La galvanoplastie nécessite un pH spécifique pour s'assurer que les particules métalliques restent en solution et se déposent uniformément sur la cible. Les solutions peuvent être acides ou basiques. L'utilisation d'un pH incorrect peut déposer des particules indésirables sur la cible. Un procédé connexe, le placage autocatalytique, utilise une solution basique.
Redox
Redox est un raccourci pour les réactions de réduction et d'oxydation. Le processus de galvanoplastie implique une paire de ces réactions. Le processus de réduction dépose du métal à la cathode et l'anode se dissout en un sel métallique tandis qu'un courant électrique est appliqué. La Georgia State University répertorie certaines demi-réactions de potentiel d'électrode pour divers ions et métaux, et les combiner vous donne la différence de potentiel pour la réaction combinée. Les demi-réactions déterminent quel côté de la cellule est l'électrode et quel côté est la cathode. La galvanoplastie inverse ces demi-réactions, c'est pourquoi elle nécessite l'application d'un courant électrique, augmentant avec des différences de potentiel plus importantes.
Solutions acides
Les solutions de galvanoplastie acides ont un pH inférieur à 7. La galvanoplastie à l'étain peut être réalisée avec une solution acide. Les solutions acides forment des ions hydronium, H3O+, qui transportent des protons vers l'anode et créent des particules métalliques libres. Ces particules chargées, telles que Tn+, sont déposées sur le métal cible, la cathode. Si le pH de la solution est trop bas, des particules de H +, ou des protons, seront également déposées sur le métal - ce qui n'est généralement pas le but de l'électroplaceur.
Solutions de base
Les solutions basiques de galvanoplastie ont un pH supérieur à 7. L'électrodéposition de zinc peut être réalisée avec une solution basique contenant du cyanure alcalin. Des solutions à base de chlorure et d'amine sont également utilisées. Une solution basique forme des ions hydroxyde, ou OH-. Si le pH de la solution est très élevé, des hydroxydes métalliques tels que le ZnOH se forment et commencent à précipiter hors de la solution, réduisant ainsi l'efficacité du processus de galvanoplastie.
Dangers potentiels
La réaction de placage au cyanure alcalin est très dangereuse. Les composés cyanurés sont très toxiques, il faut donc utiliser un équipement de sécurité. Cette réaction alcaline est également exothermique, libérant de grandes quantités de chaleur si elle est utilisée à grande échelle. Pour des raisons similaires, tenter de recharger une pile alcaline peut la faire exploser. L'équipement utilisé dans la réaction doit être résistant aux acides ou aux bases forts, selon celui requis par le processus de galvanoplastie.
Placage autocatalytique
Le placage autocatalytique est une technique qui ne nécessite pas l'application d'un courant électrique. Cette méthode a gagné en popularité car elle n'augmente pas la facture d'électricité. Cette technique applique également une couche uniforme du revêtement métallique plus efficacement que la galvanoplastie. Le placage autocatalytique utilise un agent réducteur, il nécessite donc une solution alcaline. Étant donné que le placage autocatalytique n'utilise pas de courant électrique, les demi-réactions ne sont pas inversées dans cette méthode.
