Τι περιλαμβάνει η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση μετάλλων;

Η ηλεκτροαπόθεση είναι η διαδικασία επιμετάλλωσης μετάλλου ή επιφάνειας ηλεκτροδίου. Η επιστήμη πίσω από την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση του μετάλλου είναι πολύπλοκη όσον αφορά τον προσδιορισμό των μετάλλων που θα συνεργαστούν μεταξύ τους και τον τρόπο ανάμειξης των χημικών, αλλά η ίδια η διαδικασία είναι μάλλον εύκολο να κατανοηθεί. Ουσιαστικά, δύο μέταλλα τοποθετούνται σε ένα ηλεκτροαγώγιμο υγρό και εφαρμόζεται φορτίο και στα δύο. Ένα από τα μέταλλα θα διαλυθεί στη συνέχεια και το μέταλλο της ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης θα απορροφήσει το διαλυμένο μέταλλο, προσθέτοντας στη μάζα του. Αυτό χρησιμοποιείται για να δώσει στο ηλεκτρόδιο ιδιότητες, όπως ανθεκτικότητα, ή για να πυκνώσει τα λεπτά μέρη της επιφάνειας του ηλεκτροδίου.

Το πρώτο μέρος της επιμετάλλωσης μετάλλου είναι η επιλογή του μετάλλου που θα προστεθεί στο ηλεκτρόδιο, με βάση τις ιδιότητες που έχει το συγκεκριμένο μέταλλο. Όταν γίνει αυτό, δημιουργείται ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη. Ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη είναι ένα ηλεκτροαγώγιμο υγρό που έχει μεταλλικά άλατα και ιόντα διαλυμένα σε αυτό για να επιτρέψει στον ηλεκτρισμό να ρέει καλύτερα μέσα από το υγρό. Μετά από αυτό, το ηλεκτρόδιο και το μέταλλο που πρόκειται να διαλυθεί προστίθενται στον ηλεκτρολύτη.

Αυτές οι τρεις ιδιότητες – το ηλεκτρόδιο, ο ηλεκτρολύτης και το μέταλλο που πρόκειται να διαλυθεί – μπορούν να παρομοιαστούν με τα τρία μέρη μιας μπαταρίας: την κάθοδο, τον ηλεκτρολύτη και την άνοδο. Η κάθοδος είναι μια αρνητικά φορτισμένη ουσία και σε αυτή την περίπτωση είναι το ηλεκτρόδιο. Ο ηλεκτρολύτης επιτρέπει στον ηλεκτρισμό να ρέει και η άνοδος είναι το θετικά φορτισμένο τμήμα. Κανονικά, σε μια μπαταρία, η ισχύς από την άνοδο θα αποκλειστεί από τον ηλεκτρολύτη και θα έπρεπε να ταξιδέψει μέσω της συσκευής πριν φτάσει στην άνοδο. Κατά τη διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης μετάλλου, η άνοδος μπορεί να ταξιδέψει απευθείας στην κάθοδο.

Τα τμήματα της καθόδου και της ανόδου της επιμετάλλωσης είναι συνδεδεμένα σε μια εξωτερική μπαταρία, παρέχοντας θετική ενέργεια στην άνοδο και αρνητική στην κάθοδο. Όταν το φορτίο αποστέλλεται μέσω των μετάλλων, η άνοδος θα αρχίσει να φθείρεται. Υπάρχει το αντίθετο φορτίο, επομένως το μέταλλο θα ταξιδέψει αμέσως στο ηλεκτρόδιο της καθόδου, επικαλύπτοντάς το. Αυτό προκαλεί την ηλεκτρολυτική επίστρωση του μετάλλου.

Όταν η άνοδος χαλάσει, δεν χάνεται μέταλλο. Όλο το μέταλλο που διασπάται ταξιδεύει στην κάθοδο, επομένως δεν χρειάζεται να προστεθεί επιπλέον μέταλλο για να λάβει την απαραίτητη ποσότητα ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Ταυτόχρονα, το μέταλλο ανόδου είναι σε θέση να αναπληρώσει τυχόν χαμένα ιόντα στον ηλεκτρολύτη. Αυτό του επιτρέπει να συνεχίσει να άγει ηλεκτρισμό χωρίς οι επιστήμονες ή οι εργαζόμενοι να χρειάζεται να προσθέσουν νέα ιόντα για να επιτρέψουν στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση να προχωρήσει.