Pickling (metal)
અથાણું એ ધાતુની સપાટીની પ્રક્રિયા છે જેનો ઉપયોગ ડાઘ, અકાર્બનિક અશુદ્ધિઓ અને લોહ ધાતુઓ, તાંબુ, કિંમતી ધાતુઓ અને એલ્યુમિનિયમ મિશ્ર ધાતુઓમાંથી રસ્ટ અથવા સ્કેલ જેવી અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે થાય છે. અથાણું દારૂ તરીકે ઓળખાતા દ્રાવણ, જેમાં સામાન્ય રીતે એસિડ હોય છે, તેનો ઉપયોગ સપાટીની અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે થાય છે. તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વિવિધ સ્ટીલ બનાવવાની પ્રક્રિયાઓમાં સ્ટીલને ઉતારવા અથવા સાફ કરવા માટે થાય છે. પ્રક્રિયા ધાતુની સપાટીઓમાં અશુદ્ધિઓ હોઈ શકે છે જે ઉત્પાદનના ઉપયોગને અસર કરી શકે છે અથવા ધાતુ અથવા પેઇન્ટિંગ સાથે પ્લેટિંગ જેવી આગળની પ્રક્રિયાને અસર કરી શકે છે. આ અશુદ્ધિઓને સાફ કરવા માટે સામાન્ય રીતે વિવિધ રાસાયણિક દ્રાવણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ જેવા મજબૂત એસિડ સામાન્ય છે, પરંતુ વિવિધ ઉપયોગો અન્ય વિવિધ એસિડનો ઉપયોગ કરે છે. ધાતુની સપાટીઓને સાફ કરવા માટે આલ્કલાઇન દ્રાવણોનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે. દ્રાવણમાં સામાન્ય રીતે ભીનાશકારક ઘટકો અને કાટ અવરોધક જેવા ઉમેરણો પણ હોય છે. જો ઉતરવાની જરૂર ન હોય તો અથાણાને કેટલીકવાર એસિડ સફાઇ કહેવામાં આવે છે. ઘણી ગરમ કામ કરવાની પ્રક્રિયાઓ અને અન્ય પ્રક્રિયાઓ જે ઊંચા તાપમાને થાય છે તે સપાટી પર રંગહીન ઓક્સાઇડ સ્તર અથવા સ્કેલ છોડી દે છે. સ્કેલને દૂર કરવા માટે વર્કપીસને અથાણાંના દારૂના વાસણમાં ડૂબાડવામાં આવે છે. કોલ્ડ રોલિંગ ઓપરેશન પહેલાં, ગરમ રોલ્ડ સ્ટીલને સામાન્ય રીતે અથાણાંની લાઇનમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે જેથી સપાટી પરથી સ્કેલને નાબૂદ કરી શકાય. સ્ટીલ બનાવવામાં વપરાતું પ્રાથમિક એસિડ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ છે, જો કે સલ્ફ્યુરિક એસિડ અગાઉ વધુ સામાન્ય હતું. હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સલ્ફ્યુરિક એસિડ કરતાં વધુ મોંઘુ છે, પરંતુ તે બેઝ મેટલના નુકસાનને ઘટાડતી વખતે વધુ ઝડપથી અથાણું બનાવે છે. 800 ફૂટ/મિનિટ (≈ 243 મીટર/મિનિટ) જેટલી ઝડપે ઉત્પાદન કરતી સ્વચાલિત સ્ટીલ મિલોમાં એકીકરણ માટે ઝડપ જરૂરી છે. કાર્બન સ્ટીલ, 6 ટકાથી ઓછી અથવા તેની બરાબર મિશ્ર ધાતુની સામગ્રી સાથે, ઘણીવાર હાઇડ્રોક્લોરિક અથવા સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં અથાણું કરવામાં આવે છે. 6 ટકાથી વધુ મિશ્ર ધાતુની સામગ્રી ધરાવતી સ્ટીલને બે તબક્કામાં અથાણું હોવું જોઈએ અને અન્ય એસિડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમ કે ફોસ્ફોરિક, નાઇટ્રિક અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ. રસ્ટ-અને એસિડ-પ્રતિરોધક ક્રોમિયમ-નિકલ સ્ટીલ પરંપરાગત રીતે હાઇડ્રોફ્લોરિક અને નાઇટ્રિક એસિડના સ્નાનમાં અથાણું કરવામાં આવે છે. મોટાભાગના તાંબાના મિશ્રધાતુઓને પાતળા સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં અથાણું કરવામાં આવે છે, પરંતુ પિત્તળને સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને સૂટ સાથે મિશ્રિત સલ્ફ્યુરિક અને નાઇટ્રિક એસિડમાં અથાણું કરવામાં આવે છે. દાગીના બનાવવામાં, અથાણાનો ઉપયોગ તાંબાના ઓક્સાઇડ સ્તરને દૂર કરવા માટે થાય છે જે સોલ્ડરિંગ અને એનીલિંગ દરમિયાન તાંબુ અને સ્ટર્લિંગ ચાંદીને ગરમ કરવાથી પરિણમે છે. પાતળા સલ્ફ્યુરિક એસિડ અથાણાંના સ્નાનનો પરંપરાગત રીતે ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ તેને સાઇટ્રિક