GALWANOTECHNIKA: PROCESY, ZASTOSOWANIA I PRZYKŁADY - CHEMIA - 2025

Poszycie jest techniką stosowaną w metalowej elektrolitycznego powlekania elektrody, aby utworzyć na tej powierzchni o różnych właściwościach tych metalu w stanie czystym. Procesy powlekania i zanurzania są również stosowane w galwanotechnice, które nie wymagają użycia prądu elektrycznego.

Powlekanie elektrolityczne, technika stosowana w galwanotechnice, polega na procesie elektrochemicznym, który jest używany do tworzenia metalicznej powłoki na przewodzącej powierzchni poprzez wytrącanie kationów metali obecnych w roztworze wodnym.

Urządzenie używane w 1882 roku do galwanotechniki

Chociaż galwanotechnika stosowana jest od wielu lat, w początkach swego istnienia była wykorzystywana głównie do celów dekoracyjnych, aż do I i II wojny światowej zaczęła być stosowana jako technologia w przemyśle elektronicznym, metalurgii, elektrochemii, i w wielu innych dziedzinach.

Co to jest galwanizacja?

Jak opisano wcześniej, powlekanie galwaniczne polega na modyfikowaniu właściwości powierzchni niektórych materiałów poprzez gromadzenie się na nich metali przez osadzanie.

W ten sposób właściwości są modyfikowane poprzez tworzenie się warstwy lub powłoki na materiale, na tej samej zasadzie co ogniwa elektrolityczne, gdzie powierzchnia ocynkowana pełni rolę katodowej części obwodu, podczas gdy anoda jest utworzona. metal, który zostanie osadzony elektrolitycznie na elemencie.

Zarówno anoda, jak i katoda są zanurzone w roztworze, który składa się z jednej lub więcej rozpuszczonych soli metali, a także niektórych związków jonowych, które przyczyniają się do przepływu prądu elektrycznego.

Po podłączeniu źródła zasilania obwód jest zamknięty i na anodzie i na katodzie zachodzą dwa różne procesy, które znajdują się w roztworze zwanym elektrolitem.

Z jednej strony anoda odbiera przepływ prądu i powoduje utlenianie związków metalicznych, z których jest utworzona, pomagając im rozpuścić się w elektrolicie.

Z drugiej strony, w katodzie następuje redukcja jonów metali, które rozpuściły się w powierzchni rozdziału między katodą a elektrolitem, tak że mogą „rozprzestrzeniać się” w kierunku katody.

Procesy związane z galwanizacją

Zamiatanie elektroosadzania

Jest to technika ściśle związana z galwanizacją, w której określone obszary, a nawet całe przedmioty maluje się pędzlem nasyconym roztworem powlekającym.

Ta szczotka jest wykonana ze stali nierdzewnej i pokryta chłonną szmatką, która utrzymuje roztwór powłoki w środku i zapobiega bezpośredniemu kontaktowi z powlekanym materiałem. Jest namaczany w roztworze i nakładany równomiernie na materiał.

Elektroosadzanie impulsowe

Ta metoda jest prostą zmianą koncepcji elektroosadzania i polega na szybkiej zmianie prądu lub potencjału między dwiema różnymi wartościami, w wyniku czego powstaje łańcuch impulsów o tej samej polaryzacji, czasie trwania i amplitudzie, i to są podzielone przez prąd, którego wartość jest równa zero.

Jeśli szerokość lub amplituda impulsu zostanie zmodyfikowana podczas stosowania tej procedury, można również zmienić grubość, a nawet skład osadzonej warstwy powłoki.

Osadzanie elektrochemiczne

W podobny sposób osadzanie elektrochemiczne jest zwykle stosowane do przewodzenia tlenków metali i do gromadzenia metali na niektórych powierzchniach ze względu na zalety, jakie przedstawia, takie jak niski koszt w porównaniu z innymi technikami lub brak konieczności stosowania wysokich temperatur przetwarzania.

Jest szeroko stosowany w syntezie stosunkowo zwartych i jednorodnych powłok o pewnych strukturach opartych na modelu, a także między innymi w celu uzyskania wyższych szybkości osadzania metalu.

Strajk

Istnieje proces zwany strajkiem, który polega na użyciu osadu o specjalnych właściwościach do powlekania, w celu wytworzenia dość cienkiej powłoki, która dobrze przylega do podłoża i ma wysoką jakość.

Technika ta stanowi dobrą podstawę dla kolejnych powłok iz kolei może być łączona z innymi metodami w celu uzyskania lepszego wyniku.

Zastosowania galwaniczne

Znanych jest wiele zastosowań tego procesu elektroosadzania. Poniżej opiszemy najważniejsze z nich:

- Zwiększenie grubości przedmiotów lub elementów o niewystarczających wymiarach dla niektórych funkcji w przemyśle.

- Wzmocnienie właściwości, takich jak twardość lub odporność niektórych metali poprzez kolejne powłoki.

- Produkcja części metodą galwanoplastyki (metoda tworzenia części metalowych poprzez kumulację metali na określonych wzorach).

- Powielanie elementów dekoracyjnych technikami elektrochemicznymi z wykorzystaniem różnych metali.

- Ochrona różnych materiałów poprzez pokrycie ich powierzchni warstwami ochronnymi wykonanymi ze stopów metali.

Przykłady

W życiu codziennym istnieje kilka zastosowań galwanizacji, z których jednym z najczęstszych jest produkcja monet (które są kute w cynku) z powłoką miedzianą w celu ochrony przed korozją.

Innym przykładem, który często można zaobserwować, jest powlekanie kawałków żelaza warstwami cynku, aby zapobiec ich utlenianiu pod wpływem tlenu obecnego w powietrzu.

W przypadku elementów ozdobnych mamy do czynienia z powlekaniem biżuterii metalami szlachetnymi, takimi jak złoto czy srebro, a także innymi, które są trudniejsze do osiągnięcia w zależności od zamierzonego celu.

Wreszcie, oprócz istnienia wielu innych przykładów zastosowania tej użytecznej techniki, istnieje niklowanie (powlekanie niklem) przedmiotów stalowych w celu zwiększenia ich właściwości antykorozyjnych.

Bibliografia

1. Wikipedia. (sf). Galwanotechnika. Odzyskany z en.wikipedia.org
2. Panda, H. (2017). Podręcznik dotyczący galwanizacji z produkcją materiałów elektrochemicznych. Odzyskany z books.google.co.ve
3. Kanani, N. (2004). Galwanotechnika: podstawowe zasady, procesy i praktyka. Odzyskany z books.google.co.ve
4. Watt, A. i Philip, A. (2005). Galwanotechnika i Elektrorafinacja metali. Odzyskany z books.google.co.ve
5. Schlesinger, M. i Paunovic, M. (2011). Nowoczesne galwanotechnika. Odzyskany z books.google.co.ve