Co je galvanizace a jak to funguje?

Elektrochemie je proces, při kterém jsou velmi tenké vrstvy vybraného kovu vázány k povrchu jiného kovu na molekulární úrovni. Samotný proces zahrnuje vytvoření elektrolytického článku: zařízení, které používá elektřinu k dodávání molekul na konkrétní místo.

Galvanizace je aplikace elektrolytických článků, ve kterých je nanesena tenká vrstva kovu na elektricky vodivý povrch. Buňka se skládá ze dvou elektrody (vodiče), obvykle vyrobené z kovu, které jsou drženy odděleně od sebe. Elektrody jsou ponořeny do elektrolytu (roztoku).

Když je zapnut elektrický proud, kladné ionty v elektrolytu přejděte na záporně nabitou elektrodu, nazývanou katoda. Pozitivní ionty jsou atomy s jedním elektronem příliš málo. Když dosáhnou katody, spojí se s elektrony a ztratí svůj kladný náboj.

Současně se záporně nabité ionty přesunou na kladnou elektrodu, nazývanou anoda. Negativně nabité ionty jsou atomy s jedním elektronem příliš mnoho. Když dosáhnou kladné anody, převedou na ni své elektrony a ztratí svůj záporný náboj.

V jedné formě galvanického pokovování je kov, který má být pokovován, umístěn na anodě obvodu, přičemž předmět, který má být pokoven, je umístěn na katoda. Anoda i katoda jsou ponořeny do roztoku, který obsahuje rozpuštěnou kovovou sůl - například iontu pokoveného kovu - a dalších iontů, které působí tak, aby umožňovaly tok elektřiny skrz obvod.

Stejnosměrný proud je přiváděn do anody, oxiduje atomy kovu a rozpouští je v elektrolytovém roztoku. Rozpuštěné kovové ionty se redukují na katodě a kov se nanáší na předmět. Proud procházející obvodem je takový, že rychlost, při které je anoda rozpuštěna, je stejná jako rychlost, při které je katoda pokovována.

Existuje několik důvodů, proč byste mohli chtít povlakovat vodivý povrch kovem. Postříbření stříbrem a pozlacení šperků nebo stříbra se obvykle provádí za účelem zlepšení vzhledu a hodnoty položek. Chromové pokovování zlepšuje vzhled předmětů a také zlepšuje jeho opotřebení. Pro zajištění odolnosti proti korozi lze použít zinkové nebo cínové povlaky. Někdy se galvanizace provádí jednoduše, aby se zvýšila tloušťka předmětu.

Jednoduchým příkladem procesu elektrolytického pokovování je elektrolytické pokovování mědi, ve kterém má být kov Jako anoda se používá povlak (měď) a roztok elektrolytu obsahuje ion kovu, který má být pokovené (Cu²⁺ v tomto příkladu). Měď přechází do roztoku na anodě, protože je nanesena na katodu. Konstantní koncentrace Cu²⁺ je udržován v elektrolytovém roztoku obklopujícím elektrody:

• Anoda: Cu (s) → Cu²⁺(aq) + 2 e^-
• Katoda: Cu²⁺(aq) + 2 e^- → Cu (s)