Hvad er galvanisering og hvordan fungerer det?

Elektrokemi er en proces, hvorved meget tynde lag af et udvalgt metal er bundet til overfladen af ​​et andet metal på molekylært niveau. Selve processen involverer oprettelse af en elektrolytisk celle: en enhed, der bruger elektricitet til at levere molekyler til et bestemt sted.

Elektroplettering er anvendelsen af ​​elektrolytiske celler, hvori et tyndt lag af metal afsættes på en elektrisk ledende overflade. En celle består af to elektroder (ledere), normalt lavet af metal, som holdes adskilt fra hinanden. Elektroderne nedsænkes i en elektrolyt (en opløsning).

Når en elektrisk strøm tændes, positive ioner i elektrolytten bevæge sig til den negativt ladede elektrode, kaldet katoden. Positive ioner er atomer med en elektron for få. Når de når katoden, kombineres de med elektroner og mister deres positive ladning.

Samtidig bevæger negativt ladede ioner sig til den positive elektrode, kaldet anoden. Negativt ladede ioner er atomer med en elektron for mange. Når de når den positive anode, overfører de deres elektroner til den og mister deres negative ladning.

I en form for elektroplettering er det metal, der skal belægges, placeret ved anoden af ​​kredsløbet, med det emne, der skal belægges, placeret ved katode. Både anoden og katoden er nedsænket i en opløsning, der indeholder et opløst metallsalt - såsom en ion af metallet, der er belagt - og andre ioner, der fungerer for at tillade strøm af strøm gennem kredsløb.

Jævnstrøm tilføres anoden, der oxiderer dens metalatomer og opløser dem i elektrolytopløsningen. De opløste metalioner reduceres ved katoden og udplader metallet på emnet. Strømmen gennem kredsløbet er sådan, at den hastighed, hvormed anoden opløses, er lig med den hastighed, hvormed katoden er belagt.

Der er flere årsager til, at du måske ønsker at beklæde en ledende overflade med metal. Sølvbelægning og guldbelægning af smykker eller sølvtøj udføres typisk for at forbedre varernes udseende og værdi. Forkromning forbedrer genstands udseende og forbedrer også slid. Zink- eller tinbelægninger kan påføres for at give korrosionsbestandighed. Nogle gange udføres elektroplettering blot for at øge tykkelsen på et emne.

Et simpelt eksempel på galvaniseringsprocessen er galvanisering af kobber, i hvilket metallet skal være belagt (kobber) bruges som anode, og elektrolytopløsningen indeholder ion af metallet, der skal være belagt (Cu²⁺ i dette eksempel). Kobber går i opløsning ved anoden, når det er belagt ved katoden. En konstant koncentration af Cu²⁺ opretholdes i elektrolytopløsningen, der omgiver elektroderne:

• Anode: Cu (r) → Cu²⁺(aq) + 2 e^-
• Katode: Cu²⁺(aq) + 2 e^- → Cu (r)