पिक्लिंग (धातु)

अचार बनाना एक धातु की सतह का उपचार है जिसका उपयोग लौह धातुओं, तांबे, कीमती धातुओं और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से दाग, अकार्बनिक संदूषक और जंग या मिल स्केल जैसी अशुद्धियों को हटाने के लिए किया जाता है। अचार शराब नामक घोल, जिसमें आमतौर पर अम्ल  होता है, का उपयोग सतह की अशुद्धियों को दूर करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग आमतौर पर विभिन्न इस्पात निर्माण प्रक्रियाओं में स्टील को डीस्केल करने या साफ करने के लिए किया जाता है।

प्रक्रिया
धातु की सतहों में अशुद्धियाँ हो सकती हैं जो उत्पाद के उपयोग या आगे की प्रक्रिया जैसे धातु चढ़ाना या पेंटिंग को प्रभावित कर सकती हैं। इन अशुद्धियों को साफ करने के लिए आमतौर पर विभिन्न रासायनिक समाधानों का उपयोग किया जाता है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड जैसे मजबूत एसिड आम हैं, लेकिन विभिन्न अनुप्रयोगों में विभिन्न अन्य एसिड का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा धातु की सतहों की सफाई के लिए क्षारीय घोल का उपयोग किया जा सकता है। समाधानों में आमतौर पर गीला करने वाले एजेंट और संक्षारण अवरोधक जैसे योजक भी होते हैं। यदि स्केलिंग की आवश्यकता नहीं है तो अचार बनाना कभी-कभी एसिड सफाई भी कहा जाता है। कई गर्म कार्य प्रक्रियाएं और उच्च तापमान पर होने वाली अन्य प्रक्रियाएं सतह पर एक बदरंग ऑक्साइड परत या स्केल छोड़ देती हैं। स्केल को हटाने के लिए वर्कपीस को अचार शराब के एक बर्तन में डुबोया जाता है। कोल्ड रोलिंग ऑपरेशन से पहले, हॉट रोल्ड स्टील को आमतौर पर पिकलिंग लाइन से गुजारा जाता है ताकि सतह से स्केल को खत्म किया जा सके।

इस्पात निर्माण में उपयोग किया जाने वाला प्राथमिक एसिड हाइड्रोक्लोरिक एसिड है, हालांकि सल्फ्यूरिक एसिड पहले अधिक आम था। हाइड्रोक्लोरिक एसिड सल्फ्यूरिक एसिड की तुलना में अधिक महंगा है, लेकिन यह आधार धातु के नुकसान को कम करते हुए बहुत तेजी से घुलता है। स्वचालित इस्पात मिल ों में एकीकरण के लिए गति एक आवश्यकता है जो 800 फीट/मिनट (≈243 मीटर/मिनट) तक की गति से उत्पादन करती हैं। 6% से कम या उसके बराबर मिश्र धातु सामग्री वाले कार्बन स्टील्स को अक्सर हाइड्रोक्लोरिक या सल्फ्यूरिक एसिड में मिलाया जाता है। 6% से अधिक मिश्र धातु सामग्री वाले स्टील को दो चरणों में अचार बनाना चाहिए और अन्य एसिड का उपयोग करना चाहिए, जैसे फॉस्फोरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड और हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल । जंग- और एसिड-प्रतिरोधी क्रोमियम-निकल स्टील्स को पारंपरिक रूप से हाइड्रोफ्लोरिक और नाइट्रिक एसिड के स्नान में पकाया जाता है। अधिकांश तांबे की मिश्रधातुओं को तनु सल्फ्यूरिक एसिड में अचार बनाया जाता है, लेकिन पीतल को सोडियम क्लोराइड और कालिख के साथ मिश्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड में अचार बनाया जाता है।

आभूषण बनाने में, सोल्डरिंग और एनीलिंग के दौरान तांबे और स्टर्लिंग चांदी को गर्म करने के परिणामस्वरूप बनने वाली कॉपर ऑक्साइड परत को हटाने के लिए अचार का उपयोग किया जाता है। पतला सल्फ्यूरिक एसिड अचार बनाने वाला स्नान पारंपरिक रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन इसे साइट्रिक एसिड से बदला जा सकता है।

एसिड पिकलिंग से गुजरने वाली शीट स्टील मध्यम उच्च आर्द्रता की वायुमंडलीय स्थितियों के संपर्क में आने पर ऑक्सीकरण (जंग) कर देगी। इस कारण से, हवा में नमी में अवरोध पैदा करने के लिए तेल की एक पतली फिल्म या इसी तरह की जलरोधी कोटिंग लगाई जाती है। इस तेल फिल्म को बाद में कई निर्माण, चढ़ाना या पेंटिंग प्रक्रियाओं के लिए हटा दिया जाना चाहिए।

