La cromatura: ecco svelati i segreti di lavorazione.

Nel forum parliamo spesso di cromature, della loro qualità, di come fare a mantenerle brillanti, di come proteggerle eccetera. Poichè pochi di noi conoscono questo processo di rivestimento dei metalli, penso ci aiuterà a capire questo trattato che ho trovato in internet, che spiega professionalmente in che modo si ottengono.

Il bagno di cromo è senza dubbio, fra tutti gli altri utilizzati in galvanostegia, il più semplice, e quello che ha subito meno variazioni da quando, verso il 1920, è entrato nella pratica industriale. Non mancano tuttavia le formule escogitate da numerosi ricercatori al fine di migliorare le condizioni di funzionamento, o di modificare la struttura del deposito di cromo. Il bagno-tipo essendo troppo semplice per essere commercializzato, ciascuno volle avere un suo «bagno speciale».
Si aggiunsero, perciò, all'acido cromico i prodotti più diversi; cosicché si ebbero delle formule contenenti: solfato di cromo acido borico, o borati - acido acetico - acido fluoridrico fluoruro, di cromo fluoruro di sodio - acetato di sodio - bisolfato di sodio sali metallici diversi di ferro, rame, cobalto, nichelio, alluminio, magnesio, cadmio, zinco mercurio, ecc.; senza contare numerosi altri prodotti ossidanti, colloidali, o altri quali permanganato di potassio, acqua ossigenata, pepsina, peptone...
Tralasciamo, poiché quasi tutti i corpi, o prodotti chimici sono stati sperimentati, gli uni per migliorare il potere di penetrazione, gli altri per aumentare il rendimento, o la lucentezza.

Ma poiché noi vogliamo restare qui nel campo pratico, e poiché questi diversi additivi non hanno dato, in realtà, risultati veramente tangibili, oggi fa legge nella quasi totalità delle officine del mondo intero, quello composto d'anidride cromica, o diremo più semplicemente «d'acido cromico» con l'aggiunta di 1% in peso d'acido solforico puro a 66 °B.
La concentrazione in acido cromico può variare entro larghi limiti, da 250 a 400 grammi-litro, circa, ed in corrispondenza l'aggiunta di acido solforico varierà rispettivamente da 2,5 a 4 grammi-litro. Ma tenendo conto delle qualità spesso assai variabili dell'acido cromico del commercio, noi consigliamo di ridurre la dose sopra indicata di acido solforico, sia al momento della formazione d'un bagno nuovo, sia quando si aggiungono quantità importanti di acido cromico in un bagno già funzionante, e ciò per tenere conto della possibile presenza di un eccesso di SO4 nell’acido cromico adoperato.

Sarà sempre possibile ristabilire l'equilibrio, se necessario, con delle piccole aggiunte supplementari di acido solforico, se ciò si giudicherà utile; e noi vedremo Più avanti gli indizi in conosce facilmente l'eccesso, o la insufficienza di acido solforico.
Questi criteri visivi non hanno, evidentemente, la precisione delle cifre date dall'analisi; ma essi indicano la direzione verso la quale ci si deve avviare, ed allora è facile raggiungere per tentativi il rapporto voluto.

Quando si prepara un bagno nuovo, si devono prendere alcune precauzioni, in particolare per la natura dell'acqua; e, senza osare di prescrivere dell'acqua distillata, che tuttavia metterebbe al riparo da certe noie successive, si deve almeno consigliare l'acqua piovana, quando sia possibile.
L’acido cromico può essere disciolto alla concentrazione di 30 Kg. circa per 100 litri «acqua scaldata verso 5 °C., sia nella stessa vasca di cromatura, sia in recipienti di ferro nudo (ben decappato) e quando la quantità totale sarà disciolta, si aggiungerà l’1% di acido solforico (preferibilmente qualità pura da laboratorio).
Si rimescolerà lungamente la massa del bagno, perché la miscela di acidi cromico-solforico sia ben uniforme; il che è necessario, in considerazione della piccola percentuale di quest'ultimo acido rispetto al primo.
Questa operazione di rimescolamento, che ha tuttavia la sua importanza, è troppo spesso trascurata. Ci si accontenta di “tagliare” il liquido con un bastone, con che non si può ottenere la miscela intima ed uniforme dei due elementi; l'acido solforico può non produrre il suo effetto. Di qui la possibilità di errori, il più grave dei quali potrebbe essere una nuova aggiunta di acido solforico, e la conseguente apparizione dei difetti caratteristici di questo eccesso; e ciò semplicemente perché il bagno non era stato rimescolato bene all'inizio.
Questa osservazione si riferisce tanto alla prima formazione di un bagno nuovo quanto alle successive alimentazioni; e per queste ultime si deve segnalare che l'aggiunta di acido cromico non deve essere necessariamente accompagnata da quella di acido, solforico nel rapporto di 1%. Noi consigliamo, al contrario, di aggiungere prima il solo acido cromico, salvo far seguire poi il ritocco della piccola dose di acido solforico.
È infatti possibile che nel corso dell'anno si sia dovuto rettificare il bagno, sia con un'aggiunta di golforico, sia con barite (come vedremo in un capitolo successivo) ed il fatto dell'aggiunta di qualche chilo di acido cromico, obbligando a rimescolare, può riportare in seno al bagno sia dell'acido solforico non ben mescolato in una precedente alimentazione, sia della barite non ben disciolta e giacente al fondo della vasca.

