Кислоты, используемые при анодировании

Помимо стандартных кислот, используемых при анодировании, разработчики, после проведения широкомасштабных исследований, попытались найти альтернативные методы, главным образом,  из экономических, а не технических соображений. В бинарные или более сложные смеси входят следующие кислоты:

-       Сульфосалициловая кислота

-       Малеиновая кислота

-       Сульфофталевая кислота

-       Янтарная кислота

-       Замененные янтарные кислоты

-       Сульфорезорцин

-       Нафталиновые дисульфокислоты

-       Хромотропная кислота

-       Сульфаиновая кислота

-       Лимонная кислота

-       Лигносульфоновая кислота

-       Муравьиная кислота

-       Крезолсульфоновая кислота

-       Проприоновая кислота

-       Сульфоантраниловая кислота

-       Винная кислота

-       Сульфомалеиновая кислота

Никто, пожалуй, не внес такой большой вклад, в исследования менее известных кислот, как г-н Дж. М. Кейп. В 1961 году он выдвинул предположение, что все кислоты, подходящие для анодирования, являются двухосновными, с константой диссоциации примерно 10^-4 ко второму иону водорода. К тому же, их растворяющая способность должна быть достаточно высокой для обеспечения низкого электрическом напряжении, иначе возможно проявление точечной коррозии. Одноосновные кислоты, содержащие группу –СООН или –SO₃H, обычно провоцируют появление точечной коррозии, даже если в них анодируется сверхчистый металл.

В более поздних исследованиях Кейп изучил ряд кислот, обладающих, по крайней мере, 1 % растворяющей способностью в воде при температуре 20°С и содержащих две группы –СООН или –SO₃H, или одну из них. Эти кислоты образуют следующие группы:

1. Двухосновные насыщенные кислоты
2. Двухосновные ненасыщенные кислоты
3. Двухосновные оксикислоты или многоосновные кислоты
4. Производные щавелевой кислоты
5. Ароматические карбоновые кислоты
6. Ароматические сульфоновые кислоты

Кейп сделал вывод, что анодная поляризация алюминия может наблюдаться в большинстве дикарбоновых и трикарбоновых кислотах. Если показатель уровня рН электролита намного ниже значения 2,0, то появляется точечная коррозия. Также точечная коррозия имеет место, если первая константа диссоциации (–logK1) превышает 3,0. С помощью щавелевой, малоновой и глиоксиловой кислот можно получить плотное оксидное покрытие, если в данных условиях не произойдёт химическое разложение оксида при высоких показателях (действительно, такие условия чрезвычайно важно обеспечить при использовании многих методах анодирования). Точечная коррозия также появляется, если проводимость 5 % раствора резко падает до 3200 мСм.

Кейп выдвинул идею, что простое измерение проводимости в  смешанных кислотах может помочь выяснить, есть ли тенденция появления точечной коррозии при анодировании, и наоборот, используемые системы можно разделить, руководствуясь соответствующими характеристиками электролита. Данная теория была продемонстрирована при смешивании щавелевой кислоты в разном количестве с другими кислотами, у которых наблюдалась тенденция к образованию точечной коррозии или барьерного слоя, когда их использовали самостоятельно до тех пор, пока покрытие могло достичь толщины 25-35 микрон. Таким образом, он мог определить методы анодирования, с помощью которых можно было получить плотное покрытие хорошего качества.

Результаты анодирования в электролитах на основе водных растворов двухосновных насыщенных органических кислот.

В Японии Фукусима и др. также провели исследования монокарбоновых кислот, которые, по существу, менее пригодны для анодирования. Используя 99,99 % алюминиевую пластинку, подвергшуюся анодированию при плотности тока 1,87 А/дм², они проводили эксперименты при температуре от 20°С до точки кипения водяных растворов кислот, которые различались по концентрации от 0,01 моль/л до предела насыщенности. Они обнаружили, что муравьиная кислота отличалась от остальных кислот тем, что в ней происходит образование равномерного пористого плотного анодного покрытия при относительно высокой температуре и концентрации. При низкой температуре и концентрации на аноде образовалась точечная коррозия. Те же результаты были получены и  Кейпом. Равномерное покрытие, образованное при помощи муравьиной кислоты, обладало пористой структурой, схожей с покрытием, образованным в серной кислоте, и было вполне пригодным для нанесения на него органических красителей. В случае с другими кислотами, такими как уксусная, пропионовая, масляная, валериановая и бензойная, образование однородного покрытия оказалось не возможным при этом постоянно регистрировались случаи возникновения коррозии. Те же авторы исследовали затем дикарбоновые кислоты. Они пришли к выводу, что равномерное покрытие можно получить в растворах  янтарной, фумаровой, глутаровой, адипиновой, пимериновой, пробковой, азелаиновой, себациновой и фталовой кислот, а плотное покрытие можно получить при относительно высокой концентрации и температуре малоновой и малеиновой кислот.

Результаты анодирования в электролитах на основе растворов двухосновных и трёхосновных ненасыщенных органических кислот.

Результаты анодирования в электролитах на основе водных растворов двухосновных и трёхосновных органических оксикислот.

Результаты анодирования в электролитах на основе производных щавелевой кислоты.

Результаты анодирования в электролитах на основе водных растворов производных ароматических карбоновых кислот.