Galwanizacja wymaga określonego pH, aby upewnić się, że cząstki metalu pozostają w roztworze i są równomiernie osadzane na tarczy. Roztwory mogą być kwaśne lub zasadowe. Użycie niewłaściwego pH może spowodować osadzanie się niechcianych cząstek na celu. Pokrewny proces, galwanizacja bezprądowa, wykorzystuje rozwiązanie podstawowe.
Redox
Redox jest skrótem oznaczającym reakcje redukcji i utleniania. Proces galwanizacji obejmuje parę tych reakcji. Proces redukcji osadza metal na katodzie, a anoda rozpuszcza się w sól metalu pod wpływem prądu elektrycznego. Georgia State University wymienia niektóre reakcje połówkowe elektrod dla różnych jonów i metali, a połączenie ich daje różnicę potencjałów dla połączonej reakcji. Reakcje połówkowe określają, która strona ogniwa jest elektrodą, a która katodą. Galwanizacja odwraca te połówkowe reakcje, dlatego wymaga doprowadzenia prądu elektrycznego, narastającego wraz z większymi różnicami potencjałów.
Roztwory kwasowe
Kwaśne roztwory galwaniczne mają pH poniżej 7. Galwanizację cyny można przeprowadzić za pomocą roztworu kwaśnego. Roztwory kwaśne tworzą jony hydroniowe, H3O+, które transportują protony do anody i tworzą wolne cząstki metalu. Te naładowane cząstki, takie jak Tn+, osadzają się na metalu docelowym, katodzie. Jeśli pH roztworu jest zbyt niskie, cząstki H+ lub protony również osadzają się na metalu - zwykle nie jest to cel galwanizera.
Podstawowe rozwiązania
Podstawowe roztwory galwaniczne mają pH powyżej 7. Galwanizację cynkową można przeprowadzić przy użyciu roztworu zasadowego zawierającego cyjanek alkaliczny. Stosowane są również roztwory na bazie chlorków i amin. Zasadowy roztwór tworzy jony wodorotlenowe, czyli OH-. Jeśli pH roztworu jest bardzo wysokie, wodorotlenki metali, takie jak ZnOH, tworzą się i zaczynają wytrącać z roztworu, zmniejszając wydajność procesu galwanizacji.
Potencjalne zagrożenia
Reakcja powlekania cyjankiem alkalicznym jest bardzo niebezpieczna. Związki cyjankowe są bardzo toksyczne, dlatego należy używać sprzętu ochronnego. Ta zasadowa reakcja jest również egzotermiczna, uwalniając duże ilości ciepła, jeśli jest stosowana na dużą skalę. Z podobnych powodów próba naładowania baterii alkalicznej może spowodować jej wybuch. Sprzęt używany w reakcji musi być odporny na silne kwasy lub zasady, w zależności od tego, którego wymaga proces galwanizacji.
Poszycie bezprądowe
Powlekanie bezprądowe to technika, która nie wymaga stosowania prądu elektrycznego. Ta metoda zyskała popularność, ponieważ nie zwiększa rachunków za prąd. Ta technika nakłada również równą warstwę powłoki metalicznej skuteczniej niż galwanizacja. Powlekanie bezprądowe wykorzystuje środek redukujący, więc wymaga roztworu alkalicznego. Ponieważ powlekanie bezprądowe nie wykorzystuje prądu elektrycznego, połówkowe reakcje nie są w tej metodzie odwrócone.
