamente autorizados que el generador hubiere indicado en el manifiesto. Si por alguna situación especial o de emergencia, los desechos no pudieren ser entregados en la planta de tratamiento, reciclaje, almacenamiento o disposición final identificada en el manifiesto, el transportista deberá comunicar esta situación inmediatamente al generador para su atención al momento. MINISTERIO DE AMBIENTE expedirá las normas complementarias a las que deberán ajustarse el transporte de desechos peligrosos, y en particular las referidas a: a)

•

e)

Disponer para el caso de transporte por agua, de contenedores que posean flotabilidad positiva aún con carga completa y sean independientes respecto de la unidad transportadora.

f)

Llevar una bitácora de las horas de viaje del conductor así como de la limpieza de la unidad, la cual debe ser realizada en el sitio de descarga.

g)

Contar con una póliza de seguros que cubra los casos de accidentes y daños a terceros.

El transportista tiene prohibido realizar las siguientes actividades: a) Transportar y mezclar desechos peligrosos incompatibles entre si o con otros de distintas características, definidos como tales por parte del MINISTERIO DE AMBIENTE, mediante norma técnica. b) Almacenar desechos peligrosos por un período mayor de 24 horas, salvo expresa autorización de la Autoridad Competente. c) Transportar, transferir o entregar desechos peligrosos cuyo embalaje o envase sea deficiente o inadecuado. d) Aceptar desechos cuya recepción no está asegurada para ser entregada a una planta de tratamiento, almacenamiento, reciclaje o disposición final, o que no tenga la identificación correspondiente. e) Mezclar desechos provenientes de distintos generadores, aun cuando los mismos fueren compatibles. f) Llevar abordo a personas ajenas al manejo de los desechos.

97

SWISSCONTACT

•

Apertura y mantenimiento por parte del transportista de un registro de las operaciones que realice con individualización del generador, forma de transporte y destino final. b) Normas de envasado y rotulado c) Normas de carga y descarga. d) Características que debe poseer el vehículo de transporte. e) Procedimientos de contingencia para el caso de derrame y/o liberación accidental de los desechos. f) Capacitación del personal destinado a la conducción de unidades de transporte g) Las condiciones técnicas y jurídicas que deba cumplir el transportista para obtener la licencia ambiental. h) Obtención por parte de los conductores de su correspondiente licencia que los habilite para operar unidades de transporte de desechos peligrosos. i) Horarios y rutas para el traslado durante los intervalos y en la vías de menor congestión vehicular. j) La imposibilidad de utilizar el mismo vehículo para el transporte de otro tipo de carga. Serán obligaciones de los transportistas entre otras las siguientes: a) Portar en la unidad, durante el transporte de desechos peligrosos, un manual de procedimiento elaborado o avalado por el MINISTERIO DE AMBIENTE, así como materiales y equipamientos adecuados, a fin de neutralizar o controlar inicialmente una eventual liberación de desechos. b) Capacitar en el manejo, traslado y operación de los desechos peligrosos, al personal involucrado en la conducción de unidades de transporte, de acuerdo al manual de procedimientos mencionado en el inciso a) del presente artículo. c) Habilitar un registro de accidentes que permanecerá en el vehículo en el cual se registrarán los accidentes acaecidos durante las operaciones que realicen y que deberán ser reportados a la Autoridad Competente. d) Identificar en forma clara y visible el vehículo y la carga, de conformidad con las normas internacionales, nacionales y municipales vigentes para el efecto.

Manual Práctico de Galvanoplastia g) h)

• •

Incurrir en infracciones establecidas en la ley Tránsito y Transporte Terrestre. Realizar paradas no justificadas de acuerdo con la ruta establecida o cambio de la misma, salvo caso de fuerza mayor. i) Infringir la disposición de no fumar durante el trayecto de la ruta. j) Estacionar en áreas pobladas, centros educativos y de salud. El MINISTERIO DE AMBIENTE deberá coordinar con los organismos provinciales y municipales correspondientes, el trazado de rutas de circulación y áreas de transferencias que serán habilitadas al transporte de desechos peligrosos. Mientras se realiza el traslado de desechos peligrosos, el transportista que lo realiza es responsable de los daños que éstos puedan producir, en caso de accidentes ocasionados por la negligencia, inobservancia, impericia o inexperiencia de éste último, debidamente probadas. TULA LIBRO VI TITULO VI ART. 168-175

6.15 DE LOS TRATAMIENTOS • • •

En los casos previstos por las normas técnicas pertinentes, previamente a su disposición final, los desechos peligrosos deberán recibir el tratamiento técnico correspondiente y cumplir con los parámetros de control vigentes. Para efectos del tratamiento, los efluentes líquidos, lodos, desechos sólidos y gases producto de los sistemas de tratamiento de desechos peligrosos, serán considerados como peligrosos. Los efluentes líquidos del tratamiento de desechos líquidos, sólidos y gaseosos peligrosos, deberán cumplir con lo estipulado en la Ley de Gestión Ambiental, Ley de Prevención y Control de la Contaminación, en sus respectivos reglamentos, en las ordenanzas pertinentes y otras normas que sobre este tema expida el MINISTERIO DE AMBIENTE. TULA LIBRO VI TITULO VI ART. 176-177

6.16 DEL RECICLAJE •

98

• • • • •

•

SWISSCONTACT

•

En el reciclaje de desechos peligrosos, la separación deberá realizarse en la fuente generadora o en la planta de tratamiento, excepto en los sitios exclusivos de disposición final. Las Empresas generadoras de desechos peligrosos deberán clasificar sus desechos, a ser reciclados, en depósitos identificados bajo las normas técnicas vigentes. Quienes desarrollen como actividad el reciclaje de desechos peligrosos, deberán contar con la licencia ambiental correspondiente emitida por el MINISTERIO DE AMBIENTE o por las autoridades secciónales que tengan la delegación respectiva. En la solicitud que se presentará para la obtención de la licencia, los recicladores explicarán a qué tipo de tratamientos serán sometidos los desechos antes de proceder a su rehúso, así como cual es el uso que se dará a los desechos reciclados. La licencia tendrá un período de validez de dos años y para su renovación, el reciclador deberá someterse a un control de su actividad por parte de las autoridades competentes. Las instalaciones de reciclaje dispondrán de todas las facilidades con la finalidad de que se garantice un manejo ambientalmente racional de los desechos peligrosos, dispondrán de la infraestructura técnica necesaria, y cumplirán con todas las normas y reglamentos ambientales, en relación, a los desechos que generen. Las personas dedicadas al reciclaje de desechos peligrosos, únicamente recibirán desechos de los generadores que cuenten con el manifiesto correspondiente así como con la debida autorización y licencia ambiental otorgada por el MINISTERIO DE AMBIENTE o por las autoridades secciónales que tengan la delegación respectiva. Los recicladores llevarán una estadística de las cantidades recicladas y de los desechos producidos por efecto del reciclaje, de la cual reportarán en forma anual al MINISTERIO DE AMBIENTE y a las autoridades secciónales que tengan la delegación respectiva. TULA LIBRO VI TITULO VI ART.178- 181

6.17 DE LA DISPOSICION FINAL •

Los métodos de disposición final permitidos son: relleno de seguridad o confinamiento controlado, inyección controlada en pozos profundos e incineración de acuerdo al tipo de desecho peligroso, sin embargo el Ministerio de Ambiente podrá autorizar otros métodos de acuerdo a lo que considere pertinente.

•

Quienes operen rellenos de seguridad para la eliminación de desechos peligrosos, deberán contar con la licencia ambiental otorgado por la MINISTERIO DE AMBIENTE o por las autoridades secciónales que tengan la delegación respectiva.

Manual Práctico de Galvanoplastia

•

• • •

•

• •

• • •

En la operación del relleno de seguridad se minimizará el ingreso de líquidos, tanto procedentes de las aguas lluvias como de desechos que contengan líquidos libres con el fin minimizar la producción del percolado. El transportista que haya trasladado los desechos peligrosos hasta el relleno de seguridad, deberá informar al operador responsable del mismo por medio del respectivo manifiesto. El operador del relleno de seguridad, a su vez, deberá reportar anualmente dichos datos al MINISTERIO DE AMBIENTE y a las autoridades secciónales que tengan la delegación respectiva. La selección del sitio para la ubicación de un relleno de seguridad, deberán cumplir con los requerimientos de la norma técnica emitida por el Ministerio de Ambiente. La construcción de las celdas para desechos peligrosos, deberán cumplir con los requerimientos de la norma técnica emitida por el Ministerio de Ambiente. Los sitios de disposición final deberán contar con un sistema de monitoreo y control que contemple las siguientes actividades: 1. Monitoreo de las aguas subterráneas cada seis meses para verificar la presencia de lixiviados. 2. En el caso de existir lixiviados, deberán ser analizados, tratados y finalmente dispuestos de acuerdo a los reglamentos y normas ambientales vigentes. 3. Los operarios de las celdas especiales deberán contar con equipo de protección personal que establezca la autoridad ambiental. 4. Las entidades o personas encargadas de la operación de los sitios de disposición final deberán realizar en forma rutinaria monitoreo de los efluentes del relleno. El MINISTERIO DE AMBIENTE expedirá la norma correspondiente que determine los parámetros que deberán ser analizados en forma rutinaria. El diseño y los procedimientos de clausura y postclausura de un emplazamiento de relleno de seguridad deben ser parte integrante del planeamiento original. Las modificaciones que se realicen serán determinadas por los cambios posteriores en el diseño de la instalación, los procedimientos de operación o los En el momento de la clausura, todos los vehículos y equipos, con excepción de aquéllos para monitoreo, deben descontaminarse o ser eliminados de acuerdo a las normas técnicas emitidas por el Ministerio del Ambiente. Los sitios destinados exclusivamente a la disposición final de desechos peligrosos, deberán contar con un programa de monitoreo y vigilancia post-clausura durante 30 años, durante los cuales su uso será restringido, estos sitios deberán estar adecuadamente señalizados. Para el método de eliminación mediante inyección controlada en pozos profundos se deberá estudiar minuciosamente la geología de la región. El alcance geográfico de la investigación debe extenderse lo suficiente como para garantizar que las regiones adyacentes no serán afectadas. Previo al diseño de un pozo a ser perforado, se deberá contar con la licencia ambiental otorgado por parte del MINISTERIO DE AMBIENTE. La disposición final de desechos peligrosos mediante este método, deberá cumplir con las normas técnicas emitidas por el MINISTERIO DE AMBIENTE. Las características geológicas mínimas que deberá cumplir el estrato donde van a ser depositados los desechos peligrosos en forma permanente, son: 1. El área del pozo de desecho debe ser geológicamente estable 2. La formación para eliminación o recepción de desechos debe tener una buena permeabilidad para aceptar el desecho y ser lo suficientemente grande para recibir desechos por un tiempo razonablemente prolongado. 3. Debe existir estratos impermeables entre la formación de eliminación de desecho y la superficie o agua para consumo humano existente en el subsuelo. No deben existir fracturas verticales las cuales podrían provocar que el desecho entre en contacto con el agua del subsuelo. 4. La formación debe estar aislada de los reservorios de petróleo y gas. TULA LIBRO VI TITULO VI ART. 183-195

6.18 MONITOREO CONTROL DEL CUMPLIMIENTO DE LAS NORMAS DE EMISIÓN Y DESCARGA Monitoreo Ambiental • El cumplimiento de las normas de emisión y descarga deberá verificarse mediante el monitoreo ambiental respectivo por parte del regulado. Sin embargo, la entidad ambiental de control realizará mediciones o monitoreos cuando lo considere necesario. TULA LIBRO VI TITULO VI ART. 122

99

SWISSCONTACT

•

Manual Práctico de Galvanoplastia

6.19 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES • • • • •

Los sistemas de enjuagues resultan incompletos y en muchos casos su utilización es inadecuada. La segregación de la corrientes presentan dificultades en todos los talleres galvánicos no permiten el tratamientote las aguas crómicas. La estabilización de los Residuos peligrosos es una alternativa significativa donde la eliminación de los contaminantes (Metales Pesados) es de un 95-99%. Es necesario invertir en el Tratamiento de Residuos Peligrosos para mejorar la productividad y tener un ambiente seguro con cumplimiento de la Legislación y Normas locales que nos dan un estándar de calidad. Cualquier tratamiento de RIP’S debe estar ajustado a la legislación puesta en conocimiento en esta Guía.

