9. De chemische kern van de vormingsroute
Het in het octrooischrift beschreven roostproces berust op vier factoren:
1. een chroombron,
2. een basische calcium- en/of natriumverbinding,
3. een oxiderende atmosfeer, in het bijzonder zuurstof, en
4. voldoende temperatuur en reactietijd.
Vereenvoudigd kan het centrale calciumchromaatvormende deelproces als volgt worden weergegeven:
2 Cr₂O₃ + 4 CaO + 3 O₂ → 4 CaCrO₄
Voor natriumchromaat kan de overeenkomstige oxidatieroute bij gebruik van natriumcarbonaat schematisch worden geformuleerd:
2 Cr₂O₃ + 4 Na₂CO₃ + 3 O₂ → 4 Na₂CrO₄ + 4 CO₂
Deze vergelijkingen zijn stofbalansen van de chromaatvormingsroute, geen bewering dat elk reëel installatieoppervlak overeenkomt met een geïdealiseerd zuiver systeem. Ze tonen echter het al lang bekende chemische verband: een Cr(III)-houdende chroombron, een base en zuurstof vormen onder thermische belasting een chromaat-Cr(VI)-pad.
Een als CaO vermeld calciumgehalte in glas of silicaat betekent niet automatisch dat vrij calciumoxide aanwezig is. Voor de toepassingsgerichte beoordeling is de reactiebeschikbaarheid bepalend. Ook calciumsilicaten kunnen calcium leveren voor de chromaatvorming; Sayano beschrijft overeenkomstige reacties. [11]
In deze paragraaf geciteerde bronnen
- 11.Sayano, A.; Kanno, H.; Inagaki, S.; Takahashi, M.; Yoshida, M.: The formation of Cr(VI) compound at the interface between metal and heat-insulating material and the approach to prevent the formation by sol-gel process. Journal of the Ceramic Society of Japan 2015, 123, 677-684. DOI: 10.2109/jcersj2.123.677. Voorgelegde studie