Che cos'è il galvanotecnica e come funziona?
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L'elettrochimica è un processo mediante il quale strati molto sottili di un metallo selezionato sono legati alla superficie di un altro metallo a livello molecolare. Il processo stesso prevede la creazione di una cellula elettrolitica: un dispositivo che utilizza l'elettricità per consegnare molecole in una posizione particolare.
Come funziona la galvanica
La galvanica è l'applicazione di celle elettrolitiche in cui un sottile strato di metallo viene depositato su una superficie elettricamente conduttiva. Una cella è composta da due elettrodi (conduttori), generalmente in metallo, tenuti separati l'uno dall'altro. Gli elettrodi sono immersi in un elettrolita (una soluzione).
Quando viene attivata una corrente elettrica, gli ioni positivi nell'elettrolita si spostano verso l'elettrodo caricato negativamente, chiamato catodo. Gli ioni positivi sono atomi con un elettrone in eccesso. Quando raggiungono il catodo, si combinano con gli elettroni e perdono la loro carica positiva.
Allo stesso tempo, gli ioni con carica negativa si spostano sull'elettrodo positivo, chiamato anodo. Gli ioni con carica negativa sono atomi con un elettrone in eccesso. Quando raggiungono l'anodo positivo, trasferiscono i loro elettroni su di esso e perdono la loro carica negativa.
L'anodo e il catodo
In una forma di galvanica, il metallo da placcare si trova sull'anodo del circuito, con l'elemento da placcare situato sul catodo. Sia l'anodo che il catodo sono immersi in una soluzione che contiene un sale di metallo disciolto, come uno ione del metallo da placcare, e altri ioni che agiscono per consentire il flusso di elettricità attraverso il circuito.
La corrente continua viene fornita all'anodo, ossidando i suoi atomi di metallo e dissolvendoli nella soluzione elettrolitica. Gli ioni metallici disciolti sono ridotti al catodo, placcando il metallo sull'elemento. La corrente attraverso il circuito è tale che la velocità con cui si dissolve l'anodo è uguale alla velocità con cui è placcato il catodo.
Scopo della galvanica
Esistono diversi motivi per cui potresti voler rivestire una superficie conduttiva di metallo. La doratura e la doratura di gioielli o argenteria vengono generalmente eseguite per migliorare l'aspetto e il valore degli articoli. La cromatura migliora l'aspetto degli oggetti e migliora anche la sua usura. Rivestimenti di zinco o stagno possono essere applicati per conferire resistenza alla corrosione. A volte, la galvanica viene eseguita semplicemente per aumentare lo spessore di un articolo.
Esempio di galvanica
Un semplice esempio del processo di galvanica è la galvanica del rame in cui il metallo da placcare (rame) viene utilizzato come anodo e la soluzione elettrolitica contiene lo ione del metallo da placcare (Cu2+ in questo esempio). Il rame va in soluzione all'anodo mentre viene placcato sul catodo. Una concentrazione costante di Cu2+ viene mantenuto nella soluzione elettrolitica che circonda gli elettrodi:
- Anodo: Cu (s) → Cu2+(aq) + 2 e-
- Catodo: Cu2+(aq) + 2 e- → Cu (s)
Processi galvanici comuni
| Metallo | Anodo | elettrolito | Applicazione |
| Cu | Cu | 20% di CuSO4, 3% H2COSÌ4 | galvano |
| Ag | Ag | 4% AgCN, 4% KCN, 4% K2CO3 | gioielli, stoviglie |
| Au | Au, C, Ni-Cr | 3% AuCN, 19% KCN, 4% Na3PO4 buffer | gioielleria |
| Cr | Pb | 25% CrO3, 0,25% H2COSÌ4 | parti di automobili |
| Ni | Ni | NiSO al 30%4, 2% NiCl2, 1% H3BO3 | Piastra base cr |
| Zn | Zn | 6% Zn (CN)2, 5% NaCN, 4% NaOH, 1% Na2CO3, 0,5% Al2(COSÌ4)3 | acciaio galvanizzato |
| Sn | Sn | 8% H2COSÌ4, 3% Sn, 10% acido cresolo-solforico | lattine stagnate |
