Es gibt zwei Möglichkeiten, ein Objekt mit Kupfer zu galvanisieren. Das erste Verfahren verwendet eine Kupferanode, um Kupfer auf eine Nicht-Kupfer-Kathode zu übertragen und es mit einer dünnen Kupferschicht zu überziehen. Alternativ können Anoden und Kathoden anderer Metalle in einer Kupfersulfatlösung verwendet werden, um Kupfer aus der Lösung zu entnehmen und die Kathode zu plattieren. Die Kupfergalvanisierung wird in einer Vielzahl von praktischen und dekorativen Anwendungen verwendet.
Grundlagen der Kupfergalvanik
In seiner einfachsten Form verwendet die Kupfergalvanisierung elektrischen Strom, um Kupfer von einer Kupferkathode durch Elektrolyse zur Anode zu übertragen, die aus einem anderen Metall besteht. Dies erfordert eine effiziente Elektrolytlösung, wie Salzwasser oder eine Kupfersulfatlösung. Es ist wichtig, die Galvanisierung unter geeigneter Laborbelüftung durchzuführen, um das Einatmen von giftigen Dämpfen zu verhindern, die kann bei einigen Elektrolytlösungen auftreten, insbesondere bei salzhaltigen, die in Chlor zerfallen können Gas.
Verwendung von Kupfersulfat bei der Verkupferung
Kupfersulfat ermöglicht es dem Galvaniktechniker, das elementare Kupfer im Kupfersulfat zu nutzen, anstatt selbst eine Kupferanode für die Aufgabe zu verwenden. Dies ist besonders hilfreich für direkte Anwendungen in Laboratorien, wo häufig mehr als eine Art von Galvanisierung stattfindet und es umständlich ist, Anoden zu wechseln; in der Regel ist es einfacher, eine neue Elektrolytlösung zu verwenden. Während des Elektrolyseprozesses verlassen Kupferatome die Kupfersulfatlösung und bilden eine Beschichtung auf der Anode, wobei Schwefelrückstände in der Elektrolytlösung zurückbleiben. Aufgrund der stabilen und leicht verfügbaren Natur von Kupfersulfat ist es ein kostengünstiges Schullabormaterial und eliminiert das Chlorgasrisiko, das mit Galvanisierungslösungen verbunden ist.
Techniktipps für die Verkupferung in einer Kupfersulfatlösung
Techniken, die das Verfahren des Kupferplattierens mit einer Kupfersulfatlösung verwenden, beziehen sich auf die Wahl eines idealen Wasser-zu-Kupfersulfat-Verhältnisses. Die Menge an Kupfersulfat in der Lösung wird durch die Wassersättigungskapazität begrenzt, so dass nach dem Einmischen der Lösung und dem Wasser löst sich nicht mehr auf, sondern setzt sich am Gefäßboden ab, maximale Sättigung wurde erreicht has erreicht. Nach Erreichen der maximalen Sättigung ist die einzige andere steuerbare Variable die Menge an elektrischem Strom, die verwendet wird, um die Elektroplattierungsreaktion zu erleichtern. Bei der Wahl der Stromstärke beim Verkupfern ist Vorsicht geboten, da kleinere Apparate und höhere Spannungen zu heftigen Reaktionen führen können. Um die sichere Grenze Ihres Gerätes zu testen, erhöhen Sie langsam den Kraftfluss, bis das Blubbern Vibrationen verursacht und langsam zurück, bis es wieder stabil reagiert.