電鍍 Electroplating
何謂電鍍(Electroplating)?
利用電解的原理,將導電體鋪上一層金屬的方法。除導電體外, 特殊處理過的塑膠也可被電鍍一層金屬。
電鍍的過程基本如下:
- 把鍍上去的金屬接在陽極,或者把待鍍金屬的可溶性鹽添加在槽液中。
- 要被電鍍的物件接在陰極。
- 陰陽極以鍍上去的金屬的正離子組成的電解質溶液相連。
- 通以直流電的電源後,陽極的金屬會釋放電子,溶液中的正離子則在陰極還原(得到電子)成原子並積聚在陰極表層。
為何需要電鍍?
電鍍可以作為一層防護的屏障, 讓外觀變得好看,讓導電性更佳,內熱性更好,提高硬度……等好處。
電鍍工藝應用在寵物產品
電鍍應用的產業很廣,汽車業,電子產品,醫療產業,太空產業,石油天然氣產業,小至我們一般使用的消費品都可以看到電鍍工藝的應用。
寵物用品更不用說,牽繩上的金屬勾釦,項圈&胸背帶上的金屬D環, 圓環……等等,都是電鍍過。
表一:金屬扣具-電鍍產品
電鍍產生的污水
電鍍產生的污水,就是圖一的那一缸失去效用的電解液,電鍍留下的廢水是含有很多重金屬的,其中一個有害物質-六價鉻,就算經過很昂貴的污水處理,殘留的毒素經過長期累積仍會產生問題。
以前台灣電鍍業者大部分採用六價鉻電鍍,但六價鉻具有腐蝕性, 皮膚接觸會產生鉻潰瘍, 嚴重的會深入關節,吸入的話,會造成鼻中膈潰爛或穿孔,食入的胃痛嘔吐,接著就會虛脫而昏迷、肌肉經孿、發燒、急性腎衰竭、肝臟受損、變性血紅素症、影響血液凝固,同時造成胃與腸出血和呼吸道症狀。
歐盟規範
2006 年 7 月 1 日以後,銷售至歐盟市場的電氣和電子產品,依 RoHS (Restriction of the use of certain Hazardous Substance in EEE) 法案規定鉛、汞、鎘、六價鉻、鎳、多溴聯苯和多溴聯苯醚等六種有害物質管制濃度。
圖二: RoHS 標誌
以下是RoHS 管制物質及濃度限值
限用物質名稱 | 含量限值(ppm) |
鉛(Pb) | 1000 |
汞(Hg) | 1000 |
鎘(Cd) | 100 |
六價鉻(Cr 6+) | 1000 (=0.1%) |
多溴聯苯(PBBs) | 1000 |
多溴二苯醚(PBDEs) | 1000 |
鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP) | 1000 |
鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯(BBP) | 1000 |
鄰苯二甲酸二丁酯(DBP) | 1000 |
鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP) | 1000 |
註:濃度限值是指針對「單一均質材料」
結論
電鍍廢水處理不易,很多國家為了符合歐盟規範, 紛紛研究其他電鍍物質來達到環保規範。目前最常以3價鉻替代,毒性低,不會在生物體內累積,只要處理得宜,相較6價鉻更容易回歸自然。但成本相對也比六價鉻高
廢水排放, 常常造成農田&水資源的污染,農田種出的食物,我們是要吃下肚的,但污染的土地,需要多久才能復原再次種出可安全食用的植物呢?大自然就是一個循環體系,一個地方被污染了,我們的整個食物鏈都會受到牽連。所以大家對你所購買的產品覺得沒關係,反正還沒影響到我, 還是願意多在乎一點,為我們的地球多注意一下購買的產品呢?
資料來源:
https://www.sharrettsplating.com/about/rohs-compliant
http://www.cheersons.com/rohs?tmpl=%2Fsystem%2Fapp%2Ftemplates%2Fprint%2F&showPrintDialog=1
https://www.rohsguide.com/rohs3.htm
https://www.sharrettsplating.com/about/what-electroplating
https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=O0040004
https://enews.cgu.edu.tw/p/405-1043-42361,c7376.php?Lang=zh-tw