Что такое гальваника и как она работает?

Электрохимия - это процесс, при котором очень тонкие слои выбранного металла связываются с поверхностью другого металла на молекулярном уровне. Сам процесс включает в себя создание электролизера: устройства, которое использует электричество для доставки молекул в определенное место.

Гальваника - это применение электролитических ячеек, в которых тонкий слой металла осаждается на электропроводящей поверхности. Ячейка состоит из двух электроды (проводники), как правило, сделаны из металла, которые держатся на расстоянии друг от друга. Электроды погружены в электролит (раствор).

Когда электрический ток включен, положительные ионы В электролите переходят на отрицательно заряженный электрод, называемый катодом. Положительные ионы - это атомы с одним электроном слишком мало. Когда они достигают катода, они соединяются с электронами и теряют свой положительный заряд.

В то же время отрицательно заряженные ионы движутся к положительному электроду, называемому анодом. Отрицательно заряженные ионы - это атомы с одним электроном слишком много. Когда они достигают положительного анода, они переносят на него свои электроны и теряют отрицательный заряд.

В одной из форм гальванического покрытия металл для нанесения покрытия находится на аноде схемы, а элемент для нанесения покрытия находится на катод. Анод и катод погружены в раствор, который содержит растворенную соль металла, такой как ион наносимого металла - и другие ионы, которые позволяют потоку электричества через цепи.

Постоянный ток подается на анод, окисляя его металлические атомы и растворяя их в растворе электролита. Растворенные ионы металлов восстанавливаются на катоде, покрывая металлом изделие. Ток, проходящий через цепь, таков, что скорость растворения анода равна скорости, с которой катод покрывается металлом.

Есть несколько причин, почему вы можете захотеть покрыть проводящую поверхность металлом. Серебрение и позолота ювелирных изделий или изделий из серебра обычно выполняются для улучшения внешнего вида и стоимости предметов. Хромирование улучшает внешний вид предметов, а также улучшает их износ. Для придания коррозионной стойкости можно наносить цинковые или оловянные покрытия. Иногда гальваника выполняется просто для увеличения толщины изделия.

Простым примером процесса гальваники является гальваника меди, в которой металл должен быть в качестве анода используется гальваническое покрытие (медь), а раствор электролита содержит ион металла покрытием (Cu²⁺ в этом примере). Медь растворяется на аноде, так как она покрывается катодом. Постоянная концентрация Cu²⁺ поддерживается в растворе электролита, окружающего электроды:

• Анод: Cu (s) → Cu²⁺(вод) + 2 е^-
• Катод: Cu²⁺(вод) + 2 е^- → Cu (s)