เทคนิคการชุบทองแดงด้วยสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต

มีสองวิธีหลักในการชุบวัตถุด้วยไฟฟ้าด้วยทองแดง วิธีแรกใช้ขั้วบวกทองแดงเพื่อถ่ายโอนทองแดงไปยังแคโทดที่ไม่ใช่ทองแดง เคลือบด้วยทองแดงบางๆ อีกทางหนึ่ง แอโนดและแคโทดของโลหะอื่นๆ สามารถใช้ในสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตเพื่อนำทองแดงออกจากสารละลายและเคลือบแคโทด การชุบด้วยไฟฟ้าทองแดงใช้ในการใช้งานจริงและประดับประดาที่หลากหลาย

ในรูปแบบพื้นฐานที่สุด การชุบด้วยไฟฟ้าด้วยทองแดงใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อถ่ายโอนทองแดงจากแคโทดทองแดงผ่านอิเล็กโทรไลซิสไปยังแอโนดซึ่งทำจากโลหะอื่น สิ่งนี้ต้องการสารละลายอิเล็กโทรไลต์เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพ เช่น น้ำเกลือหรือสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต สิ่งสำคัญคือต้องทำการชุบด้วยไฟฟ้าภายใต้การระบายอากาศในห้องปฏิบัติการที่เหมาะสม เพื่อป้องกันการหายใจเอาควันพิษซึ่ง สามารถเกิดขึ้นได้กับสารละลายอิเล็กโทรไลต์บางชนิด โดยเฉพาะสารละลายที่มีเกลือ ซึ่งอาจสลายตัวเป็นคลอรีน แก๊ส.

คอปเปอร์ซัลเฟตช่วยให้ช่างเทคนิคการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าสามารถควบคุมธาตุทองแดงภายในคอปเปอร์ซัลเฟต แทนที่จะใช้แอโนดทองแดงสำหรับงานนี้ สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งานโดยตรงในห้องปฏิบัติการซึ่งมีการชุบด้วยไฟฟ้ามากกว่าหนึ่งประเภทบ่อยครั้ง และไม่สะดวกที่จะเปลี่ยนขั้วบวก มักจะง่ายกว่าที่จะใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์ใหม่ ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส อะตอมของทองแดงจะออกจากสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตและเคลือบบนแอโนด โดยทิ้งกำมะถันตกค้างในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ด้วยธรรมชาติที่เสถียรและพร้อมใช้งานของคอปเปอร์ซัลเฟต มันทำให้วัสดุในห้องปฏิบัติการของโรงเรียนมีราคาไม่แพงและช่วยขจัดความเสี่ยงของก๊าซคลอรีนที่เกี่ยวข้องกับโซลูชันการชุบด้วยไฟฟ้า

เทคนิคการใช้กระบวนการชุบทองแดงด้วยสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตเกี่ยวข้องกับการเลือกอัตราส่วนน้ำต่อคอปเปอร์ซัลเฟตในอุดมคติ ปริมาณของคอปเปอร์ซัลเฟตในสารละลายถูกจำกัดด้วยความสามารถในการอิ่มตัวของน้ำ ดังนั้นเมื่อผสมสารละลายแล้วและ น้ำไม่ได้ทำให้มันละลายอีกต่อไป แต่กลับทำให้มันตกตะกอนที่ก้นภาชนะแทน ความอิ่มตัวสูงสุดได้ ประสบความสำเร็จ หลังจากบรรลุความอิ่มตัวสูงสุด ตัวแปรที่ควบคุมได้เพียงอย่างเดียวคือปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ใช้เพื่อทำให้ปฏิกิริยาการชุบด้วยไฟฟ้าสะดวกขึ้น สิ่งสำคัญคือต้องระมัดระวังในการเลือกระดับกระแสไฟฟ้าสำหรับการชุบทองแดง เนื่องจากอุปกรณ์ขนาดเล็กและแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดปฏิกิริยารุนแรงได้ ในการทดสอบขีดจำกัดความปลอดภัยของอุปกรณ์ ให้ค่อยๆ เพิ่มกระแสไฟจนกว่าฟองจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและค่อยๆ ลดระดับลงอย่างช้าๆ จนกว่าจะมีปฏิกิริยาคงที่อีกครั้ง