Učinak pH u galvanizaciji

Galvaniranje zahtijeva određeni pH kako bi se osiguralo da metalne čestice ostanu u otopini i da se ravnomjerno talože na meti. Otopine mogu biti kisele ili bazne. Korištenje pogrešnog pH može odložiti neželjene čestice na cilj. Srodni postupak, elektroenergetsko oplata koristi osnovno rješenje.

Redox je skraćenica za reakcije redukcije i oksidacije. Proces galvanizacije uključuje par ovih reakcija. Proces redukcije taloži metal na katodi, a anoda se otapa u metalnu sol dok se primjenjuje električna struja. Državno sveučilište Georgia navodi neke potencijalne polovične reakcije elektroda za različite ione i metale, a kombiniranje ovih daje potencijalnu razliku za kombiniranu reakciju. Polovine reakcija određuju koja je strana stanice elektroda, a koja katoda. Galvaniranje poništava ove polovice reakcija, zbog čega je potrebno primijeniti električnu struju, koja se povećava s većim potencijalnim razlikama.

Kisele otopine za galvanizaciju imaju pH ispod 7. Limena galvanizacija može se izvesti kiselom otopinom. Kisele otopine tvore hidronijeve ione, H3O +, koji transportiraju protone do anode i stvaraju slobodne metalne čestice. Te nabijene čestice, poput Tn +, talože se na ciljnom metalu, katodi. Ako je pH otopine prenizak, čestice H + ili protoni također će se taložiti na metal - obično to nije cilj elektroploče.

Osnovne otopine za galvanizaciju imaju pH iznad 7. Galvanizacija cinka može se izvesti osnovnom otopinom koja sadrži alkalni cijanid. Također se koriste otopine na bazi klorida i amina. Osnovna otopina tvori hidroksidne ione ili OH-. Ako je pH otopine vrlo visok, metalni hidroksidi poput ZnOH stvaraju se i precipitiraju iz otopine, smanjujući učinkovitost postupka galvanizacije.

Reakcija alkalnog cijanida vrlo je opasna. Spojevi cijanida vrlo su otrovni, pa se mora koristiti sigurnosna oprema. Ova alkalna reakcija također je egzotermna, oslobađajući velike količine topline ako se koristi u velikoj mjeri. Iz sličnih razloga pokušaj punjenja alkalne baterije može uzrokovati njezinu eksploziju. Oprema koja se koristi u reakciji mora biti otporna na jake kiseline ili baze, ovisno o tome koju postupak galvanizacije zahtijeva.

Bezelektronsko oplata je tehnika koja ne zahtijeva primjenu električne struje. Ova metoda stekla je popularnost jer ne povećava račun za struju. Ova tehnika također učinkovitije nanosi ravnomjerni sloj metalne prevlake od galvanizacije. Za elektroenergetsko oplata koristi se redukcijsko sredstvo pa je potrebna alkalna otopina. Budući da oplata bez elektronike ne koristi električnu struju, polovina reakcija se ovom metodom ne mijenja.