1.河北大学化学与环境科学学院，河北保定071002； 2.廊坊师范学院化学与材料科学学院，河北廊坊065000；3．廊坊食品工程学校，河北廊坊065000

摘要：本研究在研制的新型铝表面非铬化学转化膜的基础上，进一步探索该新型成膜剂的消耗规律及其校正方法。通过在使用过程中对其主要成分铈、锆、氟、硼的测定分析，找出该成膜剂的消耗规律，并研制出了成膜剂的校正液，确定了监测校正方法，并在此基础上推测出膜的组成。

关键词：铝表面；成膜剂；消耗规律；校正液

从20 世纪80 年代以来，国内外对铝合金的非铬处理技术进行了大量研究以取代有毒的含铬处理，最具代表性并投入实际应用的主要有两个体系。

第一是含钛、锆、铪金属盐等的锆系非铬处理体系。该体系是随着铝质易开罐的大量生产而研制出来的，具有以下优点：不含有毒的铬化物及其它有毒物，特别适用于食品包装容器的表面处理；处理液为酸性，操作使用相对简单；生成的转化膜对有机涂层的附着力极强，广泛适用于食品、饮料包装容器的表面处理等。第二是以铈盐膜为代表的稀土转化膜，处理液中主要含铈盐（或其他稀土盐）、硝酸盐、有机添加剂等组分，该体系属近年来发展起来的处理技术，膜的防腐性能好，优于或相当于铬酸盐转化膜。

目前铝表面非铬转化成膜剂的消耗规律及校正液的研究尚未见报道。本次实验是在陈泽民等研制的环保型铝表面非铬化学转化膜工艺的基础上，通过改进铝材转化膜处理剂中的各离子的测定方法、疲劳实验和对成膜剂中主要成膜物质在成膜剂反复使用过程中的浓度变化找出消耗规律，并根据这一规律研制出校正液，确定了校正方法。

1 试验

1.1 仪器及试剂

仪器：T6628 电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；HH-6 数显恒温水浴槽（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）；722N 分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；pHSJ-3F 型pH 计（上海精密科学仪器有限公司）；CSB-F-1 氟离子选择性电极（上海精密科学仪器有限公司）；222 型饱和甘汞电极（上海精密科学仪器有限公司）；79-1 型磁力加热搅拌器（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）。

材料：50×25×0.3 mm 铝片。

试剂：硫酸铈；二氯氧锆；明矾；双氧水；氟硼酸钾；硫酸；姜黄素；氢氧化钠；盐酸；冰醋酸；硫酸铜；硫酸亚铁铵；盐酸羟胺；重铬酸钾；柠檬酸；EDTA；氟化钠；乙酸钠缓冲溶液（pH=4.3）；氟硼酸钠；PAN；二甲酚橙；二苯胺磺酸钠。（以上试剂均为分析纯，配制溶液使用的是二次蒸馏水）OP-10 乳化剂（廊坊市海寰化工有限公司提供）；LS-416 除油除锈剂（廊坊市海寰化工有限公司提供）。

1.2 成膜剂的制备

在塑料烧杯中加入10.20 mL 硫酸（1∶2），3.600 0 g硫酸铈搅拌至溶解，再加入1.800 0 g 明矾和4.800 0 g二氯氧锆搅拌至溶解，加入1.800 0 g 氟硼酸钾搅拌至溶解，最后加入4.50 mL 双氧水（1∶2）搅匀，用蒸馏水定容至300 mL。

1.3 试片处理工艺

将试片在室温下完全浸入LS-416 除油除锈剂中，以铝材表面不挂水珠为除净油污、锈污为标准，取出后用自来水清洗干净，然后用蒸馏水洗冲洗三遍后放入成膜剂中，在40 ℃恒温水浴条件下，浸泡20 min。膜镀完后取出试片水洗，自然晾干。

1.4 成膜剂各组分定量分析方法

锆离子的测定：EDTA 滴定法测定；铈离子的测定：K2Cr2O7 滴定法测定；铝离子的测定：CuSO4 滴定法测定；氟硼酸根的测定：吸光光度法测定；氟离子的测定：离子选择性电极法测定。