Экология: статьи

ЕВРОПЕЙСКИЕ «ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ» ДИРЕКТИВЫ

В странах Европейского Союза (ЕС) уже действуют или в ближайшее время вступят в силу три директивы, касающиеся ограничения применения вредных веществ.

Директива 2000/53/ЕС: «Конец жизни транспортных средств» («End of Life Vehicle»).

Проект директивы, нацеленной на то, чтобы ограничить использование четырех основных тяжелых металлов ( кадмия, свинца, ртути, шестивалентного хрома) в машинах, был предложен в 1997 году,. Список был утвержден парламентом ЕС в мае 2000 года и в сентябре 2000 года он стал директивой 2000/53/ЕС. Особенно жесткие требования в документе предъявляются к содержанию шестивалентного хрома. Эта директива допускает иcпользование шестивалентного хрома только для защиты от коррозии и ограничивает его общее содержание до 2 г на машину. для всех других целей использование шестивалентного хрома не допускается. Окончательно эта директива вступит в действие в июле 2007 года.

Директива 2002/95/ЕС: «Ограничение вредных веществ». («Restriction of Hazardous Substance»)

Эта директива ограничивает содержание вредных веществ в электрических и электронных устройствах. К вредным веществам относятся: кадмий, ртуть, свинец, шестивалентный хром, РВВ (полибромированные дифенилы), PBDE (эфир полибромированного дифенила). Согласно данной директиве, максимальная концентрация ртути, свинца, шестивалентного хрома, РВВ и PBDE в гомогенных материалах не должна превышать 0,1масс.%, содержание кадмия в гомогенных материалах не должно быть выше 0,01масс.%. Термин «гомогенный» подразумевает однородность состава по всему образцу. Примерами «гомогенных материалов» являются индивидуальные типы пластиков, керамики, резины, покрытий. Примером «негомогенного материала» может служить электрический кабель, который состоит из металлической проволоки, окруженной неметаллическим изолирующим материалом, так как его можно механически разделить на отдельные материалы. В этом случае предельные значения директивы будут применяться индивидуально к каждому из материалов.

Устройства, которых касается директива, должны зависеть от электрического тока или электромагнитных полей. Это означает, что когда ток выключен, устройство не может выполнять свою основную функцию. Если электроэнергия используется только для функций поддержки или контроля, то этот тип устройства не охватывается директивой. Примером таких продуктов являются: пьезоэлектрическая зажигалка, двигатель сгорания с зажиганием, пневматическое оружие, газовые плиты с электрическими часами, игрушки на батарейках, высоковольтные выключатели, медицинское оборудование, измерительное и контролирующее оборудование, машинные радио. Также из директивы исключено военное оборудование. Эта директива вступила в силу 1 июля 2006 года и касается только устройств, выпущенных на рынок с 1 июля 2006 года.

В Китайской и Корейской республиках также подготовлены аналогичные директивы, касающиеся тех же шести вредных веществ. В КНР она вступит в силу с 1 марта 2007 года, а в Корее с 1 июля 2007 года.

Директива 2002/96/ЕС: «Отходы электрического и электронного оборудования». («Waste Electrical and Electronic Eqvipment»)

Цель этой директивы: предотвратить попадание в природу отходов электрического и электронного оборудования, а также стимулировать их повторное использование, переработку и другие формы восстановления этих отходов с тем, чтобы уменьшить их захоронение. Эта директива также создана для того, чтобы улучшить рабочую среду всех людей, вовлеченных в жизненный цикл электрического и электронного оборудования, то есть производителей, дистрибуторов, потребителей и в особенности тех операторов, которые непосредственно принимают участие в обработке этих отходов.

Под термином «электронное и электрическое оборудование» подразумеваются приборы, для правильной работы которых необходим электрический ток или электромагнитные поля, а также приборы для создания, переноса и измерения тока и электромагнитных полей, разработанные для использования при напряжении, не превышающим 1 В для переменного тока и 1,5 В для постоянного тока. Электронное и электрическое оборудование, подпадающее под действие этой директивы: бытовые приборы, телекоммуникационное, осветительное, спортивное, медицинское оборудование, электрические и электронные инструменты (за исключением крупномасштабных стационарных промышленных инструментов), игрушки, контролирующие инструменты.

Эта директива вступит в силу с 31 декабря 2006.

Замена шестивалентного хрома.

Шестивалентный хром входит в состав коррозионностойких, защитных конверсионных хроматных покрытий (пленок), которые наносят на многочисленные ответственные детали транспортных средств, таких, как крепежные детали, кронштейны, скобы, рычаги, элементы сцепления, подвески и т.д. Он также может быть обнаружен в полимерных пигментах, чернилах в нержавеющей стали (Cr⁶⁺ выделяется в ходе литья, плавления, факельной резки), текстильных красителях (хроматы натрия и калия и бихроматы аммония и калия). Хроматы цинка и хрома являются канцерогенными веществами. Помимо канцерогенных свойств соединения шестивалентного хрома обладают очень высокой окислительной и коррозионной активностью. ПДК рабочей зоны для шестивалентного хрома составляет 5 мкг/м3.

Наиболее широко шестивалентный хром применяется в качестве коррозионно-защитного хроматного слоя на оцинкованных стальных поверхностях. Это влажные, студенистые пленки, высыхающие на поверхности. После механического повреждения, нарушения сплошности, появления трещин пленки проявляют способность к самозалечиванию, самовосстановлению, что делает их очень эффективными коррозионно-защитными покрытиями.

В автомобильной промышленности в среднем используется от 4 до 8, а иногда даже свыше 10 г шестивалентного хрома на один автомобиль. Каждый год в странах ЕЭС отработанные транспортные средства образуют от 8 до 9 миллионов тонн отходов.

В настоящее время из-за вступления в действие директив, ограничивающих применение шестивалентного хрома, наиболее остро встает проблема его замены. Было разработано большое количество вариантов для замены шестивалентного хрома, включающих толстые цинк - органические покрытия, цинковые порошковые сплавы, составы на основе трехвалентного хрома и т.д. Коммерчески приемлемыми являются несколько заменителей на основе трехвалентного хрома. Министерство Обороны и ВМФ США разработали состав на основе трехвалентного хрома, названный ТСР. Этот уникальный процесс по своим показателям превосходит все обычные процессы на основе трехвалентного хрома. Он может быть применен на стали, покрытой алюминием, цинком, а также на других подложках. TCP- растворы работают при комнатной температуре, они «экологичны» и удовлетворяют всем трем директивам ЕЭС. Из этих растворов получаются более твердые и плотные пленки (по сравнению с обычным «трехвалентными» хроматными), по коррозионной стойкости сопоставимые или даже превышающие пленки, содержащие шестивалентный хром. Эти покрытия обладают электрической проводимостью и , что наиболее важно, не требуют применения дополнительного защитного верхнего слоя.

Существуют также другие заместители, вообще не содержащие хром, но их применение ограничено вследствие более высокой цены, чем у обычных заместителей, содержащих трехвалентный хром, и небольшой палитры цветов.

Дополнительный материал по «трехвалентному» хроматированию можно прочитать в журнале Гальванотехника и Обработка Поверхности :

2002 год, №4,.том X. «Пассивирование цинковых покрытий в растворах, не содержащих Cr(VI);

«Эффективная замена хроматных растворов пассивирования гальванических покрытий цинком и его сплавами».

2003 год, №2, том XI. «Бесхроматная пассивация цинковых покрытий».

2005 год, №2, том XIII. «Экологические, технологические и экономические аспекты замены шестивалентных растворов хроматирования (пассивирования)».