硼酸是一種無機(jī)化合物，為一元弱酸，Ka=7.3X 10-10，硼酸的分子式習(xí)慣寫成H3BO3，實(shí)際上，硼酸的分子式應(yīng)該是B(OH)3。為白色結(jié)晶性粉末，有滑膩手感，無氣味。硼酸在水溶液中之所以顯示出極弱酸性，是由于水中OH-中氧的孤電子對(duì)填入了硼原子的P空軌道中，即加合一個(gè)OH-，而不是本身電離出質(zhì)子。硼酸的用途很廣，在電鍍工業(yè)硼酸是金屬電鍍時(shí)電解液的組成物和添加物。下面具體談?wù)勁鹚嵩陔婂児I(yè)中的作用有哪些？

一、硼酸在電鍍工業(yè)中的作用

1.硼酸在鍍鎳中的作用
19世紀(jì)90年代硼酸就已經(jīng)用作緩沖劑，只是應(yīng)用不太普遍，1900年英國Canning公司選用中性硫酸鎳按溶液鍍鎳，添加了硼酸、檸檬酸和氯化鈉。1916年，美國威斯康辛大學(xué)的Watts教授提出的配方，是現(xiàn)代鍍鎳的基礎(chǔ)，硼酸的應(yīng)用是電鍍技術(shù)的進(jìn)步。硼酸是光亮鍍鎳的必要成分，硼酸在光亮鍍鎳中不單純起穩(wěn)定pH值的緩沖作用，而且能擴(kuò)大陰極光亮電流密度范圍，以使用較高的電流密度，并使鍍層結(jié)晶細(xì)致，不易燒焦，還能使鍍層的延展性良好和改善鍍層和基體金屬結(jié)合力。另外，由于硼酸的加合作用，有利于抑制硫酸鎳的水解，使電沉積反應(yīng)順利進(jìn)行。硼酸含量低于20g/L，緩沖作用較弱，不能滿足生產(chǎn)需要，超過70g/L時(shí)，溶液冷卻至室溫會(huì)有硼酸結(jié)晶出來，容易被循環(huán)過濾掉，不僅造成浪費(fèi)，還可能造成鎳鍍層粗糙。普通鎳取20~30g/L為宜，光亮鎳取35~45g/L為宜，滾鍍鎳取40~55g/L為宜。假如添加醋酸作為緩沖劑，雖然醋酸的pKa=4.74，具有更大的緩沖能力，鍍鎳溶液的ph值變化更加緩慢。但是，所得鎳鍍層卻不如硼酸型鍍液白?？梢姡鹚崾清冩?yán)硐氲木彌_劑。

2.硼酸在鍍鎳合金中的作用
硼酸在鍍鎳鐵、鎳銘、鎳鉬、鎳銦、鎳鈷合金及系列三元合金中都有應(yīng)用。硼酸能加合陰極界面過剩的OH-，防止溶液ph值上升，導(dǎo)致產(chǎn)生氫氧化鎳和氫氧化鐵。

3.硼酸在化學(xué)鍍鎳中的作用
化學(xué)鍍鎳過程不斷產(chǎn)生H+，溶液pH值逐漸下降，與硼酸的加合OH-作用相反，應(yīng)該說不能起到緩沖作用。但是也有配方含有硼酸。具體起到什么作用及原理不明。

4.硼酸在鍍鋅中的作用
硫酸鹽鍍鋅配方，溶液成分簡(jiǎn)單，深鍍能力較好，鍍層具有很高的光亮度。添加一點(diǎn)硼酸，緩沖鍍液pH值。硫酸鋅300~450g/L，硼酸20~30g/L，硫鋅-30：14~18 mL/L，pH值3.5~5.5，溫度10~50℃，電流密度14A/dm2。

5.硼酸在鍍銘中的作用
在標(biāo)準(zhǔn)鍍銘溶液中加入硼酸及氧化鎂，可使用很高的電流密度，從而提高鍍銘速度。硼酸與氫氟酸聯(lián)合使用，電流效率會(huì)更高，但是氟離子對(duì)陽極、對(duì)鍍件都有腐蝕，使鍍液性能惡化，現(xiàn)已基本不用。
用硼酸、氟硅酸為添加劑的鍍黑銘溶液，依然在生產(chǎn)中應(yīng)用。
配方：銘酐250~300g/L，硝酸鈉7~11g/L，硼酸15~20g/L，氟硅酸0.1~0.2mL/L，碳酸鋇2g/L，溫度25~30℃，電流密度30~40A/dm2。三價(jià)銘電鍍工藝是最有希望取代六價(jià)銘電鍍的工藝之一，目前商業(yè)化的硫酸鹽體系三價(jià)銘電鍍工藝多在40~50℃施鍍，沉積速度慢。

6.硼酸在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜中的作用
在鋁的化學(xué)氧化中應(yīng)用。加入硼酸是為了穩(wěn)定溶液pH值，控制轉(zhuǎn)化反速度，改善膜層外觀質(zhì)量。

7.硼酸在電解著色工藝中的作用
關(guān)于鋁或鋁合金陽極氧化膜電解著色工藝的改進(jìn)。采用直流陽極氧化、交流電解著色。電解著色液的組成為：硫酸鎳20~80g/L，硫酸錳2~20g/L，硫酸銨20~70g/L，硼酸15~35g/L，檸檬酸銨5~30g/L。
該發(fā)明提出的著色液化學(xué)性能穩(wěn)定，長期使用不會(huì)混濁或沉淀，分散能力好，溫度范圍寬，抗雜質(zhì)離子干擾能力較強(qiáng)。交流電電解著黑色配方：硫酸鉆25 g/L，硫酸銨15 g/L，硼酸25g/L，pH值4.0~4.5，溫度13℃，電流密度0.2~0.8A/dm2，電壓17V，時(shí)間13 min。

8.鋁及鋁合金直接化學(xué)著黑色
鋁酸銨15g，氯化銨30g，硼酸8g，硝酸鉀8g，溫度82℃。

二、使用硼酸應(yīng)注意事項(xiàng)

硼酸在純水中溶解度為：0℃3g、20℃5g、100℃37g。
在電鍍?nèi)芤褐?，存在各種無機(jī)鹽類和有機(jī)物，鹽效應(yīng)會(huì)使硼酸的溶解度低于純水中的溶解度。
①.根據(jù)不同液溫控制其含量至近飽和狀。硼酸過多的唯一害處是因溶解度小而結(jié)晶析出。液溫高而含量過多時(shí)，冷的工件入槽后可能在表面形成結(jié)晶使鍍層粗糙；液溫低時(shí)懸浮于鍍液中的細(xì)小結(jié)晶也造成鍍層粗糙。
②.必須用優(yōu)質(zhì)工業(yè)品，否則一是效果差，二是溶解性不良。
③.必須用沸水溶解好后加入。直接將固體傾倒入槽肯定難攪溶。最好勤加少加，一次加入過多時(shí)，常因溶解不好，反而使鍍層粗糙。
④.務(wù)必及時(shí)補(bǔ)加不斷帶出損耗的硼酸。