नुकसान
एसिड सफाई की सीमाएं हैं क्योंकि इसकी संक्षारकता के कारण इसे संभालना मुश्किल है, और यह सभी स्टील्स पर लागू नहीं होता है। कुछ मिश्रधातुओं और उच्च-कार्बन स्टील्स के लिए हाइड्रोजन उत्सर्जन एक समस्या बन जाता है। एसिड से निकलने वाला हाइड्रोजन सतह के साथ प्रतिक्रिया करता है और इसे भंगुर बना देता है, जिससे दरारें पड़ जाती हैं। उपचार योग्य स्टील्स के साथ इसकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण, वांछित अचार दर सुनिश्चित करने के लिए एसिड सांद्रता और समाधान तापमान को नियंत्रण में रखा जाना चाहिए।

अपशिष्ट उत्पाद
अचार बनाने का कीचड़ अचार बनाने से निकलने वाला अपशिष्ट उत्पाद है, और इसमें अम्लीय कुल्ला पानी, लौह क्लोराइड, और धात्विक लवण और अपशिष्ट एसिड शामिल होते हैं। संयुक्त राज्य पर्यावरण संरक्षण एजेंसी द्वारा खर्च की गई अचार शराब को खतरनाक अपशिष्ट माना जाता है। स्टील प्रक्रियाओं से अचार कीचड़ को आम तौर पर चूने (खनिज) के साथ बेअसर कर दिया जाता है और लैंडफिल में निपटाया जाता है क्योंकि ईपीए अब इसे बेअसर करने के बाद खतरनाक अपशिष्ट नहीं मानता है। चूने को निष्क्रिय करने की प्रक्रिया खर्च किए गए एसिड का पीएच बढ़ा देती है। अपशिष्ट पदार्थ अपशिष्ट निर्धारण के अधीन है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि कोई विशेषता या सूचीबद्ध अपशिष्ट मौजूद नहीं है। 1960 के दशक से, हाइड्रोक्लोरिक पिकलिंग कीचड़ को अक्सर हाइड्रोक्लोरिक एसिड पुनर्जनन प्रणाली में उपचारित किया जाता है, जो कुछ हाइड्रोक्लोरिक एसिड और फेरिक ऑक्साइड को पुनः प्राप्त करता है। बाकी को अभी भी निष्प्रभावी किया जाना चाहिए और भूमि भराव में निपटान किया जाना चाहिए या अपशिष्ट प्रोफ़ाइल विश्लेषण के आधार पर खतरनाक अपशिष्ट के रूप में प्रबंधित किया जाता है। नाइट्रिक एसिड अचार के उप-उत्पाद उर्वरक प्रोसेसर जैसे अन्य उद्योगों के लिए विपणन योग्य हैं।

विकल्प
चिकनी साफ सतह (एससीएस) और इको मसालेदार सतह (ईपीएस) नवीनतम विकल्प हैं। एससीएस प्रक्रिया में, सतह ऑक्सीकरण को एक इंजीनियर अपघर्षक का उपयोग करके हटा दिया जाता है और प्रक्रिया तेल फिल्म या अन्य सुरक्षात्मक कोटिंग की आवश्यकता के बिना सतह को बाद के ऑक्सीकरण के लिए प्रतिरोधी बना देती है। ईपीएस एसिड अचार के लिए अधिक प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन है। एसिड अचार बनाना रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है जबकि ईपीएस यांत्रिक साधनों का उपयोग करता है। एसिड अचार बनाने की तुलना में ईपीएस प्रक्रिया को पर्यावरण के अनुकूल माना जाता है और यह कार्बन स्टील को उच्च स्तर का जंग प्रतिरोध प्रदान करता है, तेल कोटिंग लगाने की आवश्यकता को समाप्त करना जो एसिड-पिकल्ड कार्बन स्टील के लिए ऑक्सीकरण में बाधा के रूप में कार्य करता है।

वैकल्पिक तरीकों में यांत्रिक सफाई भी शामिल है जैसे अपघर्षक ब्लास्टिंग, ग्राइंडिंग (अपघर्षक कटाई), तार ब्रश करना, दबाव धुलाई और लेजर सफाई। ये विधियाँ आम तौर पर अचार बनाने जैसी साफ़ सतह प्रदान नहीं करती हैं।