Elektrokaplama Nedir ve Nasıl Çalışır?

Elektrokimya, seçilen bir metalin çok ince tabakalarının, başka bir metalin yüzeyine moleküler düzeyde bağlandığı bir işlemdir. İşlemin kendisi bir elektrolitik hücre yaratmayı içerir: molekülleri belirli bir yere iletmek için elektrik kullanan bir cihaz.

Elektrokaplama, elektriksel olarak iletken bir yüzeye ince bir metal tabakasının yerleştirildiği elektrolitik hücrelerin uygulanmasıdır. Bir hücre iki elektrotlar (iletkenler), genellikle birbirinden ayrı tutulan metalden yapılmıştır. Elektrotlar bir elektrolite (bir çözelti) daldırılır.

Bir elektrik akımı açıldığında, pozitif iyonlar elektrolit içinde katot adı verilen negatif yüklü elektroda ilerleyin. Pozitif iyonlar, bir elektronu çok az olan atomlardır. Katotlara ulaştıklarında elektronlarla birleşirler ve pozitif yüklerini kaybederler.

Aynı zamanda, negatif yüklü iyonlar anot adı verilen pozitif elektroda gider. Negatif yüklü iyonlar, bir elektronu çok fazla olan atomlardır. Pozitif anoda ulaştıklarında elektronlarını ona aktarırlar ve negatif yüklerini kaybederler.

Bir elektrokaplama biçiminde, kaplanacak metal, devrenin anodunda, kaplanacak öğe ise katot. Hem anot hem de katot, çözünmüş bir metal tuzu içeren bir çözelti içine daldırılır - örneğin kaplanan metalin iyonu ve elektriğin içinden elektrik akışına izin veren diğer iyonlar devre.

Anota doğru akım verilir, metal atomları oksitlenir ve elektrolit çözeltisi içinde çözülür. Çözünmüş metal iyonları katotta indirgenir ve metali nesnenin üzerine yerleştirir. Devre boyunca akım, anodun çözülme hızı katodun kaplanma hızına eşit olacak şekildedir.

İletken bir yüzeyi metalle kaplamak istemenizin birkaç nedeni vardır. Gümüş kaplama ve mücevher veya gümüş eşyaların altın kaplama tipik olarak öğelerin görünümünü ve değerini artırmak için yapılır. Krom kaplama nesnelerin görünümünü iyileştirir ve aynı zamanda aşınmasını da geliştirir. Korozyon direnci sağlamak için çinko veya kalay kaplamalar uygulanabilir. Bazen, bir ürünün kalınlığını arttırmak için elektrokaplama yapılır.

Elektrokaplama işleminin basit bir örneği, içinde metal olacak olan bakırın elektrokaplanmasıdır. anot olarak kaplanmış (bakır) kullanılır ve elektrolit çözeltisi, kullanılacak metalin iyonunu içerir. kaplama (Cu²⁺ bu örnekte). Bakır, katoda kaplandıkça anottaki çözeltiye girer. Sabit bir Cu konsantrasyonu²⁺ elektrotları çevreleyen elektrolit çözeltisinde tutulur:

• Anot: Cu (s) → Cu²⁺(sulu) + 2 e^-
• Katot: Cu²⁺(sulu) + 2 e^- → Cu (s)