Elektrokemija je postupak kojim se vrlo tanki slojevi odabranog metala vežu na površini drugog metala na molekularnoj razini. Sam proces uključuje stvaranje elektrolitičke ćelije: uređaj koji koristi električnu energiju za dostavljanje molekula na određeno mjesto.
Kako djeluje galvaniziranje
Elektroplaniranje je primjena elektrolitičkih ćelija u kojima se tanki sloj metala taloži na električno provodljivu površinu. Stanica se sastoji od dvije elektrode (vodiči), obično izrađeni od metala, koji se drže odvojeno jedan od drugog. Elektrode su uronjene u elektrolit (otopinu).
Kad je električna struja uključena, pozitivni ioni u elektrolitu prelaze na negativno nabijenu elektrodu koja se naziva katoda. Pozitivni ioni su atomi s jednim elektronom premalo. Kad dođu do katode, oni se kombiniraju s elektronima i gube pozitivan naboj.
Istodobno, negativno nabijeni ioni prelaze u pozitivnu elektrodu, koja se naziva anoda. Negativno nabijeni ioni su atomi s jednim elektronom previše. Kad dođu do pozitivne anode, na nju prenose svoje elektrone i gube negativni naboj.
Anoda i katoda
Kod jednog oblika galvaniziranja, metal koji se treba posložiti nalazi se na anodi kruga, pri čemu se predmet koji treba plasirati nalazi na katoda. I anoda i katoda uronjeni su u otopinu koja sadrži otopljenu sol metala - kao što je an iona metala koji se plasira - i drugih iona koji djeluju tako da dopuštaju struju kroz sklop.
Na anodu se dovodi izravna struja, oksidirajući njene metalne atome i otapajući ih u otopini elektrolita. Otopljeni metalni ioni reduciraju se na katodi, prelijevajući metal na predmet. Struja kroz strujni krug je takva da je brzina otapanja anode jednaka brzini kojom je katoda popločena.
Svrha galvaniziranja
Nekoliko je razloga zbog kojih možda želite premazati vodljivu površinu metalom. Oblaganje srebrne boje i pozlaćivanje nakita ili srebrnih proizvoda obično se izvode radi poboljšanja izgleda i vrijednosti predmeta. Kromirana ploča poboljšava izgled predmeta i također poboljšava trošenje. Premazi s cinkom ili kositrom mogu se primijeniti za postizanje otpornosti na koroziju. Ponekad se galvaniziranje izvodi jednostavno kako bi se povećala debljina predmeta.
Primjer galvaniziranja
Jednostavan primjer postupka galvaniziranja je galvaniziranje bakra u kojem se metal oplata (bakar) koristi se kao anoda, a otopina elektrolita sadrži ion metala koji treba biti pozlaćen (Cu2+ u ovom primjeru). Bakar se ulazi u otopinu na anodi dok je plasiran na katodi. Stalna koncentracija Cu2+ održava se u otopini elektrolita koja okružuje elektrode:
- Anoda: Cu (s) → Cu2+(aq) + 2 e-
- Katoda: Cu2+(aq) + 2 e- → Cu
Uobičajeni procesi cijepljenja
| Metal | Anoda | elektrolita | primjena |
| Cu | Cu | 20% CuSO4, 3% H2TAKO4 | elektrotipija |
| Ag | Ag | 4% AgCN, 4% KCN, 4% K2CO3 | nakit, pribor za jelo |
| au | Au, C, Ni-Cr | 3% AuCN, 19% KCN, 4% Na3PO4 pufer | nakit |
| Cr | Pb | 25% CrO3, 0,25% H2TAKO4 | automobilski dijelovi |
| ni | ni | 30% NiSO4, 2% NiCl2, 1% H3BO3 | Cr osnovna ploča |
| Zn | Zn | 6% Zn (CN)2, 5% NaCN, 4% NaOH, 1% Na2CO3, 0,5% Al2(TAKO4)3 | pocinčani čelik |
| S n | S n | 8% H2TAKO4, 3% Sn, 10% krezol-sumporne kiseline | limenim limenkama |