电镀铬酸雾滴如何产生？应该使用哪种呼吸防护用品？

铬酸为电镀业常被探讨的化学品，它是一种高腐蚀性物质，具刺激性及腐蚀性，工人暴露铬酸会对其皮肤、眼睛及上呼吸道粘膜产生刺激等危害。急性铬酸雾滴暴露可能引起咳嗽、气喘、呼吸困难、喉部溃疡、肺炎、深吸疼痛与发烧；长期暴露可能造成鼻腔黏膜发炎、溃疡、鼻中膈穿孔、气喘等；其中六价铬，被证实可能会引起人体肺癌。

铬酸雾滴产生机理  

铬的硬度高、耐摩耗、反射能力良好、耐高温腐蚀，故镀铬常做用为很多电镀品的最终修饰，镀铬主要分为装饰性镀铬（饰铬：一般用于家庭五金、装饰品、建筑五金、汽车零部件、运动器材等装饰铬电镀）和工业硬电镀（硬铬：广泛应用于机械工业，如油压杆、机械耐磨件、活塞、气缸等耐磨零件等）。

铬电镀一般系以铅合金为阳极， 被镀物件为阴极，电解液主要为铬酸溶液，加

上少量催化剂（ 硫酸或氟化物）， 电镀时于阴极被镀物件上将六价铬离子还原成铬金属，形成铬表面镀层， 所析出金属由铬酸溶液补充。一般镀铬的化学反应示如下：

一般镀铬的电流效率只在 10-20%左右﹐ 而其余电流将电解水分及产生热量﹐ 如果不考虑热量损失﹐ 并以电流效率 15﹪ 来计算，电镀一克铬金属，将产生 4.20 L 的氧气、 8.76 L 的氢气， 也就是总共 12.96 L 气体。 这些气体由电极处形成气泡， 上升至镀液液面而破裂，将气体排出，并将镀液激溅出来，形成悬浮于空气中的雾滴。观察气泡在液面破裂情形如下图：

铬酸雾滴粒径分布  

国外研究指出阴极所产生雾滴质量中位粒径约38微米，阳极所产生雾滴质量中位粒径约8微米，实际电镀工厂作业环境铬酸雾滴质量中位粒径为15微米。可知气体由电镀液中排出破裂或喷溅所产生之雾滴粒径很大，若不受现场环境影响（如侧风），很快会沉降回液面，工人不要靠近液面太近，就不会有严重暴露。

铬酸雾滴使用何种呼吸防护用品？  

铬金属电镀的危害情形﹐ 主要是呼吸系统危害及皮肤危害。是由于电镀过程中﹐电流效率低﹐ 会产生大量的气体废气﹐ 若无适当的控制管理﹐ 气体会带出铬酸雾滴﹐飞散于作业场所造成呼吸危害； 另外就是上下镀件时﹐ 可能会接触铬酸镀液﹐ 由于铬酸的腐蚀性造成皮肤接触危害。 因此若依危害因素来考虑防护具使用， 主要是呼吸防护具及防护手套。

以铬酸的性质来看﹐ 其沸点很高，一般不会以气态形式存在， 而是由于经过溶液的气体带出产生雾滴（mist）， 因此呼吸防护具主要要能防护雾滴而不是酸气。3M建议：在十倍的TLV下，防护铬酸雾滴可使用防护雾滴的防尘口罩。

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参考资料

《Study on the Size and Dispersion of Chromium Mist in Electroplating Plants》

《 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards》

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