一、脱铬原理
1.酸脱铬原理
铬鞣革中,铬配合物主要与胶原侧链上的羧基(—COO-)和羟基(—OH)等以配位键的形式牢固结合,所以铬鞣革耐水洗、收缩温度高。铬(Ⅲ)配合物的显著特点之一是在溶液中易发生水解、配聚反应,而且水解、配聚是可逆的。在强碱性条件下,水解、配聚的最大程度就是形成无鞣性的多羟基化合物,即Cr(OH)3絮状沉淀。在强酸性条件下形成无鞣性的水合配离子[Cr(H2O)6]3+。在实施铬鞣时,要充分利用铬配合物的酸碱平衡原理,在去除铬革中的铬时,也可利用铬配合物的这一特性。Cr3+在溶液中的水解、配聚反应是一个复杂过程,其原理可简示如下。
由反应式可见,加碱能减少体系中H+的浓度,反应向右进行,使形成的铬配合物分子变大,鞣革性能增强。加酸,增加体系中H+的浓度,反应向左进行,铬配合物分子变小,鞣革性能减弱。当溶液中H+的浓度足够大时,有鞣性的铬配合物就转变成无鞣性的水合铬离子,使铬与胶原羧基离解,从而达到脱铬的目的。事实上,早期的脱铬方法就是利用此原理,所用的酸主要是硫酸,还有盐酸、草酸、柠檬酸和磷酸等。
2.碱脱铬原理
根据鞣革配合物中配位体的相互影响和取代规律,利用配位结合能力强的配位体取代配位结合能力弱的配位体便能达到脱铬目的。不同配位体对Cr3+配位能力的大小顺序如下。
羟基>草酸根>柠檬酸根>丙二酸根>丁二酸根>苯二甲酸根>乙酸根>胶原羧基>甲酸根>亚硫酸根>硫酸根>盐酸根>硝酸根>水
因为羟基、草酸根和柠檬酸根等对Cr3+的配位能力远远强于胶原羧基,所以用草酸、烧碱可以脱除铬鞣革中的铬,而羟基的配位能力最强,通过加碱,增加溶液中羟基的浓度,羟基取代与铬配位结合的胶原羧基,使铬配合物与胶原解离,达到脱铬的目的,其反应可示意如下。
使用石灰乳(氢氧化钙与水组成的乳状悬浮液)、MgO、CaO和NaOH脱铬就是利用此原理。