Pengaruh pH dalam Elektroplating

Elektroplating membutuhkan pH tertentu untuk memastikan partikel logam tetap berada dalam larutan dan terdeposisi secara merata pada target. Larutan dapat bersifat asam atau basa. Menggunakan pH yang salah dapat menyimpan partikel yang tidak diinginkan pada target. Proses terkait, pelapisan tanpa listrik, menggunakan larutan dasar.

Redoks adalah kependekan dari reaksi reduksi dan oksidasi. Proses elektroplating melibatkan sepasang reaksi ini. Proses reduksi deposit logam pada katoda, dan anoda larut menjadi garam logam sementara arus listrik diterapkan. Universitas Negeri Georgia mendaftar beberapa reaksi setengah potensial elektroda untuk berbagai ion dan logam, dan menggabungkan ini memberi Anda perbedaan potensial untuk reaksi gabungan. Setengah reaksi menentukan sisi sel mana yang merupakan elektroda dan sisi mana yang merupakan katoda. Elektroplating membalikkan setengah reaksi ini, oleh karena itu memerlukan penerapan arus listrik, meningkat dengan perbedaan potensial yang lebih besar.

Larutan elektroplating asam memiliki pH di bawah 7. Elektroplating timah dapat dilakukan dengan larutan asam. Larutan asam membentuk ion hidronium, H3O+, yang mengangkut proton ke anoda dan menciptakan partikel logam bebas. Partikel bermuatan ini, seperti Tn+, diendapkan ke logam target, katoda. Jika pH larutan terlalu rendah, partikel H+, atau proton, juga akan terdeposit ke logam—biasanya bukan tujuan elektroplater.

Larutan dasar elektroplating memiliki pH di atas 7. Elektroplating seng dapat dilakukan dengan larutan basa yang mengandung alkali sianida. Larutan berbasis klorida dan amina juga digunakan. Larutan basa membentuk ion hidroksida, atau OH-. Jika pH larutan sangat tinggi, hidroksida logam seperti ZnOH terbentuk dan mulai mengendap keluar dari larutan, mengurangi efisiensi proses elektroplating.

Reaksi pelapisan alkali sianida sangat berbahaya. Senyawa sianida sangat beracun, sehingga peralatan keselamatan harus digunakan. Reaksi berbasis basa ini juga eksotermis, melepaskan panas dalam jumlah besar jika digunakan dalam skala besar. Untuk alasan yang sama, mencoba mengisi ulang baterai alkaline dapat menyebabkannya meledak. Peralatan yang digunakan dalam reaksi harus tahan terhadap asam atau basa kuat, tergantung pada proses elektroplating yang diperlukan.

Pelapisan tanpa listrik adalah teknik yang tidak memerlukan penerapan arus listrik. Metode ini telah mendapatkan popularitas karena tidak meningkatkan tagihan listrik. Teknik ini juga menerapkan lapisan logam pelapis yang rata lebih efektif daripada elektroplating. Pelapisan electroless menggunakan zat pereduksi, sehingga membutuhkan larutan alkali. Karena pelapisan tanpa listrik tidak menggunakan arus listrik, setengah reaksi tidak dibalik dalam metode ini.