BIBLIOGRAFÍA • • • •

TULA LIBRO III, IV, VI Tesis Ingeniería Química, Aprovechamiento de los desechos de la industria de galvanizado en caliente para la fabricación de Tejas. Joe Alvarado 1999, UCE Quito FREMAP, Manual de Higiene Industrial, Contaminantes Químicos en Procesos Industriales. Editorial Ribert, España, 2001 NEMWROW, Industries and Hazardous Waste treatment, Vand Nostralm Remhold. 1991.

ANEXO 1 a.-) CONCENTRACIONES MÁXIMAS PERMITIDAS

SWISSCONTACT

100

Manual Práctico de Galvanoplastia

b.-) NORMA VENEZOLANA

101 ANEXO 2 ELABORACIÓN DE TEJAS CON RESIDUOS PELIGROSOS GALVÁNICOS

Pesado de arena Pesado de cemento Pesado de pigmento Pesado de lodo Medición del volumen de agua

Molienda Fraguado Desmoldado

SWISSCONTACT

Mezcla de agregados (Homogenización)

Manual Práctico de Galvanoplastia ANEXO 3 GENERACIÓN DE LODOS DE GALVANIZADO a.-) Neutralización con lechada de cal.

b.- ) Lodo producto de Neutralización

102

SWISSCONTACT

c.-) Planta de tratamiento de Agua de Proceso

d.-) Lodo Producto del Tratamiento de Agua de Proceso

Manual Práctico de Galvanoplastia

d.-) Tejas Hechas con Residuos Peligrósos Galvánicos

103

SWISSCONTACT

e.-) Tejas inmersas e agua por 24 horas

Manual Práctico de Galvanoplastia

ANEXO 4 REDUCCIÓN DE CONTAMINANTES USANDO ENCAPSULAMIENTO. ANALISIS DE METALES PESADOS

104

ANEXO 5 TABLA 11. Límites de descarga al sistema de alcantarillado público Expresado como

Unidad

Límite máximo permisible

Sustancias solubles en hexano

mg/l

100

Alkil mercurio

mg/l

No detectable

Acidos o bases que puedan causar contaminación, sustancias explosivas o inflamables.

mg/l

Cero

Parámetros

SWISSCONTACT

Aceites y grasas

Aluminio

Al

mg/l

5,0

Arsénico total

As

mg/l

0,1

Bario

Ba

mg/l

5,0

Cadmio

Cd

mg/l

0,02

Carbonatos

CO3

mg/l

0,1

Manual Práctico de Galvanoplastia TABLA 11. Límites de descarga al sistema de alcantarillado público Expresado como

Caudal máximo

Unidad

Límite máximo permisible

l/s

1.5 veces el caudal promedio horario del sistema de alcantarillado.

Cianuro total

CN-

mg/l

1,0

Cobalto total

Co

mg/l

0,5

Cobre

Cu

mg/l

1,0

Cloroformo

Extracto carbón cloroformo (ECC)

mg/l

0,1

Cloro Activo

Cl

mg/l

0,5

Cr

mg/l

0,5

Expresado como fenol

mg/l

0,2

Demanda Bioquímica de Oxígeno (5 días)

D.B.O5.

mg/l

250

Demanda Química de Oxígeno

D.Q.O.

mg/l

500

Dicloroetileno

Dicloroetileno

mg/l

1,0

Fósforo Total

P

mg/l

15

Hierro total

Fe

mg/l

25,0

TPH

mg/l

20

Manganeso total

Mn

mg/l

10,0

Materia flotante

Visible

Mercurio (total)

Hg

mg/l

0,01

Níquel

Ni

mg/l

2,0

Nitrógeno Total Kjedahl

N

mg/l

40

Plata

Ag

mg/l

0,5

Plomo

Pb

mg/l

0,5

Potencial de hidrógeno

pH

Cromo Hexavalente Compuestos fenólicos

Hidrocarburos Totales de Petróleo

+6

105

Ausencia

5-9

Sólidos Sedimentables

ml/l

20

Sólidos Suspendidos Totales

mg/l

220

Sólidos totales

mg/l

1 600

Selenio

Se

mg/l

0,5

Sulfatos

SO4=

mg/l

400

Sulfuros

S

mg/l

1,0





SWISSCONTACT

Parámetros

Manual Práctico de Galvanoplastia TABLA 11. Límites de descarga al sistema de alcantarillado público Parámetros Temperatura

o

Unidad

Límite máximo permisible

C

< 40

Tensoactivos

Sustancias activas al azul de metileno

mg/l

2,0

Tricloroetileno

Tricloroetileno

mg/l

1,0

Tetracloruro de carbono

Tetracloruro de carbono

mg/l

1,0

Sulfuro de carbono

mg/l

1,0

Compuestos organoclorados (totales)

Concentración de organoclorados totales.

mg/l

0,05

Organofosforados y carbamatos (totales)

Concentración de organofosforadosy carbamatos totales.

mg/l

0,1

Vanadio

V

mg/l

5,0

Zinc

Zn

mg/l

10

Sulfuro de carbono

106

Expresado como

GLOSARIO DE TÉRMINOS RELACIONADOS CON RELACIONADOS CON LOS RECUBRIMIENTOS GALVANICOS ABRASIÓN: Desgaste de la película de pintura, causada por un frote externo.

ABRASIVO: Sustancia utilizada para desgastar o pulimentar una superficie por fricción. Ejemplos de abrasivos son: papel de lija, arena, esmeril y rubbing compound.

ACABADO: Mano final de un sistema de pintura. Textura, color, suavidad y otras propiedades que influyen en la apariencia de un superficie. ACONDICIONADOR: Material que se utiliza en le tratamiento o adaptación de una superficie que va a ser pintada.

ACIDO CLORHIDRICO: Acido mono- básico. Se utiliza para la neutralización de superficies de cemento asbesto.- cemento. Comercialmente se conoce como ácido muriático.

ALCALI: sustancia que neutraliza un ácido. Se denomina también base.

SWISSCONTACT

BRILLO: Sensación que percibe el ser humano al observar la luz reflejada por una superficie. BRONCEADO: Viso de un aspecto atornasolado y metálico mate en una película de pintura, que a la vez presenta entizamiento

CAL: Material obtenido por calcinación de rocas con alto contenido de carbonatos de calcio y

magnesio. Se denomina cal viva aquella que no contiene agua, tal como se obtiene en los hornos y cal apagada (hidratada o ahogada) aquella que contiene agua en distintas proporciones.

CATALIZADOR: Sustancia que acelera o retarda una reacción química, sin sufrir ella misma ninguna modificación.

Manual Práctico de Galvanoplastia CATÓDICA, PROTECCIÓN: Sistema de protección contra la corrosión, que funciona por un flujo de

corriente hacia el metal protegido, conectándolo al polo negativo de alguna fuente de corriente. Esta fuente de corriente protectora puede obtenerse por la conexión a un ánodo de sacrificio (zinc, magnesio, aluminio)o a un generador o bateria (aplicación de corrientes impresas). Las pinturas ricas en zinc funcionan como ánodos de sacrificio. CAUSTICO: Sustancia que quema y ataca los tejidos. Un flujo de corriente hacia el metal protegido, conectándolo al polo negativo de alguna fuente de corriente. Esta fuente de corriente protectora puede obtenerse por la conexión a un ánodo de sacrificio (zinc, magnesio, aluminio) o a un generador o batería (aplicación de corrientes impresas). Las pinturas ricas en zinc funcionan como ánodos de sacrificio. COLOR: Uno de los aspectos de la apariencia de un objeto. Sensación experimentada por el observador al percibir la luz reflejada en forma difusa por el objeto observado. El color queda definido por tres características: el tono, la intensidad y la pureza. Concentración: Cantidad de elementos en un determinado volúmen o superficie y se expresa siempre como la cantidad de elementos por unidad de medida de espacio. En química, dicese de la cantidad de una sustancia presente en una solución. Puede expresarse en muchas unidades distintas, explicitas como mg/L, g/L, mg/ml o por convención como % (porcentaje, una parte en cien, aclarando peso o volumen), ppm (una parte en un millón de partes, también aclarando peso o volumen), M (molar, un mol en un litro de solución). Conductímetro: Es un instrumento que permite la medición de la conductividad de un líquido. También son llamados ocasionalmente conductivímetros. CORROSION: Destrucción de un material por reacción química o electroquímica con el ambiental al cual está expuesto. Aunque todos los materiales pueden corroerse, este término se aplica, generalmente, a los métales.

CROMATO DE ZINC: Pigmento amarillo utilizado en la fabricación de bases anticorrosivas. CUBRIMIENTO : Véase PODER DE CUBRIMIENTO

CHORRO DE AGUA: Método de limpieza que funciona por la acción de agua a alta presión. Se utiliza con desventaja, en reemplazo del chorro de arena cuando éste es nocivo para la superficie. CHORRO DE ARENA: Método de limpieza de superficies que utiliza un chorro de abrasivo (arena, piedra triturada) impulsado por aire a alta presión.

107

DECAPADO: Tratamiento para superficies ferrosas que van a ser pintadas y que elimina el óxido y la calamina. DESCASCARAMIENTO: Defecto que se produce en una pintura o recubrimiento por pérdida de la adherencia, desprendiéndose la película en lajas o escamas. DECANTACION: Separación de dos o más materiales por diferencia de densidades. Sedimentación, en el envase, de los pigmentos de una pintura.

