KDF kobre-zink aleazio bat da. Ez da tratamendu kimikoko agente bat, ezta ikatz aktibatua bezalako material porotsu bat, aleazio metaliko pikor bat baizik.
Urtze eta granulazio bidez ekoizten da: kobrea eta zinka elkarrekin urtzen dira lehenik aleazio bat osatzeko, eta gero pikor bihurtuko da. Iragazki-kartutxoen barruan ikusten ditugun urrezko granulak KDF dira.
Uretan, KDF-k erreakzio galbanikoa sortzen du hondar kloroa eta metal astunak kentzeko. Hala ere, bi puntu argi utzi behar dira: bere eraginkortasuna hainbat faktoreren araberakoa da, eta nahiko garestia da. Bi gogoeta hauek esan nahi dute ez dela aplikazio bakoitzaren lehen aukera.
Kalifikazioei eta konposizioari dagokionez, KDF maila desberdinetan sailkatzen da kobre-zink erlazioaren arabera. Adibidez, KDF85 %85 kobrez eta %15 zinkez osatuta dago. Ratio desberdinek materialari ezaugarri desberdinak ematen dizkiote eta aplikazio ezberdinetarako egokia egiten du.
2. Nola egiten da KDF?
Oinarrizko fabrikazio-prozesua erraza da eta bi urrats nagusi ditu:
1. urratsa: urtzea
Kobre purua eta zink purua elkarrekin urtzen dira kobre-zink aleazio bat osatzeko.
2. urratsa: granulazioa
Aleazio urtua pikortze-metodo baten bidez prozesatzen da, amaitutako materialan ikusten ditugun kobre-zink aleazio-granulak ekoizteko.
Beste era batera esanda, KDFren kalitatea bi gauzaren araberakoa da hasieratik: kobre eta zinka purua erabiltzen den ala ez, eta haien proportzioak zehaztasunez kontrolatzen diren. Ratioak kalifikazioa eta, azken finean, materialak zer egin dezakeen zehazten du.
3. KDF-k nola funtzionatzen duen: "Zelula galvanikoa" uretan
Hau da KDFren alderdirik garrantzitsuena, eta benetan dena baino misteriotsuagoa izan dadin gehienetan egiten dena ere. Izan ere, DBHko fisikan irakasten diren zelula galvanikoen printzipio berdinean funtzionatzen du.
Prozesua urrats hauetan bana daiteke:
Bi elektrodo sortzen dira. Kobreak eta zinkak erreakzio galbanikoa sor dezakete uretan. Prozesu honetan bi elektrodo sortzen dira, bateria batean bezala: kobrezko elektrodo bat eta zink elektrodo bat, katodo eta anodo gisa balio dutenak.
Zinkak elektroiak galtzen ditu anodoan. Zinka pixkanaka disolbatzen da: zink metalikoa, zero oxidazio-egoerarekin, +2 karga duten zink-ioi bihurtzen da (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻), prozesuan elektroiak askatuz.
Elektroiak kobrezko elektrodorantz doaz. Askaturiko elektroiak kobrezko elektrodora mugitzen dira, korronte elektrikoa sortuz.
Elektroi askeak etengabe sortzen dira. Erreakzioak jarraitzen duen bitartean, elektroi askeak etengabe sortzen dira.
Elektroi askeek substantzia biziki oxidatzaileak kentzen dituzte. Elektroi aske hauek uretan dauden substantzia oso oxidatzaileak ken ditzakete, hondar kloroa adibidez. Hondar kloroa murrizten da eta, ondorioz, uretatik kentzen da.
Metal astunak murrizten dira eta kobrezko elektrodoan metatzen dira. Uretako metal astun ioi batzuek elektroiak irabazten dituzte kobre-elektrodoan, murrizten dira eta gordailuak sortzen dituzte, horrela uretatik kentzen dira. Prozesu hau bereziki nabarmena da urak eroankortasun elektriko-maila jakin bat duenean.
Baldintza gako bat azpimarratu behar da: bai KDFk kentzen dituen metal astun kopuruak bai kentzeko eraginkortasuna hasierako kontzentrazioarekin eta ur emariarekin zuzenean lotuta daude. Beste era batera esanda, KDFk modu eraginkorrean funtziona dezan, hasierako kontzentrazioa txikiagoa izan behar du eta emari-abiadura motelagoa. Zenbat eta sakonago jarri ura iragazki-euskarriarekin kontaktuan, orduan eta erreakzioa oso-osorik egin daiteke.
