Kemija

Galvanoplastika

Galvanoplastika

Pojasnjujemo, iz česa je sestavljena galvanoplastika, imenovana tudi elektrodepozija, kako je njegov postopek, praktični primeri in njene aplikacije.

Galvanoplastika žlice

Kaj je galvanoplastika?

Galvanoplastika ali elektrodepozija je elektrokemijska tehnika, ki jo sestavlja, kot že ime pove, pri odlaganju plasti kovin na sprejemanje predmetov; To pomeni, da jih pokriva s kovinskega pokrova, katerega debelina se giblje med 5-20 μm.

Ta tehnika je znana tudi kot elektrokapado ali elektrolitsko ploščo, saj je elektrolitični medij, sestavljen iz kovinskih ionov kovine, ki jih je treba odlagati. Če želimo baker (baker), bomo potrebovali bakrene topne soli, kot je bakreni sulfat, raztopljen v vodi.

Prejšnje sklepanje velja za katero koli drugo kovino: Zlata elektrolitska plošča bo potrebna zlata soli, običajno zlati cianidi, ki lahko postanejo zelo strupeni. Tako lahko nekatere predmete, kot so pripomočki za prehranjevanje.

Toda galvanoplastika presega estetiko: podeljujejo jih. Omogoča tudi varčevanje z naravnimi viri, saj ni treba porabiti velikih količin kovine za prevleke.

Postopek galvanoplastike

Bakrena elektrodepozija v kopalnici bakrenega sulfata

Predmete

Za elektrodepoziranje kovine na površini je potrebnih nekaj osnovnih elementov, katerih dimenzije in način se bodo razlikovale glede na serijo predmetov, ki jih je treba pokriti.

Na zgornji sliki je na primer prikazana majhna bakrena elektroda z majhno lestvico, ponovljiva v katerem koli laboratoriju ali prostoru.

Elektrolitični medij

Najprej je potreben elektrolitni medij kovine do elektrodepozita. Bakrena sulfatna sol, cuo4, V vodi je zelo topen, zato prinaša ione cu2+ ki se bo nato zmanjšalo na atome cu0. Ti atomi so tisti, ki bodo sestavljeni na sprejemni površini, da bodo povzročili kovinske kristale.

Elektrolitični medij je nepogrešljiv, da vezje deluje, ionske obremenitve.

Elektrode

Elektrode so površine, na katerih elektrodepozicija poteka iz njegove kemične baze. Preprosto povedano obstajata dve elektrodi: katoda, kjer je kovina elektrodepos; In anoda, kjer poteka kemična reakcija, ki daruje elektrone kovinskim ionom, ki bodo pokrivali katodo.

Lahko vam služi: uretan: struktura, lastnosti, pridobivanje, uporabe

To pomeni, da katoda postane želeni kos. Medtem je anoda vsaka površina, na kateri vrsta oksidira in podari svoje elektrone katodi. Velikokrat je anoda narejena iz iste kovine, ki se raztopi v elektrolitskem okolju. Če je na sredini bakrena ionska, bo anoda kovinski baker.

Zunanje vezje

Zunanje vezje je baterija, ki zagotavlja začetne elektrone, ki spodbujajo elektrodepozicijo. Njegova prisotnost pomeni, da reakcija ni spontana: elektrika je potrebna za ustvarjanje kemične spremembe, kar je zmanjšanje raztopljenih kovinskih ionov.

Čiščenje elektrod

Kos, ki ga je treba pokriti, mora biti popolnoma čist. V nasprotnem primeru bosta plošča ali prevleka pokvarjena.

Če želite to narediti, morate zagotoviti, da je njegova površina v celoti hidrofilna, torej nima maščobe ali umazanije. Po kemičnem pranju je eden od načinov za to, da košček zmotimo z vodo, in če opazimo nastanek kapljic vode ali neenakomerne kapljice tekočine, to pomeni, da elektroda še ni čista.

Reakcije in pomen elektronov

Galvanoplastika je redoks reakcija. Zato je treba zmanjšati eno vrsto, druga pa oksidirano ali obratno. V bakra imamo anodo iz bakra in katodo iz kovine ME (železo, cink, kositer itd.).

Ko vklopimo baterijo, bodo pretočili elektrone do katode, ki se začne negativno polniti.