DESENGRASANTE: Detergente con una especial actividad sobre grasas y aceites. DETERGENTE: Sustancia tensoactiva que quita la suciedad. Utilizado en baños para eliminar mugre, grasas y aceites, especialmente en procesos industriales.

DILUCION: Acción de agregar un adelgazador con el fin de ajustar las condiciones de flujo de una pintura o recubrimiento.

DISOLVENTE: Líquido, generalmente volátil, que disuelve los componentes del ligante o formador de película, haciendo posible el obtener propiedades deseadas de aplicación y de secamiento.

DIELECTRICO; BARNIZ: Barniz con alto poder de aislamiento que se utiliza para recubrir elementos DILUCIÓN: Acción de agregar un adelgazador con el fin de ajustar las condiciones de flujo de una pintura o recubrimiento.

DILUYENTE: líquido volátil, que sin ser disolvente, puede agregarse sólo o con un verdadero disolvente para ajustar propiedades de flujo a una pintura y/o para disminuir costos de materia prima.

DISOLVENTE: Líquido, generalmente volátil, que disuelve los componentes del ligante o formador de película, haciendo posible el obtener propiedades deseadas de aplicación y de secamiento.

DISPERSIÓN: Término genérico usado para describir el estado o condición de un sólido en un líquido.

SWISSCONTACT

eléctricos tales como conductores y embobinados.

Manual Práctico de Galvanoplastia En el caso de las pinturas una buena dispersión significa que los pigmentos están finamente divididos y suspendidos en el vehículo líquido.

DURABILIDAD : Habilidad de un material para resistir los ataques destructivos del ambiente al cual está expuesto. La durabilidad depende de factores tales como la aplicación, el espesor de capa aplicada, la severidad del ambiente y la resistencia específica del recubrimiento.

FOSFATIZADO: Pretratamiento de superficies ferrosas con fosfato y ácido fosfórico, en frío o

en caliente, el cual tiene como objeto mejorar la resistencia del metal a la corrosión y mejorar la adherencia del sistema de pintura.

GALVANIZADO: aplicación de un recubrimiento de zinc que se hace al hierro y acero con el fin

de mejorar su resistencia a la corrosión. Esta aplicación puede hacerse en frio, en caliente y por la utilización de pinturas orgánicas e inorgánicas.

GRAVEDAD ESPEFICA: peso de un determinado volumen de una sustancia, comparado con el peso de un volumen igual de agua. También se llama “Densidad Relativa “.

indicador. El indicador es una sustancia que tiene un color intenso en solución ácida o básica y otro color en soluciones de otro tipo. Los indicadores se emplean para determinar el punto de titilación.

INHIBIDOR : Material que se utiliza para desacelerar o parar una reacción indeseada. Son muy

corrientes los inhibidores de corrosión que se añaden al agua de enjuague en operaciones de preparación de superficies, para evitar el ataque al metal mientras el agua se evapora. INMERSION: Método de aplicación en le cual se sumerge la pieza en un tanque. INTEMPERIE: Conjunto de condiciones ambientales a cielo abierto: agua, (lluvias humedad relativa, condensación), radiación solar y temperatura. No todas las pinturas están formuladas con resistencia a la intemperie.

108

JABON: Sal metálica de ácidos grasos, obtenida por saponificación de grasas, aceites y ceras con una base orgánica o inorgánica. Las sales sódicas y potásicas son los jabones comunes; con propiedades detergentes; los jabones de cobalto, manganeso y plomo se utilizan como agentes secantes.

LACA: Recubrimiento, transparente o pigmentado, brillante o mate, y que seca básicamente por evaporación del solvente.

LEVANTAMIENTO: Fenómeno que se presenta por acción de los disolventes de una capa de recubrimiento recién aplicada sobre otra aplicada anteriormente. Se manifiesta por un ablandamiento y corrugado o levantamiento de la capa inferior. LIMPIEZA: Eliminación de contaminantes (óxidos, grasa, aceites, polvo, hongos, incrustaciones, etc), por cualquier medio manual, mecánico, químico o término.

LITRO: Medida de volumen del sistema Internacional. Volumen de un kilogramo de agua a 40°C 1galón U.S. Equivale a 3,78 litros.

METALIZADO, ACABADO: Terminación en colores con cierta cantidad de metales polvo, con lo cual se obtiene una apariencia metálica. Se conocen también como policromados.

MEZCLA: Combinación de varias sustancias que no presentan ningún cambio químico entre sí.

SWISSCONTACT

NANOMETRO: Unidad de longitud, equivalente a una milmillonésima del metro (10° metros) ó 10 unidades Angstrom. Anteriormente se denominaba como milimicrón. Abreviatura : nm. OXIDACION: Proceso por el cual los átomos de un material ceden electrones en una reacción química. Formación de oxido. Las pinturas y recubrimientos formulados con aceites secables, endurecen por la oxidación de los aceites con el oxígeno del aire.

OXIDO DE HIERRO: Pigmento natural o sintético, de color amarillo, pardo o rojo, compuesto principalmente por óxidos de hierro. El óxido de hierro rojo es muy utilizado en la formulación de bases anticorrosivas.

PERFIL DE RUGOSIDAD: Condición que presentan las superficies preparadas con chorro de arena y que se refiere principalmente a la altura medida desde las partes más profundas hasta los picos más

Manual Práctico de Galvanoplastia altos, las alturas de perfil más corrientes están comprendidas entre 1,5 y 4 mils.

PICKLING: (En inglés: adobo, inmersión en ácido). Pretratamiento del hierro y el acero para remover el óxido, y la escama de laminación por inmersión de las piezas en un baño ácido con un inhibidor apropiado. Este tratamiento puede hacerse con ácido clorhídrico, sulfúrico o fosfórico.

PISTOLA: Herramienta accionada por aire comprimido o por presión del fluido, que se utiliza para la

aplicación de pinturas y recubrimientos por pulverización del material a través de un pequeño orificio. Los tipos de pistola más utilizados son de aire o convencional, sin aire.

PREPARACIÓN DE SUPERFICIE: Tratamiento manual, mecánico, químico, o térmico que se hace

con el fin de acondicionar una superficie sobre la cual se va aplicar una pintura o recubrimiento. Todas las operaciones de preparación de superficies deben tener como finalidad proporcionar una superficie limpia, seca y con una rugosidad apropiada para la adherencia y durabilidad del material aplicado.

RETARDADOR: Solvente lento, de baja volatilidad, que se utiliza mezclado con los adelgazadores. REMOCIÓN: Ataque que se realiza sobre un recubrimiento, por medio de materiales especialmente activos, para eliminar películas en mal estado o que se deseen cambiar por un sistema nuevo incompatible. La película ablandada se retira con una rasqueta.

SANDBLASTING: En inglés CHORRO DE ARENA SANITARIO RECUBRIMIENTOS: Recubrimiento transparente u opaco con características de resistencia especiales, para proteger el interior de latas de conservas.

SECAMIENTO: Proceso de transformación de una capa de recubrimiento líquido a sólido, debido a la evaporación de solventes, reacciones físico-químicas o una combinación de ambas. Existen distintos grados de secamiento: al tacto, al manejo, para lijar, para segundas manos y para poner en servicio la superficie pintada.

SECANTE: Aditivo sólido o líquido que acelera el secamiento de pinturas y recubrimientos. SELLADOR: Material, generalmente transparente, que se utiliza para disminuir la absorción de superficies 109 porosas, proporcionando una disminución en los costos y una mejor apariencia del acabado.

SEDIMIENTO: Materia que habiendo estado suspendida en un liquido se deposita en el fondo por su mayor peso.

SEMIBRILLANTE: Superficie con un grado de brillo comprendido entre el brillante y la cáscara de huevo.

SOLUCIÓN: Liquido que contiene un sólido u otro líquido o un gas en fase homogénea, la solución debe ser transparente y sin sedimentos. La separación de los componentes puede hacerse por algunos procesos físicos (evaporación, destilación) ó químicos. Acción y efecto de resolver una duda o dificultad. En química dicese de la mezcla homogénea de dos o más sustancias. Suele llamarse soluto al que esta en menor proporción y solvente al que esta en mayor, pero no siempre es así. El agua del acuario es una solución de numerosos solutos, siendo el agua el solvente.

SUPERFICIE: Parte exterior de una sustancia. Las principales características de una superficie que va a ser pintada son: Uniformidad, ausencia de materiales extraños y rugosidad apropiada. VISCOSIDAD : Propiedad de líquidos y gases que se manifiesta por su resistencia a fluir. WASH-COAT: Capa muy delgada de recubrimiento que se aplica como primera mano a una superficie, como sellador o para facilitar el lijado. de pinturas y recubrimientos. Liquido incoloro insoluble en agua, rango de ebullición: 138-144°C.gravedad especifica a 25°C, 0,86 puntos de chispa (copa cerrada): 28°C fórmula C2H4(CH3)2.

ZINC, POLVO DE : Pigmento preparado con zinc finamente dividido que se utiliza en la formulación de pinturas anticorrosivas de la más alta calidad, que funcionan como protección catódica.

SWISSCONTACT

XILENO: Hidrocarburo aromático, derivado por destilación de la hulla que se utiliza como adelgazador

Manual Práctico de Galvanoplastia

ANEXOS

SWISSCONTACT

110

210 50

Clásico

SWISSCONTACT

Condiciones de trabajo Temperatura 15-20 Densidad de corriente catódica A/dm2 2-10 Rendimiento catódico % 95-100 Agitación catódica c: aire a coa Anodos Cobre puro Relación de ánodo/cátodo 1/1 Número de litros/amperio 21 Filtrado 0.4-2.2 Velocidad de deposición µ/minuto (1) Los abrillantadores y nivelantes generalmente están patentados

Sulfato de cobre CuSO45H2O Acido sulfúrico H2SO4 Tiourea Dextrina Acido clorhídrico HCl Melaza Humectante Endurecedor Abrillantador (1) Nivelante (1)

Composición

25-20 2-20 95-100 coa Cobre puro 1/1 11 + 0.4-4.4

+

240 60-75

Electroformado

15.50 2.10 95-100 c Cobre puro 1/1 11 + 0.4-2.2

0.2

250 12 0.0008

Semibrillante 2

15-50 2-10 95-100 c Cobre puro 1/1 11 + 0.4-2.2

Brillante

15-50 2-10 95-100 c Cobre puro 1/1 11 + 0.4-2.2

1

Formulas de electrolitos de cobreado ácido al sulfato de cobre

Tabla N-3

15-50 2-20 95-100 c Cobre + fósforo 1/1 11 + 0.4-4.4

Brillante Nivelante

Manual Práctico de Galvanoplastia

111

Composición en g/l

Ataque o depósitos ligeros 1a2µ 1a6µ

1 max

50 + Util Util 0.5-0.9 6 Cobre puro + 1 max

12.0-12.6 55-70 2-4 coa 2/1

12.0-12.6 30-45 1-1.5 c 2/1 30 + Preferible Util 0.1-0.15 6 Acero o Co

18.7 6.0

15.7

(1) Para el cobreado en bombo del zamac se recomienda hacer un precobrado (2) Son preferibles las fórmulas de potasio

