Hva er galvanisering og hvordan fungerer det?

Lær hvordan tynne lag av ett metall bindes til et annet metall

Andy Crawford Tim Ridley / Getty Images

Elektrokjemi er en prosess der svært tynne lag av et valgt metall bindes til overflaten av et annet metall på molekylnivå. Selve prosessen innebærer å lage en elektrolysecelle: en enhet som bruker elektrisitet til å levere molekyler til et bestemt sted.

Hvordan galvanisering fungerer

Elektroplettering er påføring av elektrolyseceller der et tynt lag av metall er avsatt på en elektrisk ledende overflate. En celle består av toelektroder(ledere), vanligvis laget av metall, som holdes adskilt fra hverandre. Elektrodene er nedsenket i en elektrolytt (en løsning).

Når en elektrisk strøm slås på, positive ioner i elektrolytten flyttes til den negativt ladede elektroden, kalt katoden. Positive ioner er atomer med ett elektron for lite. Når de når katoden, kombineres de med elektroner og mister sin positive ladning.

Samtidig beveger negativt ladede ioner seg til den positive elektroden, kalt anoden. Negativt ladede ioner er atomer med ett elektron for mye. Når de når den positive anoden, overfører de elektronene sine til den og mister sin negative ladning.

Anoden og katoden

I en form for galvanisering er metallet som skal belegges plassert ved anoden på kretsen, med elementet som skal belegges plassert ved katode . Både anoden og katoden er nedsenket i en løsning som inneholder et oppløst metallsalt - for eksempel et ion av metallet som blir belagt - og andre ioner som virker for å tillate strøm av elektrisitet gjennom kretsen.

Likestrøm tilføres anoden, oksiderer metallatomene og løser dem opp i elektrolyttløsningen. De oppløste metallionene reduseres ved katoden, og pletterer metallet på gjenstanden. Strømmen gjennom kretsen er slik at hastigheten som anoden oppløses med er lik hastigheten som katoden er belagt med.

Formål med galvanisering

Det er flere grunner til at du kanskje vil belegge en ledende overflate med metall. Sølvplettering og gullplettering av smykker eller sølvtøy utføres vanligvis for å forbedre gjenstandenes utseende og verdi. Forkromning forbedrer utseendet til gjenstander og forbedrer også slitasjen. Sink- eller tinnbelegg kan påføres for å gi korrosjonsbestandighet. Noen ganger utføres galvanisering ganske enkelt for å øke tykkelsen på en gjenstand.

Eksempel på galvanisering

Et enkelt eksempel på galvaniseringsprosessen er galvanisering av kobber der metallet som skal belegges (kobber) brukes som anode, og elektrolyttløsningen inneholder ionet av metallet som skal belegges (Cu)²⁺i dette eksemplet). Kobber går i løsning ved anoden når det er belagt ved katoden. En konstant konsentrasjon av Cu²⁺holdes i elektrolyttløsningen som omgir elektrodene:

• Anoder: Cu(er) → Cu²⁺(aq) + 2 e^-
• Katode: Cu²⁺(aq) + 2 e^-→ Med(e)

Vanlige galvaniseringsprosesser

Metall	Anode	Elektrolytt	applikasjon
Med	Med	20 % CuSO4, 3 % HtoSÅ4	elektrotype
På	På	4 % AgCN, 4 % industripark, 4 % CZKtoCO3	smykker, servise
På	Au, C, Ni-Cr	3 % AuCN, 19 % Industripark, 4 % Na3ETTER4buffer	smykker
Cr	Pb	25 % CrO3, 0,25 % HtoSÅ4	bildeler
I	I	30 % NiSO42% NiClto, 1 % H3BO3	Cr bunnplate
Zn	Zn	6 % Zn(CN)to, 5 % NaCN, 4 % NaOH, 1 % NatoCO30,5% Alto(SÅ4)3	Galvanisert stål
Sn	Sn	8 % HtoSÅ4, 3 % Sn, 10 % kresol-svovelsyre	tinnbelagte bokser