Η επίδραση του pH στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση

Η ηλεκτρολυτική επίστρωση απαιτεί ένα ειδικό pH για να διασφαλιστεί ότι τα μεταλλικά σωματίδια παραμένουν σε διάλυμα και εναποτίθενται ομοιόμορφα στον στόχο. Τα διαλύματα μπορεί να είναι όξινα ή βασικά. Η χρήση λανθασμένου pH μπορεί να εναποθέσει ανεπιθύμητα σωματίδια στον στόχο. Μια σχετική διαδικασία, η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, χρησιμοποιεί μια βασική λύση.

Το Redox είναι στενό για αντιδράσεις μείωσης και οξείδωσης. Η διαδικασία επιμετάλλωσης περιλαμβάνει ένα ζευγάρι αυτών των αντιδράσεων. Η διαδικασία αναγωγής εναποθέτει μέταλλο στην κάθοδο και η άνοδος διαλύεται σε μεταλλικό άλας ενώ εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Το Πανεπιστήμιο της Πολιτείας της Γεωργίας απαριθμεί μερικές πιθανές μισές αντιδράσεις ηλεκτροδίων για διάφορα ιόντα και μέταλλα και ο συνδυασμός αυτών σας δίνει τη διαφορά δυναμικού για τη συνδυασμένη αντίδραση. Οι μισές αντιδράσεις καθορίζουν ποια πλευρά του στοιχείου είναι το ηλεκτρόδιο και ποια πλευρά είναι η κάθοδος. Η ηλεκτρολυτική αντιστροφή αντιστρέφει αυτές τις μισές αντιδράσεις, γι 'αυτό απαιτεί την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος, αυξάνοντας με μεγαλύτερες πιθανές διαφορές.

Τα όξινα διαλύματα ηλεκτρολυτικής επικάλυψης έχουν ρΗ κάτω από 7. Η ηλεκτρολυτική επίστρωση μπορεί να γίνει με όξινο διάλυμα. Τα όξινα διαλύματα σχηματίζουν ιόντα υδρονίου, H3O +, τα οποία μεταφέρουν πρωτόνια στην άνοδο και δημιουργούν ελεύθερα μεταλλικά σωματίδια. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια, όπως το Tn +, εναποτίθενται στο μέταλλο-στόχο, την κάθοδο. Εάν το ρΗ του διαλύματος είναι πολύ χαμηλό, σωματίδια Η +, ή πρωτόνια, θα εναποτεθούν επίσης στο μέταλλο - συνήθως όχι ο στόχος του ηλεκτρολυτικού.

Τα βασικά διαλύματα ηλεκτρολυτικής επικάλυψης έχουν pH άνω του 7. Η ηλεκτρολυτική επίστρωση ψευδάργυρου μπορεί να πραγματοποιηθεί με ένα βασικό διάλυμα που περιέχει αλκαλικό κυανίδιο. Χρησιμοποιούνται επίσης διαλύματα με βάση το χλωρίδιο και την αμίνη. Μια βασική λύση σχηματίζει ιόντα υδροξειδίου ή ΟΗ-. Εάν το ρΗ του διαλύματος είναι πολύ υψηλό, σχηματίζονται μεταλλικά υδροξείδια όπως ZnOH και αρχίζουν να καθιζάνουν από το διάλυμα, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας ηλεκτρολυτικής επίστρωσης.

Η αντίδραση αλκαλικής κυανιούχου επίστρωσης είναι πολύ επικίνδυνη. Οι ενώσεις κυανιδίου είναι πολύ τοξικές, επομένως πρέπει να χρησιμοποιείται εξοπλισμός ασφαλείας. Αυτή η αλκαλική αντίδραση είναι επίσης εξώθερμη, απελευθερώνοντας μεγάλες ποσότητες θερμότητας αν χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα. Για παρόμοιους λόγους, η απόπειρα επαναφόρτισης μιας αλκαλικής μπαταρίας μπορεί να την προκαλέσει έκρηξη. Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται στην αντίδραση πρέπει να είναι ανθεκτικός σε ισχυρά οξέα ή βάσεις, ανάλογα με το ποιο απαιτεί η διαδικασία ηλεκτρολυτικής επικάλυψης.

Η ηλεκτρολυτική επένδυση είναι μια τεχνική που δεν απαιτεί την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτή η μέθοδος έχει κερδίσει δημοτικότητα επειδή δεν αυξάνει το λογαριασμό ισχύος. Αυτή η τεχνική εφαρμόζει επίσης ένα ομοιόμορφο στρώμα της μεταλλικής επίστρωσης πιο αποτελεσματικά από την ηλεκτρολυτική επίστρωση. Η ηλεκτρολυτική επίστρωση χρησιμοποιεί αναγωγικό παράγοντα, επομένως απαιτεί αλκαλικό διάλυμα. Επειδή η ηλεκτρολυτική επένδυση δεν χρησιμοποιεί ηλεκτρικό ρεύμα, οι μισές αντιδράσεις δεν αντιστρέφονται σε αυτήν τη μέθοδο.