Rendimiento catódico % Bolsas de anodos: nylon, rilsan Filtrado Inversión periódica Velocidad de deposición: µ/min Tensión máxima Anodos Posibilidad de adición de abrillantadores Litros de baño por amperio Velocidad de rotación óptima Aplicaciones

Hidróxido potásico KOH Sal de Seignette (o sal de Rochelle) Tartrato doble de potasio y sodio NaK (C4H4O6). 4H2O Cobre metal Cu Cianuro libre NaCN Condiciones de trabajo pH colorimétrico Temperatura en ºC Densidad de corriente A/dm2 Agitación: catódica a, aire comprimido c Relación anodo/cátodo en superficie > 13.0 75-82 3.-6 coa 2/1

42 7.5

Dep. brillantes o a espesor 1 a 50 µ 1a5µ

100 100 + + indispensable indispensable indispensable 1.3-2.6 1.3-2.6 6 6 Cobre puro Cobre puro + + 1 max 1 max

> 13.0 75-82 3-6 c 2/1

85 3.8

Baños Quietos Depósitos de ataque o débil Depósitos de fuerte espesor espesor A la sal de Al cianuro Al cianuro Seignette sódico potásico 22.5 26.2 120 60 33.8 34.5 135 94 15.0 30 30 30 Hasta Hasta 30 pH 12-12.6 pH 12-12.6 42 45

Formulas de el ectrolitos de cobreado cianurado: baños quietos y bombos

Tabla N 4

112

Cianuro de cobre CuCN Cianuro sódico NaCN Cianuro potásico KCN Carbonato sódico Na2CO3 Carbonato potásico K2CO3 Hidróxido sódico NaOH

SWISSCONTACT

! 13 55-60

74.3 18 a 33

12-25 60-100

105 158 o 210 (2)

Rápido max

Variable Inútil Superficie anódica máxima Variable + + indispensable no no variable 8-12 Cobre puro + 1 máximo 4 a 10 t/mm Depósitos semi-brillantes y brillantes máximo 12/15 µ

! 13 55-60

31.5 18

8-15 45-70

45 68 o 90 (2)

Normal

Bombos (1)

Manual Práctico de Galvanoplastia

SWISSCONTACT

Densidad de corriente A/dm2 Agitación: catódico: c, aire: a Rendimiento catódico Filtrado Bolsas de ánodo: nylon Relación ánodo(ç/cátodo Velocidad de deposición: µ/minuto Litros de baño/amperios

Condiciones de trabajo pH colorimétrico óptimo Temperatura

Niquel metal

Sulfato de níquel NiSO47H2O Cloruro de niquel NiCl26H2O Acido bórico H3BO3 Sulfato sódico anhídro Na2SO4 Acido fosfórico H3PO4 Acido fosforoso H3PO3 Cloruro amónico NH4Cl Abrillantadores (1) B Humectantes 82) Nivelantes (3) Derivado aromático sulfonado Imida (5)

Composición en g/l

95-100 preferible preferible 1-1 0.1-0.2 10 1

2.5-5.0 coa 90-100 + + 1-1 0.5-1.0 5 1

40-60

15-20

0.5-1.0

5.6-5.9

5.0-5.5

38

25

15

25

30

15

eventualmente

180

Depósito duro (9)

120

Baño frío (6)

4.0-4.8 55 (10) 30-70 1-6 c o a (8) 95-100 + + 1-1 0.2-1.2 2 1

77

0.2-0.5

300 45 30-40

Mate

2.0-2.3 55 (10) 40-70 1-6 c o a (8) 95-100 + + 1-1 0.2-1.2 2 1

3.0-4.5 45-70 1-10 c o a (8) 90-100 + + 1-1 0.2-2 2 1

70

0.2-0.5

Alto contenido 240 90 30-40 Solo

2.0 55(10) 55-70 5-10 c o a (8) 90-100 + + 1-1 1-2 2 1

48-63

0.2-0.5

230-300 30

Al cloruro

65-112

+ 0.2-0.5 + 15-25 0.2

270-450 38-90 30-50

Brillante

Baño Watts clásicos

Formulas de el ectrolitos de niquelado al sulfato y cloruro, baños qui etos

Tabla n-6

1-3 c o a (8) 90-95 Preferible + 1-1 0.2-0.6 5 1

5.3-5.8 15-20

15-23

Eventualmente

15-40

75-110

75-110

Especial para depósitos sobre zinc (7)

75-95 4.5-37 Prefer. + 0.9-7 2.1 1

Prefer. + 0.9-7 2.1 1

0.5-1.0

41

3.8-7.5

50

75-95 4.5-37

0.5-1.0

47

50 1.3

Níquel-fósforo I II 175 50

Baño mate de

Manual Práctico de Galvanoplastia

113

Muy duro

Poco espeso

Si Brillante

Si Buena resistencia a la corrosión

Si Duro Buena Resistencia a la corrosión Duro

Su

Sobre zinc

Si

Aleación de Ni y P (3 a 15%), muy dura, la dureza se aumenta por tratamiento a 375ºC aproximadamente

Joyería Predepósito Recargo Electro ElectroDecorativo Electroantes de Endurecimiento formado formado antes (7) Protección formado plateado o superficial protección del cromado dorado (1) Abrillantadores: se trata generalmente de mezcla de productos químicos orgánicos patentados (2) El alcohol laurilsulfato sódico es el más utilizado como humectante (3) Comp para (1)-(4) se puede utilizar el benceno, tolueno, naftaleno: sulfonato sódico, el naftalentrisulfonato sódico es el más empleado (4) Generalmente la sacarina-(6). Se puede añadir goma arábiga, sulfato de cadmio, etc., como abrillantador, si no hay cromado posterior-(7) baño especial para el niquelado directo sobre aleaciones de zinc, o sobre zinc electrodepositado sobre aluminio-(8) si no hay humectante. (9) La dureza aumenta con el pH (máx 5.9) y decrece con la temperatura (máx 60ºC, óptimo 40ºC), es óptima 40ºC) es óptima para NH4 = 8.2 G/L. El trabajo no debe calentar la pieza por encima de 230ºC(10) temperatura óptima.

Si

Sin B

114

Aplicaciones

Cromable directamente Características del depósito

SWISSCONTACT

Manual Práctico de Galvanoplastia

Manual Práctico de Galvanoplastia 1. PROPIEDADES BASICAS DE LOS ELEMENTOS MAS USADOS EN LOS PROCESOS

EDADES BASICAS DE LOS ELEMENTOS MAS USADOS EN LOS PROCESOS Tabla 1 FACTOR Por el que se multiplica la unidad

103 103 101 100 10-1 10-2 10-3 10-6

PREFIJO A poner delante del nombre de la unidad

SIMBOLO A poner delante de la unidad

kilo hecto deca deci centi mili micro

k h da d e m u

1.000 100 10 1 0.1 0.001 0.001 0.000 001

Tabla 2

Aluminio Antimonio Plata Arsénico Nitrógeno Bario Berilio Bismuto Boro Bromo Cadmio Calcio Carbono Cloro Cromo Cobalto Cobre Estaño Hierro Fluor Germanio Hidrógeno Iodo

Símbolo Peso atómico Al Sb Ag As N Ba Be Bi B Br Cd Ca C Cl Cr Co Cu Sn Fe F Ge H I

27 121.8 107.9 74.9 14 137.4 9 209 10.8 79.9 112.4 40.1 12 35.5 52 58.9 63.5 118.7 55.8 19 72.6 1 126.9

Nombre

Símbolo

Magnesio Manganese Mercurio Molibdeno Níquel Oro Oxígeno Fósforo Platino Plomo Potasio Rodio Selenio Silicio Sodio Azufre Estroncio Titanio Tungsteno Uranio Vanadio Zinc Zirconio

Mg Mn Hg Mo Ni Au O P Pt Pb K Rh Se Si Na S Sr Ti W U V Zn Zr

Peso atómico 24.3 54.9 200.6 96 58.7 197.2 16 31 195.2 207.2 39.1 102.9 79 28.1 23 32.1 87.6 47.9 183.9 238.1 51 65.4 91.4

115

SWISSCONTACT

Nombre

116

+ +

+

De potasio De sodio

Amonio I Acetato Carbonato

Cloruro Sulfato Sulfocianuro Sulfuro

+

Alumbre De amonio

+ + +

+

+

Anhidro

+

+ + +

Cristalizado con agua

Aluminio III Cloruro Fluoruro Hidróxido Sulfato Sulfato

Nombre del producto

Formula (NH4) 2 S

NH4CNS

(NH4) 2 SO4

N4Cl

(NH4) CO 3 . H2O

(NH4) C2H3O

NH4

AlNA(SO 4) 2 12 H2O

Al(NH4) (SO 4) 2 . 12 H 2O AlK(SO 4) 2 12 H2O

Al2 (SO) 3 .18 H2O

Al2 (SO) 3

Al(OH)3

AlF2 . H2O

AlCl2 6h2O

Al

Peso molecular 53.5 132 76.2 68

18 77 114

474.4 458.3

453.3

26.97 212.4 102 78.0 342.1 666.4

Contenido en metal (%) 16.8

11.2 26.4 34.6 15.7 8.1

Densidad en kg/dm3 1.53 1.77 1.30

1.07

1.75 1.67

1.64

2.17 2.42 2.70 1.68

2.7

color inc inc inc

inc inc

inc inc

inc

inc inc inc inc inc

Fusión en ºC 513 149

89 61

360 770

658

2500

Ebullición en ºC

Puntos de Fría g/l % cm3 a 20 ºC

29 75 163

Ts 25

6 39

35

400 ps ins

1.25 103

ins 89 1104

ms

Caliente g/l % cm3 a 100 ºC

s agua 67 a 65ºC

ins Ac

s agua 87 a 0ºC

s agua 81 a 0ºC

ps Ac ps B

s Ac B diluidos

Otros disolventes

Tabla de las formulas, solubilidad y algunas constantes esenciales de los principales productos químicos utilizados en galvanotecnia s = soluble, ms = muy soluble, ps = poco soluble, mps = muy poco soluble, Ac = ácido, B = base, inc = incoloro. Solubilidad N = N gramos a la temperatura indicada

PROPIEDADES DE LAS SUBTANCIAS USADAS EN LOS PROCESOS GALVANOPLASTICOS Tabla 3

SWISSCONTACT

Manual Práctico de Galvanoplastia

SWISSCONTACT

164.5

74.1 128.4 144.5 52.01 122.9 86.0 68.0 274

BaSO4

Cd(CN) 2

Cd(OH) 2

CdS

+

+ + +

Cianuro

Hidróxido Oxido

Sulfuro Cromo II, III, VI Sales bivalentes II Cloruro cromoso Hidróxido cromoso Oxido crómico Sulfato cromoso Sales gravilentes III Cloruro crómico Hidróxido crómico + + Cr2O3

