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Björn Stroh – Mögliche Reaktionsmechanismen zur Bildung von Chrom(VI) in Chrom(III)-haltigen Passivierungen.

Im Zuge der europäischen „End-of-Life-Richtlinie" 2000/53/EG wurde die Verwendung von sechswertigem Chrom  (neben anderen Schwermetallen wie z. B. Cadmium) festgelegt. In Kraftfahrzeugen, die nach dem 1. Juli 2003 gefertigt werden, darf ein Grenzwert von 0,1 Gew.-% nicht überschritten werden. Infolgedessen wichen die bis dato verwendeten Chromatierungen den Chrom(III)-basierten Passivierungen.

2007 beschäftigte sich eine Studie von Rochester und Kennedy erstmals mit dem Auftreten von Chrom(VI) in Chrom(III)-Passivierungsschichten. [1] Es wurden Chrom(III)-Passivierungen von etablierten Chemielieferanten getestet und erhöhte Konzentrationen von Chrom(VI) in nahezu allen Passivierungsschichten gefunden. Unter diesen Gesichtspunkten ist es für die produzie-rende Industrie wichtig, das Phänomen der Chromoxidation in Passivierungsschichten zu verstehen und Lösungsansätze zu finden.

Im Vortrag wird neben der Ursache für die Oxidation von Chrom(III) zu Chrom(VI) der Einfluss verschiedener Faktoren auf die Bildung von Chrom(VI) in Passivierungsschichten behandelt. Hierzu werden neben den einzelnen Komponenten der Passivierung (Chrom, Kobalt, Komplex-bildner) auch verschiedene Anwendungsparameter (z. B. pH des Bades, Trocknungstemperatur und -dauer) untersucht und ausgewählte Praxisbeispiele vorgestellt. Abschließend wird eine oxidationshemmende Methode erläutert, die etwaige Verstöße gegen die geltenden Richtlinien verhindert.

Für diese Untersuchung wurden verschiedene Modell-Passivierungen hergestellt und die resultierenden Konversionsschichten chemisch aufgelöst und diese Lösungen anschließend auf Chrom(VI) photometrisch getestet. Weiterhin wurden mittels SEM, FIB, Raman Spektroskopie und ICP-OES die Morphologie, Schichtdicken und Komposition der Passivierungsschichten untersucht.

Referenzen:

[1] T. Rochester , Z.W. Kennedy, Unexpected results from corrosion testing of trivalent passivates, Plat. Surf. Finish. 94 (2007) 14-18.