Ce este electroplarea și cum funcționează?

Electrochimia este un proces prin care straturile foarte subțiri ale unui metal selectat sunt lipite de suprafața altui metal la nivel molecular. Procesul în sine implică crearea unei celule electrolitice: un dispozitiv care utilizează electricitate pentru a livra molecule într-o anumită locație.

Cum funcționează electroplarea

Galvanizarea este aplicarea celulelor electrolitice în care un strat subțire de metal este depus pe o suprafață conductivă electric. O celulă este formată din doi electrozi (conductori), de obicei din metal, care sunt ținuți unul de celălalt. Electrozii sunt imersați într-un electrolit (o soluție).

Când un curent electric este pornit, ionii pozitivi din electrolit se deplasează la electrodul încărcat negativ, numit catod. Ionii pozitivi sunt atomi cu un electron prea puțini. Când ajung la catod, se combină cu electronii și își pierd sarcina pozitivă.

În același timp, ionii încărcați negativ se deplasează la electrodul pozitiv, numit anod. Ionii încărcați negativ sunt atomi cu un electron prea mulți. Când ajung în anodul pozitiv, își transferă electronii în el și își pierd sarcina negativă.

Anodul și catodul

Într-o formă de electroplacare, metalul care urmează să fie placat este situat la anodul circuitului, elementul care trebuie placat este situat la catod. Atât anodul cât și catodul sunt cufundați într-o soluție care conține o sare metalică dizolvată - cum ar fi un ion al metalului placat - și alți ioni care acționează pentru a permite curgerea energiei electrice prin circuit.

Curentul direct este furnizat anodului, oxidând atomii metalici și dizolvându-i în soluția de electroliți. Ionii dizolvați de metal sunt reduse la catod, placând metalul pe element. Curentul prin circuit este astfel încât viteza la care anodul este dizolvat este egală cu viteza la care este placat catodul.

Scopul electroplatării

Există mai multe motive pentru care s-ar putea să doriți să acoperiți o suprafață conductivă cu metal. Placarea cu argint și placarea cu aur a bijuteriilor sau a obiectelor de argint sunt realizate de obicei pentru a îmbunătăți aspectul și valoarea articolelor. Placarea cu crom îmbunătățește aspectul obiectelor și, de asemenea, îmbunătățește uzura. Învelișurile de zinc sau staniu pot fi aplicate pentru a conferi rezistență la coroziune. Uneori, galvanizarea este realizată pur și simplu pentru a crește grosimea unui articol.

Exemplu de placare

Un exemplu simplu al procesului de electroplacare este electroplarea cuprului în care metalul care urmează să fie placat (cupru) este folosit ca anod, iar soluția de electrolit conține ionul metalului care trebuie placat (Cu²⁺ în acest exemplu). Cuprul intră în soluție în anod, deoarece este placat la catod. O concentrație constantă de Cu²⁺ se menține în soluția de electroliți care înconjoară electrozii:

• Anod: Cu (s) → Cu²⁺(aq) + 2 e^-
• Catod: Cu²⁺(aq) + 2 e^- → Cu (e)

Procese obișnuite de galvanizare

Metal	Anod	Electrolit	cerere
cu	cu	CuSO 20%4, 3% H2ASA DE4	galvanotipie
Ag	Ag	4% AgCN, 4% KCN, 4% K2CO3	bijuterii, articole de masă
Au	Au, C, Ni-Cr	3% AuCN, 19% KCN, 4% Na3PO4 tampon	Bijuterii
Cr	Pb	25% CrO3, 0,25% H2ASA DE4	piese auto
Ni	Ni	NiSO 30%4, NiCl 2%2, 1% H3BO3	Placă de bază Cr
Zn	Zn	6% Zn (CN)2, NaCN 5%, NaOH 4%, Na% 12CO3, 0,5% Al2(ASA DE4)3	oțel galvanizat
Sn	Sn	8% H2ASA DE4, 3% Sn, 10% acid cresol-sulfuric	conserve din staniu