Cr(OH) 3

CrCl3

Cr2SO 4 . 7 H2O

CrO

Cr(OH) 2

CrCl2

Cr

CdO

158.4 103.0 152.0

244.3 233.4

BaCl2 . 2 H2O

+

Cloruro Sulfato

+

247.80

Ag2S

Sulfuro

+ + +

169.90 311.8

Ag2SO4

AgCN AgNO3

+

Nitrato Sulfato

107.88 143.3

331.77 133.90

+ +

Cromato Cianuro

AgCl

Ag

Ag2CrO4

+

Plata I Cloruro

32.8 50.5 68.4

42.3 60.5 76.5

77.8

87.5

68.4

5.21

4.58 6.92 2.75

4.79 8.15

inc inc

3.1 4.5

verde

violeta

verde

blanco

1990

!1100

1750 1920 820 1550

negro

inc

!900

ins

ins ins

ins

77 ins

ins

952 ps

ins ins

ins

ins ins ins

ins ins ins

ms ms Se descomp ins ins 12º s

ins

ins ins marrón

blanco

35 ins

ins

125 ps

ins ins

ins

ins

2327

1500

2170 1554

blanco

960 1350

842

negro

87.1

350

7.31

4.35 5.45

63.5 69.2

rojo inc

960.5 455

209 657

5.62 3.95

65.0 80.6

inc

inc inc

10.5 5.56

75.3

ps Ac

s Ac

s amoníaco

s Ac

s Ac diluido, s amoniaco

s Ac

s ácido sulfúrico caliente s cianuros alcalinos, amoniaco

s cianuros alcalinos

s acido nítrico, amoniaco acido sulfúrico concentrado

s cianuros alcalinos

(d = 0.89), carbonatos, cianuros alcalinos

s amoniaco

s ácido nítrico

Manual Práctico de Galvanoplastia

117

SWISSCONTACT

+

Hexavalente VI Acido crómico (anhídrido)

95.6

CuS

+

Sulfuro cuproso

Cu(OH) 2

+

+

Hidróxido cúprico

Nitrato cúprico Oxido cúprico +

CuO

Cu(NO3) 2 . 3H2O

241.6 79.6

97.6

CuCl2 . 2 H2O

+

199.6 134.5 170.5

CUCl2

Cu(C2H3O 2) 2H 2O

Sales bivalentes Acetato Cloruro cúprico Cloruro cúprico +

80.6 143.1

Cu(OH)

+ +

+ +

285

Cuk3(CN) 4

+

Cianuro doble de cobre y potasio Hidróxido cuproso Oxido cuproso Cu2O

89.5

Cu

CuCN

+

58.94 281.1 63.57

Co CoSO4 . 7 H2O

100

CrO3

716.5

99.0

Cianuro cuproso

+

+

Cr2(SO 4) 2 . 18 H2O

CuCl

+

Cobre I, II Sales monovalentes Cloruro cuproso

Cobalto II Sulfato

+

118

Oxido crómico Sulfato

26.3 79.9

65.1

31.8 47.3 37.2

66.5

78.9 88.8

70.9

64.2

21.0

52

14.5

2.05 6.4

3.37

2.40

1.88

5.6

3.4 6

2.92

8.9 1.95 8.9

1.9

negro

azul

azul gris azul

amar

blanco

rojo

amar

blanco

blanco

rojo

marron

verde

o

violeta

2575

3185

114 1336

630

1130

655

Se descomp. 1232

se descomp.

475

1492 97 1084

120 ins

7.2 71 110

ins

ins ins

ms

ins

mps

33

ms

120

Se d. 670 ins

20 108 192

ins

ins ins

ms

ins

s

ms

se desc

S Ac, cloruro de amoníaco

s amoníaco, ácido clorhídrico s ácido clorhídrico

s amoníaco

s ácido clorhídrico, amoníaco s cianuros alcalinos, Ac

s Ac

Manual Práctico de Galvanoplastia

SWISSCONTACT

152.7 266.8 55.85 231.6

Sn(OH)2

Sulfato

Nitrato Oxido

Cloruro

Magnesio Oxido (magnesia) Fosfato doble de Mg y de amonio Sulfato de magnesio Niquel II Carbonato

Sesquióxido de hierro

Hidróxido estanoso Estannato sódico Hierro II, III Oxido bi y trivalente

+

+

+

+

+

+

+

+

+

MgSO4 . 7H2 O

+

290.8 74.7 280.9

NiSO4 . 7H2 O

NiO

25.5 66.5

49.5

1.68 8.9

1.74 3.65 1.72

63.0 9.9 9.9

7.86 5.18

2.71

72.3

77.7 44.5

52.6

2.28 4.6

Contenido en metal (%) 6.4

Densidad en kg/dm3 negro verde

2.05 1.94

20.9

verde claro verde

verde claro verde

inc

inc

blanco

negro

blanco

inc

Negro

Azul

color

20.2 78.6

237.7 24.7 92.7 63.3 4.1

246.5 58.7 118.7

Ni(NO3) 2 . 6H2O

Ni(OH) 2

NICl2 . 6H2O

NICO3

Ni

Mg(NH4)Po4 . 6H2O

MgO

Mg

Fe2O4

Fe

Na2SnO3 . 3 H2 O

+

+

24.32 40.3 245.4

225.6

+ SnCl2 2H 2O

+

CuS

Sales bivalentes Cloruro estannoso

Sulfato de cobre Sulfuro cúprico 118.7

Anhidro

Sn

Cristalizado con agua

Estaño II, IV

Formula

249.7 95.6

Peso molecular

CuSO4 . 5 H2O

Nombre del producto

56.7

1453

652 2642

1525 !1500

37.7

231

1130

Fusión en ºC

Puntos de

3177

1102 2800

2730

2130

Ebullición en ºC

Continuación Tabla 3

Fría g/l % cm3 a 20 ºC

76

243 ins

180 ins

ins

ins ins

ins

ins 38

250

25 ins

Caliente g/l % cm3 a 100 ºC

117

ms Ins

ms ins

ins

ins ins

ins

Id.

se des

ms ins

s amoniaco, Ac caliente

s Ac, amoniaco s amoniaco

s Ac

s Ac, nítrico

s Ac

s Ac, diluidos

s Ac

ps Ac

s Ac

s Ac, B

s Ac, cianuros alcalinos s Ac, calientes salvo Ac nítrico

Otros disolventes

Manual Práctico de Galvanoplastia

119

SWISSCONTACT

+

Cianuro de platino Sales tetravalentes Acido cloroplatínico Cloroplatinato de potasio Plomo II

+ + +

Fluosilicato

+ + + + + + + +

+ +

+ + +

Carbonato Clorato Hipoclorito Cloruro Cromato Bicromato Cianuro Ferrocianuro Ferrocianuro Fluoborato Fluoruro

Cromato Fluoborato Sulfato Potasio I Acetato Aluminato

+

Cloruro de platino

+

+

+ 90.8 195.2 266.1 247.3

NiS

PtCl2

207.2 323.2 380.9 303.3 39.09 98.1 196

Pb

PbCrO4

2SiF6

KF

KBF4

Fe(CN) 6 K3 . 3H2O

Fe(CN) 6 K3

KCN

K2Cr2O 7

K2CrO4

KCl

KClO

KClO2

K2Co2

K2Al2O 4

CH2COOK

K

PbSo4

220

138.2 123 90.6 75.6 194.2 294 65.1 329.2 422.4 126 58.1

486.2

K2(PtCl2)

Pb(BF4 ) 2

562.0

PtCl2H2 . 6H2O

PtCN 2

Pt

395

Ni(NH4) 2 (So4) 2 6H2O

120

+

+

Sulfato doble de niquel Sulfuro Platino II, IV Sales bivalentes

64.1 54.4 68.3

40.2

34.7

79.0

73.4

64.7

14.9

2.67

1.98 2.73 2.7 1.52 1.89 1.85 2.5 2.48

2.29 2.32

6.2 0.86 1.8

6.3

11.34

3.46

4.6 21.4 5.87

1.92

inc

inc

inc

amar

rojo

inc

rojo

amar

inc

inc

inc

inc

blanco

amar

amar

amar marrón

gris verde amar marrón

negro

verde

530 857

770 984 400 623

897 350

!1080 63.5 292

844

327

790 1773

1592

1047

776

1750

4400

ps

ps 92

s ps ms 27.6 63 12 s s

217 s

ins

ins

ins

ps

s

ins

ins

ins

ps

s

122

ms 57 76

s

se descomp

396

ins

ins

ins

ps

s

ins

ins

se des

s ácido flurhídrico, amoníaco

s Ac nítrico, ins Ac sulfúrico y Ac clorhídrico

ms Ac

s agua regia

Manual Práctico de Galvanoplastia

SWISSCONTACT

Sodio I Acetato Carbonato Carbonato crist Cloruro Cromato Bicromato Cianuro Fluoruro Hidróxido Opdiro Ioduro crist Nitrato Nitrito Trifosfato Silicato Silicato crist. Estannato Sulfato

Rodio III Cloruro Fosfato Sulfato

potásico Permanganato Nitrato Nitrito Trifosfato Silicato Sulfato Sulfocianuro Monosulfuro Bisulfuro

+

+

+ +

+ + + +

+

+

+ + + + + + + + +

+ +

+

+

+ +

+

+

+ + +

Na2SO4

NaSnO3 . 3H2O

Na2SiO 3 . 9H2O

Na2SiO 3

Na3Po4 . 12H2O

NaNO2

NaNO3

NaI . 2H2O

NaI

NaOH

NaF

NaCN

Na2Cr2O 7. 2H2O

Na2CrO4 . 10H2O

NaCl

Na2CO3 . 10 H2O

Na2CO3

C2H3O 2Na . 3H 2O

Na

Rh2 (SO 4) 3 . 12H2O

RhPo4 . 3H2O

RhCl3 . 4H2O

Rh

K 2S

KHS

KSCN

K2SO 4

K2SiO 2

K3Po4

KNO2

KNO3

KMnO

22.99 136 106 286.2 58.4 342 298 49 42 40 149.9 186 85 69 380 122 284.2 266.7 142

103 281.4 251.9 710.2

158 101.1 85.1 212.3 154.2 174.3 97.2 72.2 110

36.6 48.4 29.0

2.7

2.80 2.13 3.66 2.45 2.25 2.17 1.62 2.4 2.75

0.97 1.53 2.53 1.46 2.16 1.48 2.52

12.40

2.66 1.86 1.71 1.80

2.70 2.10 1.92 2.56

inc

inc

inc

inc

inc

inc

inc

inc

inc

inc

inc

inc

oro

amar.

inc

inc

inc

inc

claro

amar.

rojo

inc

inc

inc

inc

inc

blanco

inc

inc

violeta

884

1027 47

312 284

562 992 322 662

800 21

97.7 319 850

1970

308 387 1340 976 1096 179 455

1497 1704 1390 1304

1465

883

>2300

5 347

39.8 ms

170 48

ms

ms 24 ms

246 413

180 302 73 180 82 163 28 ms E hidrólisis ms ms 45 19 45

46.5 7 25 45 35 S 180 Ms 4 42

s

ms

6 31 281 193 ps 11 210 ms

Manual Práctico de Galvanoplastia

121

SWISSCONTACT

Zinc II Carbonato Cloruro Cromato Cianuro Hidróxido Oxido Trifosfato Sulfato Sulfato crist. Sulfato crist. Sulfuro

Sulfato crist. Suldocianuro Sulfuro Sulfuro crist.

