इलेक्ट्रोप्लेटिंग में पीएच का प्रभाव

इलेक्ट्रोप्लेटिंग को यह सुनिश्चित करने के लिए एक विशिष्ट पीएच की आवश्यकता होती है कि धातु के कण घोल में रहें और लक्ष्य पर समान रूप से जमा हों। समाधान अम्लीय या बुनियादी हो सकते हैं। गलत pH का उपयोग करने से अवांछित कण लक्ष्य पर जमा हो सकते हैं। एक संबंधित प्रक्रिया, इलेक्ट्रोलेस चढ़ाना, एक मूल समाधान का उपयोग करता है।

रेडॉक्स कमी और ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के लिए आशुलिपि है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया में इन प्रतिक्रियाओं की एक जोड़ी शामिल होती है। कमी प्रक्रिया कैथोड पर धातु जमा करती है, और विद्युत प्रवाह लागू होने पर एनोड धातु नमक में घुल जाता है। जॉर्जिया स्टेट यूनिवर्सिटी विभिन्न आयनों और धातुओं के लिए कुछ इलेक्ट्रोड संभावित आधा प्रतिक्रियाओं को सूचीबद्ध करती है, और इनका संयोजन आपको संयुक्त प्रतिक्रिया के लिए संभावित अंतर देता है। आधी प्रतिक्रियाएं निर्धारित करती हैं कि सेल का कौन सा पक्ष इलेक्ट्रोड है और कौन सा पक्ष कैथोड है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग इन आधी प्रतिक्रियाओं को उलट देता है, यही वजह है कि इसे विद्युत प्रवाह को लागू करने की आवश्यकता होती है, जो अधिक संभावित अंतरों के साथ बढ़ती है।

अम्लीय इलेक्ट्रोप्लेटिंग समाधानों का पीएच 7 से नीचे होता है। टिन इलेक्ट्रोप्लेटिंग एक अम्लीय समाधान के साथ किया जा सकता है। अम्लीय विलयन हाइड्रोनियम आयन, H3O+ बनाते हैं, जो प्रोटॉन को एनोड में ले जाते हैं और मुक्त धातु कण बनाते हैं। ये आवेशित कण, जैसे Tn+, लक्ष्य धातु, कैथोड पर जमा हो जाते हैं। यदि समाधान का पीएच बहुत कम है, तो एच + या प्रोटॉन के कण भी धातु पर जमा हो जाएंगे - आमतौर पर इलेक्ट्रोप्लेटर का लक्ष्य नहीं।

बुनियादी इलेक्ट्रोप्लेटिंग समाधानों का पीएच 7 से ऊपर होता है। जिंक इलेक्ट्रोप्लेटिंग क्षारीय साइनाइड युक्त एक मूल समाधान के साथ किया जा सकता है। क्लोराइड- और अमीन-आधारित समाधान भी उपयोग किए जाते हैं। एक मूल समाधान हाइड्रॉक्साइड आयन या OH- बनाता है। यदि घोल का pH बहुत अधिक है, तो ZnOH जैसे धातु हाइड्रॉक्साइड बनते हैं और घोल से बाहर निकलने लगते हैं, जिससे इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया की दक्षता कम हो जाती है।

क्षारीय साइनाइड चढ़ाना प्रतिक्रिया बहुत खतरनाक है। साइनाइड यौगिक बहुत जहरीले होते हैं, इसलिए सुरक्षा उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए। यह क्षारीय-आधारित प्रतिक्रिया भी एक्ज़ोथिर्मिक है, अगर बड़े पैमाने पर उपयोग की जाती है तो बड़ी मात्रा में गर्मी जारी होती है। इसी तरह के कारणों से, एक क्षारीय बैटरी को रिचार्ज करने का प्रयास करने से उसमें विस्फोट हो सकता है। प्रतिक्रिया में प्रयुक्त उपकरण मजबूत एसिड या बेस के लिए प्रतिरोधी होना चाहिए, जिसके आधार पर इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया की आवश्यकता होती है।

इलेक्ट्रोलेस प्लेटिंग एक ऐसी तकनीक है जिसमें विद्युत प्रवाह लगाने की आवश्यकता नहीं होती है। इस पद्धति ने लोकप्रियता हासिल की है क्योंकि इससे बिजली का बिल नहीं बढ़ता है। यह तकनीक इलेक्ट्रोप्लेटिंग की तुलना में धातु कोटिंग की एक समान परत को अधिक प्रभावी ढंग से लागू करती है। इलेक्ट्रोलेस चढ़ाना एक कम करने वाले एजेंट का उपयोग करता है, इसलिए इसे एक क्षारीय समाधान की आवश्यकता होती है। चूंकि इलेक्ट्रोलेस चढ़ाना विद्युत प्रवाह का उपयोग नहीं करता है, इसलिए इस विधि में आधा प्रतिक्रियाएं उलट नहीं होती हैं।