Kas yra galvanizavimas ir kaip jis veikia?
Sužinokite, kaip ploni vieno metalo sluoksniai sujungiami su kitu metalu
Andy Crawfordas Timas Ridley / Getty Images
Elektrochemija – tai procesas, kurio metu labai ploni pasirinkto metalo sluoksniai sujungiami su kito metalo paviršiumi molekuliniu lygiu. Pats procesas apima elektrolitinės ląstelės sukūrimą: įrenginį, kuris naudoja elektrą molekulėms pristatyti į tam tikrą vietą.
Kaip veikia galvanizavimas
Galvanizavimas – tai elektrolitinių elementų panaudojimas, kai plonas metalo sluoksnis nusodinamas ant elektrai laidžio paviršiaus. Ląstelė susideda iš dviejųelektrodai(laidininkai), dažniausiai pagaminti iš metalo, kurie laikomi atskirai vienas nuo kito. Elektrodai panardinami į elektrolitą (tirpą).
Kai įjungiama elektros srovė, teigiami jonai elektrolite pereikite prie neigiamai įkrauto elektrodo, vadinamo katodu. Teigiami jonai yra atomai, kuriuose per mažai vieno elektrono. Pasiekę katodą, jie susijungia su elektronais ir praranda teigiamą krūvį.
Tuo pačiu metu neigiamo krūvio jonai pereina į teigiamą elektrodą, vadinamą anodu. Neigiamai įkrauti jonai yra atomai, kurių vienu elektronu per daug. Pasiekę teigiamą anodą, jie perkelia į jį savo elektronus ir praranda neigiamą krūvį.
Anodas ir katodas
Vienoje galvanizavimo formoje padengiamas metalas yra grandinės anode, o dengiamas elementas yra grandinės anode. katodas . Tiek anodas, tiek katodas panardinami į tirpalą, kuriame yra ištirpusios metalo druskos, pvz., padengiamo metalo jonų, ir kitų jonų, kurie leidžia elektrai tekėti per grandinę.
Į anodą tiekiama nuolatinė srovė, oksiduojant jo metalo atomus ir ištirpinant juos elektrolito tirpale. Ištirpę metalo jonai redukuojami prie katodo, padengiant metalą ant elemento. Srovė grandinėje yra tokia, kad anodo ištirpimo greitis yra lygus katodo padengimo greičiui.
Galvanizacijos tikslas
Yra keletas priežasčių, kodėl galbūt norėsite padengti laidų paviršių metalu. Papuošalų ar sidabro dirbinių sidabravimas ir auksavimas paprastai atliekami siekiant pagerinti daiktų išvaizdą ir vertę. Chromavimas pagerina objektų išvaizdą ir pagerina jų nusidėvėjimą. Atsparumui korozijai suteikti gali būti padengtos cinko arba alavo dangos. Kartais galvanizavimas atliekamas tiesiog norint padidinti daikto storį.
Galvanizacijos pavyzdys
Paprastas galvanizavimo proceso pavyzdys yra vario galvanizavimas, kai dengiamas metalas (varis) naudojamas kaip anodas, o elektrolito tirpale yra padengiamo metalo jonų (Cu).2+šiame pavyzdyje). Varis ištirpsta prie anodo, kai yra padengtas katodu. Pastovi Cu koncentracija2+yra palaikomas elektrolito tirpale, supančiame elektrodus:
- Anodai: Cu(s) → Cu2+(aq) + 2 e-
- Katodas: Cu2+(aq) + 2 e-→ Su (-ais)
Įprasti galvanizavimo procesai
| Metalas | Anodas | Elektrolitas | Taikymas |
| Su | Su | 20% CuSO4, 3 % HduTAIP4 | elektrotipas |
| At | At | 4% AgCN, 4% Pramonės parkas, 4% CZKduCO3 | papuošalai, stalo įrankiai |
| At | Au, C, Ni-Cr | 3% AuCN, 19% Pramonės parkas, 4% Na3PO4buferis | papuošalai |
| Kr | Pb | 25% CrO3, 0,25 % HduTAIP4 | automobilių dalys |
| Į | Į | 30% NiSO4, 2% NiCldu, 1% H3BO3 | Cr pagrindo plokštė |
| Zn | Zn | 6 % Zn (CN)du, 5 % NaCN, 4 % NaOH, 1 % NaduCO3, 0,5 % Aldu(TAIP4)3 | cinkuotas plienas |
| Sn | Sn | 8% HduTAIP4, 3 % Sn, 10 % krezolio-sieros rūgšties | skardinės skardinės |