+

+ + +

+

+

+

+

322 81 78 240 65.38 125.4 136.3 298.8 117.4 99.4 81.4 458.2 161.4 269.5 287.6 97.4

Zn

ZnS

ZnSO4 . 7H2O

ZnSO4 . 6H2O

ZnSO4

Zn3(PO 4) 2 . 4H2O

ZnO

Zn(CN)3

Zn(CN)2

Zn2CrO4(OH) 2 .H2O

ZnCl2

ZnCO3

Na2S . 9H2O

Na2S

NcCNS

Na2SO4 . 10H2O

55.7 65.8 80.3 42.8 40.5 24.3 22.78 67.1

52.2 48.0

122

+ + +

+ +

+ +

3.05 5.4 3.04 3.74 2.07 1.97 4

7.15 4.4 2.9

1.85 2.47

1.46

blanco

blanco

blanco

blanco

blanco

blanco

blanco

blanco

amar.

blanco

blanco

inc

inc

inc

inc

40

313

410

32 313 920

620

906

ins mps ins ins ps 70 110 ins

ins 367

200 s s s

ms

Ins ins

ins

Manual Práctico de Galvanoplastia

Manual Práctico de Galvanoplastia

Tabla 4 Tabla de densidades de soluciones acuosas de acido crómico (CrO3) A 15ºC Densidad

Molaridad

g/l

específica

0.15 0.29 0.43 0.57 0.71

15 29 43 57 71

1.01 1.02 1.03 1.04 1.05

En Baumé 1.4 2.8 4.2 5.6 6.9

0.85 1.00 1.14 1.29

85 100 114 129

1.06 1.07 1.08 1.09

1.43 1.57 1.71 1.85

143 157 171 185

2.00 2.15 2.29 2.43

200 215 229 243

Contenidos en CrO3

Densidad

Molaridad

g/l

específica

2.57 2.72 2.88 3.01 3.16

257 272 288 301 316

1.18 1.19 1.20 1.21 1.22

En Baumé 22.1 23.2 24.2 25.2 26.2

8.2 9.5 10.7 12.0

3.30 3.45 3.60 3.75

330 345 360 375

1.23 1.24 1.25 1.26

27.1 28.11.07 29.0 29.9

1.10 1.11 1.12 1.13

13.0 14.4 15.5 16.7

3.90 4.06 4.22 4.38

390 406 422 438

1.27 1.28 1.29 1.30

30.8 31.7 32.6 33.5

1.14 1.15 1.16 1.17

17.8 18.9 20.0 21.1

4.53 4.68 4.84 5.00

453 468 484 500

1.31 1.32 1.33 1.34

34.3 35.2 36.0 36.8

123

SWISSCONTACT

Contenido en CrO3

Manual Práctico de Galvanoplastia

Tabla 5 Tabla de solubilidades, a 20C, de las principales sales utilizadas en galvanotecnia Para constituir la temrninología de las sales se emplea: 1. El nombre del radical anión, ácido por tanto, o sea fluoruro, fosfato, etc., al que se añade de, y 2. El nombre del metal con su sufijo oso o ico, si ha lugar. ejemplos: fluoruro de bario, sulfato estannoso o de estaño bivalente, cianuro cuproso, cromato de amonio (o de amoníaco), nitrato de sodio (o de sosa) cloruro de potasio (o de potasa), etc. Radical anión ! Símbolo ! Valencia ! Metal cation

124

cloruro Cl 1

cianuro CN 1

nitrato NO3 1

sulfuro S 2

sulfato SO4 2

carbonato CO3 2

3

Al

Amonio

1

NH4

Plata

1

Ag

Bario

2

Ba

Cadmio

2

Calcio

I A B S

S49

S73

S34

S

S

S187

S

S76

S

I

I CN

S216

I CN

I A” CN

S35

S70

PS

I

I

Cd

I A S4,5

I B CN H NO3 I

S

S153

I

S77

2

Ca

S30

S

I CN S

Cromo oso ico Cobre oso ico

2 3 1 2

Cr Cr Cu Cu

PS I

S S cr 58 PS A S cr 77

Estaño oso ico

2 4

Sn Sn

S S H

I A CN I CN

S259 S H

SH

I

S120

I

I CN S

I

I A I

acetato CH2CO2 1

I AB M S 68 B S 220 tI

S

cromato CrO3 2

I

S

I

mIA bIB tA

S30

S16

I

I

S

I CN

I A I AB

S

I

I A I A I A I A

S

SH

I CN I I A B I

S cr 26

PS A PS

2 3

Fe Fe

PS I

I B S92

S80 S87

I

S cr H

Magnesio

2

MG

PS

S

S

2

Ni

PS

S70 H S

S

Niquel

S H S cr 55

I A Cl

S49

I A

1 3

Au Au

Platino oso ico

2 4

Pt Pt

Plomo

2

Pb

PS

1

K

S92

S31

I A’ S

I A’ S11

I

Potasio

I Cl CN S A I A S I N H4 S24

S

Rodio Sodio

3 1

Rh Na

S4

S S35

S S28

S

S S

S25

Zinc

2

Zn

S

S267

S40

I CN

S S

Hierro oso ico

oso ico

fosfato PO4 3

Símbolo Valencia

Aluminio

Oro

SWISSCONTACT

fluoruro F I

S

SH

I CN S13 I A B I CN S H

S

I CN A B

I I S32

S129

I A

S cr 70

I Ab

I A’ B m 22 b 160 t 103

S S

I B NO8 S

m b t

S

S

PS

PS A

85 8 14 I

Manual Práctico de Galvanoplastia

125

SWISSCONTACT

H = se hidroliza S = soluble PS = poco soluble I = insoluble S seguido de cr = la sal cristalizada es soluble seguido de una cifra = solubilidad de la sal anhidra en 100g de agu a 20ºC cr seguido de una cifra = solubilidad de la sal cristalizada en 100 g de agua a 20ºC I CN = insoluble en agua pero soluble en cianuros alcalinos I A = insoluble en agua pero soluble en los ácidos minerales habituales I A’ = idem, salvo ácido sulfúrico I A” = ídem, salvo ácido clorhídrico I B = insoluble en agua pero soluble en bases PS A” = poco soluble en agua pero soluble en los ácidos minerales habituales PS CN = ídem, pero cianuros alcalinos A = seguido de Cl = ácido clorhídrico I NH4 = insoluble en agua, pero soluble en algunas sales amoniacales I NO3 = insoluble en agua pero soluble en ácido nítrico para los fosfatos: m = monofostato RH2PO b = bifosfato E2HPO4 t = trifosfato R3PO4 Los cuadros vacíos corresponden a sales poco comunes

15/30

25/50

fluoborato

Estaño sulfato

30

15/60

15/50

prifosfato

acido sulfato

Cobre cianurado

fluosilicato

40/60

duro

20/55

Cromado decorativo

40/60

15/25

Cadmiado

duro SO4

15/25

Temperatura habitual

Plateado

Electrolito para electrodepósito

0.2/1.0

8.5/8.9

12/12.8

12.0

pH

10/35

60/130

20/30

35/65

15/50

250/300(1)

250/300(1)

250/400 (1)

25/45

25/60

Contenido metal g/l

refrigeración +/

+/

+/

+

+

/+

+

/+

+

filtrado

catódica +

+

+

+o

+

+

+

aire

Agitación

1a5

< 50

4a6

< 20

1a6

1.0/2.5

0.2/10

Densidad de corriente A/dm3

0.5/1

1/1

2/1

1/1

0.4 a 1/1

0.7/1

0.7/1

0.7/1

2/1

0.1 a 0.4/1

Relación litro /amperio

Características de los principales electrolitos para electrodepositos

penetración TB

TB

AB

B

Mo

F

F

TB

TB

Poder de

B

B

B

B

Ma

Ma

Ma

B

TB

repartición

Tabla 6

Inversión periódica +

+/

Rendimiento

100

100

90

100

100

anódico

126 100

100

100

100

60

18/28

15/22

12/18

90/95

100

catódico

SWISSCONTACT

Manual Práctico de Galvanoplastia

3.5/4.0

12/12.5

Elevé

11.8

3/5

4.2/4.6

4.2/5

0.2/0.5

60/80

25/45

2/6

1/8

60/90

50/60

30/60

30/50

80

+/

+

/+

/+

/+

+

+

+

SWISSCONTACT

(1) Contenido en ácido CrO3. (2) Máximo 25°C

+/ A veces. /+ preferible TB = muy bueno, B = bueno, F = débil, Mo = medio, Ma = malo

acido fluoborato

20/40

15/25(2)

Zinc

acido sulfato

40/50

Rodio

cianurado

50/70

30/70

sulfamato

Oro

40/60

sulfato brillante

15/60

60/80

estannato

Níquel sulfato mate

20/40

fluoborato

+ +

+o +o

2 a 10 < 85

+

2a5

0.5 a 4

3 a 22

3a6

2/1

2/1

3/1

0.1/1

3/1

0.5/1

0.5/1

0.5/1

1/1

<6 0.5 a 5

1/1 a 2/1

3a5

+

+

+

+

+o

+

B

Ma

B

B

B

B

B

B

TB

B

B

Ma

B

B

B

Mo

Mo

Mo

B

B

90/100

90/98

90/98

90/98

60/80

85/95

60/98

90/95

90/95

90/95

60/80

Manual Práctico de Galvanoplastia

127

Manual Práctico de Galvanoplastia

Tabla 7 Características de los electrodepósitos us uales

128

C

D

ocluido porosidades

Tensiones internas Hidrógeno

nivelado

abrillantable

brillante

pasivable

electrodepósitos

Temperatur a limite de empleo en ºC

pasivo

Aspectos o propiedades

Dureza vickers

Plata

500

+

+

76-185

Cadmio

250

+

+

Cromo decorativo

1000

+

+

+

+

+

390-1280

duro

450

+

+

+

+

+

750-1800

Cobre monovalente

300

+

bivalente

300

+

Estaño bivalente

150

+

+

+

+ +

100-220

+

40-200

+

tetravalente Niquel baño mate

400

baño brillante

400

+

sulfamato

400

+

Oro

F

+

+

150-425 +

+

(1)

+

150-425 150-425

+

Rodio

500

Zinc

350

Latón

+

+ +

+

+

+

600-900 +

+

+

Tensiones internas: C = tensiones de comprensión

SWISSCONTACT

D = tensiones de dilatación F = débiles N.B. – Aspectos o propiedades; significan que se pueden obtener depósitos brillantes, pasivables, etc (1) Los baños de níquel a base de sulfamatos no poseen tensiones internas (especialmente de comprensión), lo que ofrece menos peligro que después de añadir cloruros (d níquel generalmente) o agentes de adición, que

Manual Práctico de Galvanoplastia

son necesarios para el buen funcionamiento del baño, y aumentan la dureza del electrodepósito. Nótese: las tensiones internas son entonces débiles.