Negativna obremenitev katode privablja katione cu2+ elektrolitskega okolja, ki se zgodi znižanje:

Cu2+(AC) +2E-  → cu (s)

Lahko vam služi: Maillard Reakcija

Baterija mora obnoviti darovane elektrone, prav tako pa je treba obnoviti ione CU2+ zmanjšano za ohranjanje nevtralnosti elektrolitskega okolja. Takrat je anoda v funkciji: bakreni atomi oksidirajo:

Cu (s) → cu2+(AC) +2E-

In sproščeni elektroni so usmerjeni nazaj v baterijo, kar posledično mobilizira proti katodi, da nadaljujejo z elektrodepozicijo.

Anoda pridobiva pozitivno obremenitev, kar privablja SO ione42- elektrolitskega medija (glej sliko še enkrat).

To pomeni, da se reakcije, ki se pojavijo, zmanjšuje in oksidacija bakra, kovine, ki je elektrodepos:

Cu2+(AC) +2E-  → cu (s)

Cu (s) → cu2+(AC) +2E-

Anoda iz bakra izgublja testo, medtem ko je katoda, druge kovine, prekrita s fino bakreno plastjo.

Primeri galvanoplastike

Srebro

Kovine so lahko "galvane", ki jih elektrolitično pokriva iz srebrne plasti. To je še posebej koristno v elektronskih komponentah, ki morajo izvajati elektriko. Srebro je lahko elektrodepozita na jeklo, baker, nikelj in druge kovine.

Konzervirano

Kositer je elektrodepozija kositra. Zelo je uporaben pri proizvodnji železnih pločevink, ki so pokrite s kositrom, da so odporne na korozijo in zato ne poškodujejo hrane ali izdelkov, ki jih shrani.

Latinsko ali porjavelo

Čeprav so lahko malo bolj dovršeni, medenini in bronasti lahko tudi elektrodepo na nekaterih kovinah, da izboljšajo svoj videz.

Cinkado

Cink ali cinkova galvanoplastika (ne zmede s toplotno pocinkano. Tako je njegova funkcija estetska in hkrati funkcionalna in jo najdemo v delih telesa, kot so kolesa.

Kovinska plastika

Plastika, ki je bila prej obravnavana na prevodno površino, je lahko tudi pokrita s kovino, kar je, kot da bi jih prilepljeni na list aluminijaste folije.

Vam lahko služi: Kitasato Flask

Aplikacije galvanoplastike

Uporaba galvanoplastike ali elektrodepozicije lahko razdelimo na funkcionalno ali estetsko.

Delujoč

Tanka elektrodepos zlata v gledalcih primerov astronavtov jim omogoča, da zaščitijo oči pred sončno svetlobo

Prevleka kosa ali predmeta je, da svojo površino zagotovi lastnosti, ki jih sam primanjkuje. Na primer, bakrena ali zlata elektrodpozija naredi koščke, ki jih imajo, zato je v elektronskih vezjih idealno, da izkoristijo lastnosti teh kovin, ne da bi morali porabiti tone zlata za proizvodnjo celih in trdnih kosov.

Zlato na drugi strani ščiti toplotne in sevalne površine. Zaradi tega se pogosto uporablja v satelitih in čeladah astronavtov, saj tako odraža sončno svetlobo tako, da premaga njihove oči ali hitro vroče.

Kromirana ali vzdevljiva jekla so zelo odporna na korozijo, prav za zahvaljujoč tem kovinskim slojem. Zato se v industriji uporablja galvanoplastika za zaščito kovin, občutljivih na Corrod.

Estetika

Kovinski furnirji sijejo. V ta namen se veliko uporabljajo cink, nikelj in krom. Tudi zlato in srebro sta elektrodepo v obročih, verigah, zapestnici, chokers, pobočju itd., In zato njegova galvanoplastika najde veliko aplikacij v nakitnih trgovinah in okraskih, da izboljša sliko in prestiž teh oblačil.

Reference

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
  3. Wikipedija. (2021). Galvaning. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
  4. Chris Woodford. (28. julij 2020). Kako deluje galvaning. Pridobljeno iz: Expunthatstuff.com
  5. Rob Snyder. (s.F.). Nanoscale elektrodepozija. Inštitut za izobraževanje STEM. [PDF]. Okrevano od: nanoscale.Ul.Edu
  6. Elsevier b.V. (2021). Elektrodepozija. Znanstveno. Pridobljeno iz: SCINCEDIRECT.com
  7. Vaishali Mittal. (10. december 2020). Galvaning. Kemija librettexts. Okrevano od: kem.Librettexts.org
  8. Singh Davneet. (9. junij 2020). Različne vrste galep. Okreval od: TeachOO.com
  9. Čelada, Anne Marie, ph.D. (26. avgust 2020). Kaj je galvaning in kako deluje? Okreval od: Thoughtco.com