Sarà anche utile trattare un numero piuttosto notevole di oggetti dopo l'aggiunta di acido cromico, e soltanto all'apparizione dei difetti classici rilevanti l'eccesso, o l'insufficienza d'acido solforico, si farà il ritocco giudicato necessario.
Noi dovremo d'altronde riprendere questo argomento allorché arriveremo ai difetti della cromatura.
Per una marcia regolare del bagno che dia il minimo di rischi, il rapporto di 1% fra S04/CrO3 deve essere mantenuto; e se l'esame del deposito, o le condizioni di lavoro del bagno non danno dei segni abbastanza netti per apprezzare che questo rapporto è giusto, occorrerà ricorrere all'analisi per avere una indicazione esatta.
Tuttavia, e anche questo è un punto che sarà esaminato più tardi, ma che deve anche essere segnalato nel presente paragrafo, questo rapporto può variare leggermente, secondo lo stato del bagno.
E' così che in presenza di un forte eccesso, di cromato ci si potrà discostare dal rapporto normale, forzando leggermente la dose di acido solforico; e ciò fino a che non si sarà proceduto alla eliminazione dei cromati.
Questa è tuttavia una pratica da evitare per quanto possibile; poiché dopo questa eliminazione l'eccesso di acido si farà sentire, con le sue conseguenze; e si sarà allora costretti, o a trattare il bagno alla barite, o ad aumentare la concentrazione di acido cromico.

Il cromatore è spesso imbarazzato, sia per la formazione di un bagno nuovo, sia per l'alimentazione d'un bagno esistente, quanto alla migliore concentrazione da dare, o da mantenere. Egli ha ragione di essere indeciso, poiché la concentrazione presa in valore assoluto, senza tener conto di altri fattori, quali: tenore in S04, temperatura, densità di corrente, ecc., non può essere fissata in una cifra nettamente definita.
Si deve tuttavia rammentare che il rendimento catodico aumenta con una riduzione della concentrazione; ma questa conduce allora a lavorare con tensione più elevata. D'altronde se una forte concentrazione allarga la zona del cromo brillante, riduce per contro il potere di penetrazione; fattore di prima importanza che esamineremo in seguito.
Il tenore medio di 250 a 300 g. litro d'acido cromico è generalmente ammesso come il più vantaggioso per l'utilizzazione del bagno di cromo nelle sue applicazioni più correnti.
Si riscontrano frequentemente delle concentrazioni assai più elevate; ma il più sovente ciò avviene in conseguenza dell'abitudine presa di alimentare senza discernimento ogni settimana, o ogni quindicina, anche se il bagno non ha prodotto nei vari periodi lo stesso lavoro.

I trattati specializzati danno delle curve stabilite da numerosi autori stranieri, dove i diversi fattori intervengono per determinare le concentrazioni minime, o massime. Questi studi, per quanto siano utili e interessanti, non sarebbero al loro posto qui, dove la nozione pratica deve predominare; ma se si riassumono le opinioni emesse, per dedurne un insegnamento, si vede ancora che il bagno classico variante fra 250 e 300 g./litro d'acido cromico riunisce generalmente tutti i suffragi.
Alcune di queste curve non tengono conto altro che dell'acido cromico, per dare, secondo la concentrazione in grammi-litro, le densità in gradi Baumé.