Tabla 8 Características de los ánodos de los principales electrolitos para electro depósitos

Plata

Cianurado

Plata pura

1/1

+

Cadmio

Cianurado

Cadmio puro

2/1

+

Cromo

Acido crómico

Hierro armco

0.7/ a 1/1

+

Plomo antimonioso

0.7/ a 1/1

+

0.7/ a 1/1

+

pasivables

cátodo

bolsas

Ánodo

Ánodos i nsolubl e s

Tipo de baño

Relación superficie solubl es

el ectrolito

Natural eza químicas de los ánodos

+

+ + 7% antimonio

129

6-7% estaño

Plomo estaño Cobre

Estaño

Cianurado

Cobre puro

1/1

+

+

+

Lamiando o electrolítico

Sulfato mate

Cobre puro

1/1

+

Sulfato brillante

Cobre + fósforo

Sulfato estannoso

Estaño puro

1/1

+

Fundido

Estaño puro

2/1

+

Fundido

Estaño puro

1/1 a 2/1

+

Fundido

Mate

Níquel puro

1/1

+

+

Sulfamato

Níquel puro

1/1

+

+

Brillante

Níquel puro

1/1

+

+

Cianurado

Platino

Regulable

+

Inox 18/8

Regulable

+

+

Fluoborato Estannato

Oro

Electrolítico o laminado

Según el color deseado

SWISSCONTACT

Niquel

Manual Práctico de Galvanoplastia

Rodio Zinc

Platino

Muy débil

+

Cianurado

Zinc puro

2/1

+

Sulfato

Zinc puro

2/1

+

fluoborato

Zinc puro

2/1

+

+

Tabla 9 Proceso operatorio de preparación, cobreado, niquelado, cromado de aleaciones de aluminio

5 6 7 8 9 10 11 12 13

15 60-80 A 15 A 15/25 A 15 A 15-25 A 15 A

7

químico

electrolítico + 1 mn

+30 s-2 mn T +30 s-2 mn T +30 s-2 mn T +30 s-2 mn T +30 s-2 mn T +30 s-2 mn T

T

+30 s-2 mn T +30 s-2 mn T +30 s-2 mn T +30 s-2 mn T

Cobreado cianurazo electrolítico 50 1-3 3 + > 10 µ + > 10 µ Enjuague en agua corriente fría A T T Enjuague en agua acidulada 15 + 10 s-30 s + > 10 µ (H2SO4 o HCI) 17 Enjuague en agua corriente fría A +T T 18 Niquelado brillante (o mate) 50 3-5 5 Variable Variable 19 Enjuague en agua corriente fría A T T 20 Cromado electrolítico 30-50 3.5-5 12-20 Variable Variable 21 Enjuague en agua corriente fría A T T 22 Enjuague caliente 90-95 1 mn 1 mn T = duración de una inmersión, A = temperatura ambiente (1) si la aleación contiene silicio, aunque sea muy poco, será conveniente añadir algunos gramos de fluoruro de sodio a la solución de ácido nítrico de 10 a 15% 14 15 16

SWISSCONTACT

Desengrase electrolítico Desengrase químico Enjuague en agua corriente fría Decapado en ácido nítrico diluido (1) Enjuague en agua corriente fría Primer zincado químico Enjuague en agua corriente fría Decapado en ácido nítrico diluido Enjuague en agua corriente fría Segundo zincado químico Enjuague en agua corriente fría Decapado en ácido nítrico diluido Enjuague en agua corriente fría

Circuitos Operatorios Con desengrase

Revestimientos

130

1 2 3 4

OPERACIONES

Densidad de corriente A/dm2 12

Preparación

No.

Tensión Temperatura en volts en ºC V

E E

2.05 Filtros de aceite

Lodos y residuos con 2.06 metales pesados no ferrosos

SWISSCONTACT

E

E

2.04 Polvos de asbesto

Acumuladores y baterías de níquel cadmio,

E

Materiales de filtros usados con contenido 2.03 nocivo (v.g. carbono activado)

2.07

E

E

G

G

1

Industria del asbestos y asbesto cemento Industria vehículos y maquinaria en general Minas e industria metalúrgica. Puede contener Pb, Be, Al y otros metales pesados Comercio, acumuladores gastados

Industrias química, tintorerías, tratamiento de efluentes

Accidentes en industrias en general

Incineradores

F/Q OBSERVACIONES

2.02 Suelo y escombros

1

Residuos de productos de plantas y animales Residuos de productos 2 de origen mineral incluyendo metales Residuos del proceso de 2.01 incineración

COD DESCRIPCION

1

9999 35, 9520 3699 9999, 9513 3720, 23 9999, 61,

T T T I T T

Desecación y-o Solidificación previa a la disposición

1

Solidificación o encapsulamiento. Clasificación

1 Se requiere encapsulamiento

1 2 Considerar reciclaje

1

1 2

4311 4312 1

F/Q B T R TRATAMIENTOS

T

CRETIB CIIU

TABLA 2: SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS INDUSTRIALES. LISTADO DE DESECHOS PELIGROSOS PRODUCIDOS EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA

ANEXO 2

Manual Práctico de Galvanoplastia

131

Otros lodos hidróxidos metálicos

Ácidos inorgánicos y 4.01 mezclas

Sales y sustancias 3.04 químicas de proceso, fuera de especificación Residuos de procesos 4 como ácidos, álcalis y concentrados

3.02

3.01 Lodos galvánicos

Residuos de procesos tales como óxidos, hidróxidos y sales

2.08 Residuos con mercurio

mercurio

COD DESCRIPCION

3

132

E

G

E

E

E

E

2

Industria química, galvanoplástica, acabado de superficies y laboratorios. Incluye ácidos

C,T

T

T

Industria química y tratamiento de efluentes industriales Industria en general

T

T

3511, 1 38

35, 3720

3811, 3812, 1 3819

Solidificación o 1 encapsulamiento. Considerar reuso, reciclaje

1 Desecado o solidificación

Cianuro: oxidación Cromo: reducción 2 desecado y encapsulamiento previo a disposición final

Si no hay tratamiento F/Q, 2 solidificación o encapsulamiento

y recolección diferenciada

F/Q B T R TRATAMIENTOS

9999 1

62, 3839

CRETIB CIIU

Industria galvanoplástica.

Industria en general

F/Q OBSERVACIONES

TABLA 2: SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS INDUSTRIALES. LISTADO DE DESECHOS PELIGROSOS PRODUCIDOS EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA

SWISSCONTACT

Manual Práctico de Galvanoplastia

Lejías, álcalis, soluciones amoniacales y mezclas

E

5.06 Tensoactivos

SWISSCONTACT

E

3

Industria química, producción de detergentes,

Industria, comercio

Acabado de superficies

E G

Producción de fibras de madera

Industria química y farmacéutica Industria química, acabado de superficies y laboratorios Industria Textil, producción de fibra de madera Laboratorios de fotografía e imprenta

E

E

E

E

E

sulfocrómicos y ácidos de baterías

F/Q OBSERVACIONES

5.05 Detergentes

4.05

Baños de fijación y revelado Productos utilizados en 4.06 la producción de fibras de madera Concentrados con cromo 4.07 VI y cianuro Residuos de plaguicidas, detergentes, productos 5 farmacéuticos y de laboratorio

4.04 Hipoclorito de sodio

4.03

4.02 Ácidos orgánicos

COD DESCRIPCION

T

3523, 61 3523, 35,

38

T

T

33

C, T

T

1

1

33, 1 3211 3420, 1 9592

38, 1 3511

C C

3511, 1 3522

1 2

1 2

Considerar reuso, reciclaje

F/Q B T R TRATAMIENTOS

C,T

CRETIB CIIU

TABLA 2: SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS INDUSTRIALES. LISTADO DE DESECHOS PELIGROSOS PRODUCIDOS EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA

Manual Práctico de Galvanoplastia

133

Industria química

E

4

T

T

T

Industria química y petroquímica Industria química y de redestilación

E

9.03 Catalizadores

E

E,T

1 1

3540, 35 3540, 2 35

1 2

solidificación o encapsulamiento

Requiere manejo especial

Requiere manejo especial

F/Q B T R TRATAMIENTOS

3529, 3 35, 1 3540

3211

CRETIB CIIU

Producción y distribución

Producción y distribución. Contiene sustancias explosivas, en algunos casos plomo

E

E

9.02 Residuos pirotécnicos

Residuos de procesos de 9.04 destilación de solventes halogenados Residuos de procesos de 9.05 destilación de solventes

E

G

G

G

G

industria textil

F/Q OBSERVACIONES

9.01 Explosivos y municiones

9

8

7

Residuos de solventes orgánicos, pinturas barnices, pegamentos y resinas Residuos de plástico, hule, cauchos y textiles Otros residuos peligrosos

Residuos de productos del petróleo

COD DESCRIPCION

6

134

TABLA 2: SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS INDUSTRIALES. LISTADO DE DESECHOS PELIGROSOS PRODUCIDOS EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA

SWISSCONTACT

Manual Práctico de Galvanoplastia

E E

9.09 Peróxidos orgánicos

9.10 Peróxidos inorgánicos

Residuos orgánicos humanos

SWISSCONTACT

9.14

9.13 Residuos hospitalarios

Lodos De tratamiento de efluentes industriales no 9,11 especificados anteriormente Lixiviados de rellenos 9.12 sanitarios

E

E

E

E

E

9.07

E

E

Hospitales

5

Rellenos sanitarios y de seguridad Hospitales y laboratorio microbiológicos

Industria en general

Industria química y utilización de PCB Industria química Industria química y plásticos Industria química y laboratorio

Industria química y laboratorios

F/Q OBSERVACIONES

PCB (Bifenilos Policlorados) 9.08 Fenoles

9.06 Gases en contenedores

no halogenados

COD DESCRIPCION

9999 0000 1 9331 1 9331

T T P P

1

35

R,T

R,T

1

1 2

1

1

1

Tratamiento según tipo de relleno

Desecado previo a la disposición final

Se requiere manejo especial

F/Q B T R TRATAMIENTOS

35 35, 1 3513

35

T T

35110 6. 9999

E

CRETIB CIIU

TABLA 2: SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS INDUSTRIALES. LISTADO DE DESECHOS PELIGROSOS PRODUCIDOS EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA

Manual Práctico de Galvanoplastia

135

136

Característica de peligrosidad de acuerdo a la corrosividad (C), reactividad (R), explosividad (E), toxicidad (T),

•

•

•

La fuente de generación y grupo CIIU del que proviene

•

6

Si un desecho se encuentra dentro del listado, deberá obligatoriamente realizar el tratamiento señalado.

alternativa de tratamiento, que se deberá realizar con una justificación técnica.

