Galwanizacja to proces, w którym jony metalu są przenoszone przez pole elektryczne w roztworze, aby pokryć przewodzący przedmiot. Tańsze metale, takie jak miedź, można pokryć galwanicznie srebrem, niklem lub złotem, aby uzyskać powłokę ochronną. Powszechnym zastosowaniem było to przy produkcji samochodów, gdzie części stalowe były pokrywane miedzią, następnie niklem i wreszcie chromem, aby zapewnić ochronę przed temperaturą zewnętrzną i warunkami atmosferycznymi. Możemy obliczyć czas potrzebny do powlekania 1 mola metalu, biorąc pod uwagę galwanizowany metal i przyłożony prąd.
Spójrz na równanie chemiczne, aby określić, ile elektronów potrzeba na 1 mol metalu galwanizowanego. Na przykład, jeśli weźmiemy miedź Cu jako nasz metal przy 25 amperach, to każdy mol miedzi Cu++ będzie wymagał 2 e- elektronów.
Użyj równania:
Q=n (e) F
rozwiązać Q. Q to ilość elektryczności lub ładunku w kulombach C, n (e) to liczba moli elektronów, a F to stała Faradaya 96 500 C mol-1. Korzystając z naszego przykładu, gdzie potrzebujemy 2e- na każdy mol miedzi:
Q=n (e) F=2\text{ mol}\times 96500\text{ C/mol}=193000\text{ C}
Określ czas, jaki zajmie galwanizacja jednego mola metalu, korzystając z równania t = Q/I. Q to ilość energii elektrycznej w kulombach C, I to prąd w amperach A it to czas w sekundach. Na naszym przykładzie:
t=\frac{Q}{I}=\frac{193000\text{ C}}{25\text{ A}}=7720\text{ s}=2,144\text{ godzin}
Wskazówki
Równania można odwrócić, aby obliczyć ilość osadzonego metalu, gdy podano czas i prąd.