4. KDFren errendimenduan eragina duten faktoreak
Faktore Efektua
Uraren eroankortasuna Erreakzio galbanikoak eroankortasun elektriko-maila jakin bat behar du. Eroankortasuna nahikoa ez bada, erreakzioak ezin du modu eraginkorrean jarraitu.
Hasierako kontzentrazioa Zenbat eta txikiagoa izan hasierako kontzentrazioa, orduan eta errazagoa izan daiteke kentzea.
Uraren emari-abiadura Emari motelagoak kontaktu-denbora luzeagoa eta sakonago kentzea ahalbidetzen du. Fluxua azkarregia bada, ez dago denbora nahikorik erreakziorako.
Iragazki-euskarri kantitatea Iragazki-euskarri kantitate handiagoak tratamendu-ahalmena eta errendimenduari eusteko gaitasuna areagotzen ditu.
Taulak erakusten duen moduan, KDF ez da "instalatu ondoren automatikoki funtzionatzen duen" iragazki-euskarria. Bere errendimendua funtzionamendu-baldintzen araberakoa da. Horregatik, bere eraginkortasuna nabarmen aldatzen da benetako produktuen artean.
Fabrikatzaile gisa dugun ikuspuntutik, KDFren ebaluazioa nahiko neurtuta dago.
Alde batetik, bere kostua benetan altua da.
Kobre purua eta zink purua erabiltzen ditu lehengai gisa eta hainbat prozesatzeko urrats behar ditu, urtzea eta pikortzea barne. Ez materialak ez fabrikazio-prozesuak ez dira merkeak, eta horrek zuzenean eragiten du bere prezio altu samarra.
Bestalde, bere mundu errealeko errendimendua zalantzazkoa da.
Lehen esan bezala, KDFk kloroa eta metal astunak kentzeko duen gaitasuna uraren eroankortasuna, hasierako kontzentrazioa, emari-abiadura eta erabilitako medio-kantitatea bezalako faktoreen araberakoa da. Baldintza ez hain idealetan, baliteke espero den errendimendua ez ematea, nahiz eta kostua dagoeneko egin den.
Orokorrean, beraz, ez dugu KDF bereziki errentagarritzat jotzen fabrikatzailearen ikuspegitik.
Bidezkoak izateko, KDFk ordezkatzeko zailak diren abantailak ere baditu: kloroa zein metal astunak kentzeari aurre egin diezaioke, eta tenperatura altuekiko nahiko erresistentea da. Beraz, oraindik ere balio du aplikazio zehatz batzuetan. Hala ere, materialak hautatzerakoan eta produktu batean haien proportzioak zehazterakoan, argi izan behar dugu KDFn gastatutako diruak dagokion errendimendu maila emango ote duen.
6. Laburpena
KDF kobre-zink aleazio bat da, urtze eta granulazio bidez ekoizten dena, eta metal-aleazio pikordun iragazki-euskarri gisa erabiltzen da.
Kalifikazio desberdinetan sailkatzen da kobre-zink erlazioaren arabera. Adibidez, KDF85 = % 85 kobrea + % 15 zinka.
Uretan, KDF-k erreakzio galbanikoaren bidez funtzionatzen du: zinkak anodo gisa jokatzen du, elektroiak galduz eta +2 karga duten zink-ioi bihurtuz. Elektroiak kobrezko elektrodora isurtzen dira, korronte bat sortuz. Ondorioz, elektroi askeek substantzia oso oxidatzaileak kentzen dituzte, hala nola hondar kloroa, eta metal astunak ioiak murriztu eta kobre-elektrodoan metatzen diren bitartean.
Bere eraginkortasuna hainbat faktoreren araberakoa da, besteak beste, uraren eroankortasuna, hasierako kontzentrazioa, emari-abiadura eta erabilitako medio-kantitatea. Hasierako kontzentrazio baxuago batek eta emari motelagoak eraginkorrago lan egiteko aukera ematen dute.
Lehengaiak eta prozesatzea garestiak direnez, errendimendua funtzionamendu-baldintzek mugatzen duten bitartean, KDF ez da bereziki errentagarria fabrikatzailearen ikuspegitik.