En el caso de los tratamientos se usa el número 1 para señalar la primera opción y el número 2 para una opción

El tratamiento que se debe dar al desecho: físico químico (F/Q), biológico (B), térmico (T) o disposición final (D).

inflamabilidad (I) y biológico infeccioso (B)

Nombre del desecho peligroso

•

uno de ellos. La tabla contiene:

En la Tabla 2 se señalan los desechos considerados como peligrosos, su origen y el tratamiento que se debe dar a cada

LISTADO DE DESECHOS PELIGROSOS

SWISSCONTACT

Manual Práctico de Galvanoplastia

Manual Práctico de Galvanoplastia

ANEXO 3 TABLA 3: LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES POR CUERPO RECEPTOR

Expresad o como

Unidad

LIMITE MÁXIMO PERMISIBLE Alcantarillado

Cauce de agua

Aceites y grasas

AyG

mg/l

50

30

Aluminio

Al

mg/l

5,0

5,0

Arsénico total

As

mg/l

0,1

0,1

Cadmio

Cd

mg/l

0,02

0,02

Caudal máximo

-

l/s

1.5 veces el

4,5 dato

caudal (1)

referencial.

Cianuro

CN-

mg/l

1,0

0,1

Coliformes fecales

MNP/100ml

Cobre

Cu

mg/l

1,0

1,0

Cromo Hexavalente

Cr+6

mg/l

0,5

0,5

mg/l

0,2

0,2

Compuestos fenólicos

Expresado como fenol

-

unidades

(2)

137

Inapreciable en

Color real

Color real

Fósforo Total

P

mg/l

15

10

Hidrocarburos Totales

TPH

mg/l

20

20

Materia flotante

Visible

-

Ausencia

Ausencia

Manganeso

Mn

mg/l

10,0

2,0

Mercurio (total)

Hg

mg/l

0,01

0,005

Níquel

Ni

mg/l

2,0

2,0

Organoclorados

Concentraci

totales

ón

mg/l

0,05

0,05

Organofosforados

Concentraci

totales

ón

mg/l

0,1

0,1

Plomo

Pb

mg/l

0,5

0,2

Potencial de

pH

5-9

5-9

de color

-

Remoción > 99%

dilución: 1/20 (3)

SWISSCONTACT

Parámetros

Manual Práctico de Galvanoplastia

Parámetros Aceites y grasas

Expresad o como

Unidad

LIMITE MÁXIMO PERMISIBLE Alcantarillado

Cauce de agua

AyG

mg/l

50

30

-

ml/l

10

1,0

Sulfuros

S

mg/l

1,0

0,5

Sulfatos

SO4

mg/l

400

1000

Temperatura

-

C

< 40

< 35

Tensoactivos

MBAS (4)

mg/l

0,5

0,5

Zinc

Zn

mg/l

2,0

2,0

hidrógeno Sólidos Sedimentables

o

(1) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado. (2) Los regulados con descargas de coliformes fecales menores de 3000 quedan exentos de tratamiento.

138

(3) La apreciación del color se estima sobre 10 cm de muestra diluida.

SWISSCONTACT

(4) Substancias activas al azul de metileno.

8

Manual Práctico de Galvanoplastia

TABLA 4: LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES POR CUERPO RECEPTOR

LIMITE MÁXIMO PERMISIBLE Parámetros

Expresado como

Unidad

Junio

Junio 2006 Junio 2008

Junio

2004 a

a Mayo

a Mayo

2010

Mayo 2006

2008

2010

198(A)

172(A)

146(A)

120(A)

148 (C)

122 (C)

96 (C)

70 (C)

396(A)

344(A)

292(A)

240(A)

259 (C)

214 (C)

168 (C)

123 (C)

158(A)

137(A)

116(A)

95(A)

111 (C)

92 (C)

72 (C)

53 (C)

4,5

4,5

4,5

4,5

Demanda Bioquímica de Oxígeno

D.B.O5

mg/l

D.Q.O

mg/l

SS

mg/l

Q

l/s

(5 días)

Química de Oxígeno Sólidos suspendidos Caudal

Nota. (A) Alcantarillado y (C) Cauce de agua.

9

139

SWISSCONTACT

Demanda

Manual Práctico de Galvanoplastia

TABLA 5: Límites de descarga al sistema de alcantarillado público Parámetros

Expresado como

Unidad

Aceites y grasas

Sustancias solubles en hexano

mg/l

Alkil mercurio

Límite máximo permisible 100

mg/l

NO DETECTABLE Acidos o bases que puedan causar contaminación, sustancias explosivas o inflamables. Aluminio Arsénico total Bario Cadmio

Carbonatos

mg/l

Cero

Al As Ba Cd CO3

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l l/s

CNCo Cu Extracto carbón cloroformo (ECC) Cl Cr+6 Expresado como fenol D.B.O5.

mg/l mg/l mg/l mg/l

5,0 0,1 5,0 0,02 0,1 1.5 veces el caudal promedio horario del sistema de alcantarillado. 1,0 0,5 1,0 0,1

mg/l mg/l mg/l

0,5 0,5 0,2

mg/l

250

D.Q.O.

mg/l

500

Dicloroetileno P Fe TPH

mg/l mg/l mg/l mg/l

1,0 15 25,0 20

Mn

mg/l

10,0

Caudal máximo

140

Cianuro total Cobalto total Cobre Cloroformo

Cloro Activo Cromo Hexavalente Compuestos fenólicos Demanda Bioquímica de Oxígeno (5 días) Demanda Química de Oxígeno Dicloroetileno Fósforo Total Hierro total Hidrocarburos Totales de Petróleo Manganeso total Materia flotante

SWISSCONTACT

VISIBLE Mercurio (total) Níquel Nitrógeno Total Kjedahl Plata Plomo

Hg Ni N Ag Pb

10

AUSENCIA mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

0,01 2,0 40 0,5 0,5

Manual Práctico de Galvanoplastia

Temperatura Tensoactivos

Tricloroetileno Tetracloruro de carbono Sulfuro de carbono Compuestos organoclorados (totales)

Organofosforados y carbamatos (totales)

Vanadio Zinc

pH

Se SO4= S

ml/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

5-9 20 220 1 600 0,5 400 1,0

mg/l

< 40 2,0

mg/l

1,0

mg/l

1,0

mg/l

1,0

mg/l

0,05

mg/l

0,1

o

C Sustancias activas al azul de metileno Tricloroetilen o Tetracloruro de carbono Sulfuro de carbono Concentració n de organoclorad os totales. Concentració n de organofosfora dosy carbamatos totales. V Zn

11

141 mg/l mg/l

5,0 10

SWISSCONTACT

Potencial de hidrógeno Sólidos Sedimentables Sólidos Suspendidos Totales Sólidos totales Selenio Sulfatos Sulfuros

Manual Práctico de Galvanoplastia

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1.) GLAYMAN J.- GALVANOTECNIA. Técnica y Procedimientos. Traducción del Francés. Segunda Edición Española. Editorial Eyrolles. España. 1 980. 2.) THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, INC., Moder Electroplating, Third Edition, Editade by Frederick A. Lowenheim, A wiley Intercience Publication / Jhon Wiley & Sons. 1976. 3.) Gubert Balaña J., Defectos en los Baños Galvánicos, Separata del articulo publicado Acabados Industriales, Ed. Cedel. Barcelona España. 1968 4.) Gubert Balaña J., Elimiacion de Recubrimientos Metálicos, Separata del articulo publicado Acabados Industriales, Ed. Cedel. Barcelona España 1969. 5.) Orlowski A. Higiene, patología y prevención en los tratamientos Industriales de Superficies. Separata del articulo publicado Acabados Industriales, Ed. Cedel. Barcelona España 1976. 6.) Canter, Larry. – Manual de Evaluación de Impacto Ambiental. Del Inglés. Segunda Edición. McGraw-Hill/Interamericana. España. 1998.

142

7.) Rodolfo Walls.- Guía Práctica para la Gestion Ambiental. Del Inglés Segunda edición. Mc Graw – Hill/ Mexico D.F. 2001. 8.) Corbitt, Robert.- manual de referencia de la Ingeniería Ambiental. Traducción del inglés. Segunda edición. Editorial McGrawHill/Interamericana de España S.A. 2003. 9.) Degremont. Manual Técnico del Agua. Traducción del Francés. Segunda edición. 1976. 10.) Folleto del proyecto “Manejo Ambientalmente Adecuado de Productos Químicos Industriales y Desechos Especiales en el Ecuador”. 1 998. I 11.) Manual de minimización, tratamiento y disposición. Concepto de manejo de residuos peligrosos e industriales para el giro de la galvanoplastia. Comisión ambiental metropolitana. México. 1 998. (archivo online) 12.) Niebel y Freivalds, Ingeniería Industrial, Métodos y estándares del trabajo. Decimo primera edición del inglés Methods, Standars, and Work Desing. Ed Alfa Omega. Mexico 2001.

SWISSCONTACT

13.) lf & Eddy. Inc...- Ingeniería de Aguas Residuales. Tratamiento, vertido y Reutilización. Del inglés. Tercera edición. McGraw-Hill. 14.) TULA LIBRO III, IV, VI 15.) FREMAP, Manual de Higiene Industrial, Contaminantes Químicos en Procesos Industriales. Editorial Ribert, España, 2001 16.) NEMWROW, Industries and Hazardous Waste treatment, Vand Nostralm Remhold. 1991.

Manual Práctico de Galvanoplastia

INDICE CAPITULO 1 - Reseña histórica de los procesos galvánicos...............................................................7 Galvanoplastia..........................................................................................................................................8 Nociones de electricidad...................................................................................................................9 CAPITULO II - Procesos de recubrimiento metálico más comunes en la industria.........19 CAPITULO III - Defectos en los procesos de recubrimiento galvánico.....................................40 CAPITULO IV - Manual de seguridad e higiene..............................................................................................50 CAPITULO V - Nuevas tecnologías.........................................................................................................................69 CAPITULO VI - Guía de gestión de residuos industriales peligrosos en el sector de la Galvanoplastia..............................................................................................................................85

143

SWISSCONTACT

Anexos (Capítulo VI).......................................................................................................................95 GLOSARIO......................................................................................................................................................................................106 ANEXOS............................................................................................................................................................................................110 BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................................................................142

SWISSCONTACT