એસિડથી બદલી શકાય છે. શીટ સ્ટીલ કે જે એસિડ અથાણામાંથી પસાર થાય છે તે મધ્યમ ઉચ્ચ ભેજની વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ઓક્સિડાઇઝ (રસ્ટ) થશે. આ કારણોસર, હવામાં ભેજ માટે અવરોધ બનાવવા માટે તેલની પાતળી ફિલ્મ અથવા સમાન વોટરપ્રૂફ કોટિંગ લાગુ કરવામાં આવે છે. આ ઓઇલ ફિલ્મ પછીથી ઘણી બનાવટ, પ્લેટિંગ અથવા પેઇન્ટિંગ પ્રક્રિયાઓ માટે દૂર કરવી આવશ્યક છે. ગેરફાયદા એસિડની સફાઈની મર્યાદાઓ છે કારણ કે તેની કાટમાળને કારણે તેને સંભાળવી મુશ્કેલ છે, અને તે તમામ સ્ટીલને લાગુ પડતી નથી. હાઇડ્રોજનનું ભંગાણ કેટલાક મિશ્રધાતુઓ અને ઉચ્ચ કાર્બન સ્ટીલ માટે સમસ્યા બની જાય છે. એસિડમાંથી હાઇડ્રોજન સપાટી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને તેને બરડ બનાવે છે, જેના કારણે તિરાડો પડે છે. સારવારપાત્ર સ્ટીલ સાથે તેની ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાત્મકતાને કારણે, એસિડની સાંદ્રતા અને દ્રાવણનું તાપમાન નિયંત્રણમાં રાખવું જોઈએ જેથી ઇચ્છિત અથાણાંના દરની ખાતરી કરી શકાય. કચરો ઉત્પાદનો અથાણું કાદવ એ અથાણામાંથી બનેલું કચરો ઉત્પાદન છે, અને તેમાં એસિડિક કોગળા પાણી, આયર્ન ક્લોરાઇડ્સ અને ધાતુના ક્ષાર અને કચરો એસિડનો સમાવેશ થાય છે. વપરાયેલ અથાણાનો દારૂ ઇ. પી. એ. દ્વારા જોખમી કચરો માનવામાં આવે છે. સ્ટીલની પ્રક્રિયાઓમાંથી અથાણાંના કાદવને સામાન્ય રીતે ચૂનો સાથે તટસ્થ કરવામાં આવે છે અને લેન્ડફિલમાં નિકાલ કરવામાં આવે છે કારણ કે EPA હવે તેને તટસ્થ કર્યા પછી જોખમી કચરો માનતો નથી. ચૂનાના તટસ્થકરણની પ્રક્રિયા વપરાયેલ એસિડનું pH વધારે છે. કોઈ લાક્ષણિક અથવા સૂચિબદ્ધ કચરો હાજર ન હોય તેની ખાતરી કરવા માટે કચરો સામગ્રી કચરાના નિર્ધારણને આધિન છે. 1960ના દાયકાથી, હાઇડ્રોક્લોરિક અથાણાંના કાદવની સારવાર ઘણીવાર હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ પુનર્જીવન પ્રણાલીમાં કરવામાં આવે છે, જે કેટલાક હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને ફેરિક ઓક્સાઇડને પુનઃપ્રાપ્ત કરે છે. બાકીના હજુ પણ તટસ્થ હોવા જોઈએ અને જમીનના ભરાવામાં નિકાલ કરવો જોઈએ અથવા કચરાના રૂપરેખા વિશ્લેષણના આધારે જોખમી કચરો તરીકે સંચાલિત થવો જોઈએ. નાઈટ્રિક એસિડ અથાણાંના ઉપ-ઉત્પાદનો અન્ય ઉદ્યોગો માટે વેચાણપાત્ર છે, જેમ કે ખાતર પ્રોસેસર્સ. સ્મૂથ ક્લીન સરફેસ (SCS) અને ઇકો અથાણાંની સપાટી (EPS) વધુ તાજેતરના વિકલ્પો છે. એસસીએસ પ્રક્રિયામાં, ઇજનેરી ઘર્ષકનો ઉપયોગ કરીને સપાટીના ઓક્સિડેશનને દૂર કરવામાં આવે છે અને પ્રક્રિયા ઓઇલ ફિલ્મ અથવા અન્ય રક્ષણાત્મક કોટિંગની જરૂર વગર સપાટીને અનુગામી ઓક્સિડેશન સામે પ્રતિરોધક બનાવે છે. ઇ. પી. એસ. એસિડ અથાણું માટે વધુ સીધું સ્થાનાંતર છે. એસિડ અથાણું રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પર આધાર રાખે છે જ્યારે ઇ. પી. એસ. યાંત્રિક માધ્યમોનો ઉપયોગ કરે છે. એસિડ અથાણાંની સરખામણીમાં ઇ. પી. એસ. પ્રક્રિયાને "પર્યાવરણને અનુકૂળ" માનવામાં આવે છે અને તે કાર્બન સ્ટીલને ઉચ્ચ પ્રમાણમાં રસ્ટ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે, જે એસિડ-પિકલ્ડ કાર્બન સ્ટીલ માટે ઓક્સિડેશનમાં અવરોધ તરીકે કામ કરતા ઓઇલ કોટિંગને લાગુ કરવાની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે. વૈકલ્પિક પદ્ધતિઓમાં ઘર્ષક બ્લાસ્ટિંગ, ગ્રાઇન્ડીંગ, વાયર બ્રશિંગ, હાઇડ્રોક્લીનિંગ અને લેસર સફાઇ જેવી યાંત્રિક સફાઈનો પણ સમાવેશ થાય છે. આ પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે અથાણાંની જેમ સ્વચ્છ સપાટી પૂરી પાડતી નથી.