PH: n vaikutus galvanoinnissa

Galvanointi vaatii tietyn pH: n sen varmistamiseksi, että metallihiukkaset pysyvät liuoksessa ja kerrostuvat tasaisesti kohteeseen. Liuokset voivat olla happamia tai emäksisiä. Väärän pH: n käyttö voi kerätä ei-toivottuja hiukkasia kohteeseen. Tähän liittyvä prosessi, elektrolyytti pinnoitus, käyttää perusratkaisua.

Redox on lyhenne pelkistys- ja hapetusreaktioissa. Galvanointiprosessi sisältää parin näistä reaktioista. Pelkistysprosessissa kerrostuu metallia katodiin, ja anodi liukenee metallisuolaksi samalla kun sähkövirtaa syötetään. Georgian osavaltion yliopisto listaa joitain elektrodipotentiaalireaktioita eri ioneille ja metalleille, ja näiden yhdistäminen antaa sinulle potentiaalisen eron yhdistetylle reaktiolle. Puolireaktiot määräävät, mikä kennon puoli on elektrodi ja mikä puoli on katodi. Galvanointi kääntää nämä puolireaktiot päinvastaiseksi, minkä vuoksi se vaatii sähkövirran lisäämistä suuremmilla potentiaalieroilla.

Happamien galvanointiliuosten pH on alle 7. Tina-galvanointi voidaan tehdä happamalla liuoksella. Happamat liuokset muodostavat hydroniumioneja, H3O +, jotka kuljettavat protoneja anodiin ja luovat vapaita metallihiukkasia. Nämä varatut hiukkaset, kuten Tn +, kerrostuvat kohdemetallille, katodille. Jos liuoksen pH on liian matala, myös H +: n tai protonien hiukkaset kerrostuvat metalliin - yleensä ei galvaanin päämääränä.

Emäksisten galvanointiliuosten pH on yli 7. Sinkkigalvanointi voidaan suorittaa emäksisellä syanidia sisältävällä emäksisellä liuoksella. Myös kloridi- ja amiinipohjaisia ​​liuoksia käytetään. Emäksinen liuos muodostaa hydroksidi-ioneja eli OH-. Jos liuoksen pH on erittäin korkea, muodostuvat metallihydroksidit, kuten ZnOH, ja ne alkavat saostua liuoksesta vähentäen galvanoinnin tehokkuutta.

Emäksisen syanidin pinnoitusreaktio on erittäin vaarallinen. Syanidiyhdisteet ovat erittäin myrkyllisiä, joten on käytettävä turvalaitteita. Tämä alkalipohjainen reaktio on myös eksoterminen, mikä vapauttaa suuria määriä lämpöä, jos sitä käytetään suuressa mittakaavassa. Vastaavista syistä alkalipariston latausyritys voi aiheuttaa sen räjähtämisen. Reaktiossa käytettävien laitteiden on oltava kestäviä vahvoille hapoille tai emäksille riippuen siitä, mitä galvanointiprosessi vaatii.

Elektrolyyttinen pinnoitus on tekniikka, joka ei vaadi sähkövirran käyttämistä. Tämä menetelmä on saavuttanut suosiota, koska se ei lisää sähkölaskua. Tämä tekniikka levittää myös tasaisen metallikerroksen kerroksen tehokkaammin kuin galvanointi. Elektrolitonta pinnoitusta varten käytetään pelkistintä, joten se vaatii emäksisen liuoksen. Koska elektrolyyttinen pinnoitus ei käytä sähkövirtaa, puolireaktioita ei käännetä tässä menetelmässä.