Een elektrodepositie wordt een elektrolytisch proces genoemd waarbij een metaal wordt afgezet bij de kathode vanuit een oplossing van zijn elektronen. Simpel gezegd is elektrodepositie een elektrolytische procedure waarbij één metaal wordt afgezet over een ander metaal of niet-metaal.
Electrodeposition wordt vaak gebruikt in decoratieve, beschermende en nuttige toepassingen. Het electrodeposition-proces omvat:
- Galvaniseren: Galvaniseren is het proces waarbij metaal op een metalen of niet-metalen oppervlak wordt aangebracht om het te beschermen tegen corrosie.
- Elektrometallisatie: Elektrometallisatie is het proces waarbij een metaal op een geleidende ondergrond wordt aangebracht om decoratieve of beschermende redenen.
- Elektrotyping: Het is een procedure die wordt gebruikt voor het reproduceren van drukwerk, het opzetten van typen, medailles, enzovoort.
- Elektrovormen: Elektroformeren is een proces waarbij voorwerpen worden gereproduceerd met behulp van elektrolytische afzetting om hun duurzaamheid te verbeteren.
- Elektro-gericht: De procedure waarbij metalen oppervlakken worden gecoat met een harder metaal door middel van elektrolytische afzetting om de duurzaamheid ervan te verbeteren, staat bekend als elektrofacing.
Welke factoren beïnvloeden de kwaliteit van de elektrodepositie?
De variabelen die de kwaliteit van de elektrodepositie beïnvloeden, worden hieronder verder besproken.
- Aard van elektrolyt: De aard van de elektrolyt die wordt gebruikt in de elektrolytische afzettingsprocedure heeft een significante impact op de creatie van een gladde afzetting. De elektrolyt waaruit complexe ionen kunnen worden afgeleid, kan worden gebruikt om een gladde afzetting te bieden.
- Huidige dichtheid: Het tempo van kristalgroei en de vorming van nieuwe kernen bepaalt de snelheid van elektrodepositie. Als gevolg hiervan zal de metaalafzetting consistent en fijnkorrelig zijn als de stroomdichtheid sneller wordt gebruikt dan de kernen vormen. Als de snelheid van kerncreatie erg hoog is vanwege een erg hoge stroomdichtheid, zal de afzetting sterk en poreus zijn.
- Geleidbaarheid: De elektrolytische oplossing met hoge geleidbaarheid bespaart energie-niveau en vermindert de neiging tot het vormen van bomen en ruwe afzettingen.
- Temperatuuroplossing: De vorming van kleine metaalkristallen vindt plaats bij lage temperaturen van de elektrolytische oplossing, terwijl grote kristallen ontstaan bij hoge temperaturen.
- Elektrolytische concentratie: Hogere stroomdichtheid komt voort uit verhoogde elektrolytconcentratie. Een uniforme en fijnkorrelige afzetting kan dus worden geproduceerd door de elektrolytconcentratie te verhogen.
- Polarisatie: Zoals we weten, groeit de snelheid van metaalafzetting met toenemende stroomdichtheid tot een bepaald punt, waarna de elektrolyt rondom het basismetaal zo uitgeput raakt van metaalionen dat verdere toename van de stroomdichtheid geen effect heeft op de snelheid van afzetting. Overmatige stroomdichtheid veroorzaakt elektrolyse van water en de vrijgave van waterstof op de kathode. Deze vrijgegeven waterstof op de kathode bedekt het basismetaal, waardoor de metaalafzetting wordt vertraagd. Dit wordt polarisatie genoemd.
- Toevoeging van agenten: De toevoeging van zuren of andere verbindingen aan de elektrolyt vermindert de weerstand van de elektrolytische oplossing. Bovendien hebben extra middelen zoals gom, dextrose, enzovoort invloed op de aard van de afzetting. De kristalkernen absorberen de extra middelen die aan de elektrolyt worden toegevoegd. Dit remt snelle groei, wat resulteert in fijnkorrelige afzetting.
- Werpkracht: Het vermogen van een elektrolyt om een uniforme afzetting te creëren op een onregelmatig gevormd artikel wordt aangeduid als werpvermogen. Vanwege de onregelmatige vorm van de kathode, zal de afstand tussen de verschillende delen van de kathode en anode variëren. Als gevolg hiervan moet de elektrolyt een relatief hoger werpvermogen hebben om een uniforme afzetting te creëren.
Lees ook: Wat is een elektrode?
