אלקטרוכימיה היא תהליך שבאמצעותו נדבקים שכבות דקות מאוד של מתכת שנבחרה לפני השטח של מתכת אחרת ברמה המולקולרית. התהליך עצמו כולל יצירת תא אלקטרוליטי: מכשיר המשתמש בחשמל בכדי להעביר מולקולות למקום מסוים.
איך אלקטרוליטי עובד
אלקטרוליטי הוא יישום של תאים אלקטרוליטיים שבהם מופעלת שכבה דקה של מתכת על משטח מוליך חשמלי. תא מורכב משניים אלקטרודות (מוליכים), בדרך כלל עשויים מתכת, המוחזקים זה מזה. האלקטרודות שקועות באלקטרוליט (פיתרון).
כאשר זרם חשמלי מופעל, יונים חיוביים בתוך האלקטרוליט עוברים לאלקטרודה טעונה שלילית, המכונה הקתודה. יוני חיובי הם אטומים עם אלקטרון אחד מעט מדי. כאשר הם מגיעים לקתודה הם משתלבים עם אלקטרונים ומאבדים את המטען החיובי שלהם.
במקביל, יונים עם מטען שלילי עוברים לאלקטרודה החיובית, הנקראת האנודה. יוני טעון שלילי הם אטומים עם אלקטרון אחד יותר מדי. כאשר הם מגיעים לאנודה החיובית, הם מעבירים את האלקטרונים שלהם אליו ומאבדים את המטען השלילי שלהם.
האנודה והקתודה
בצורה אחת של ציפוי אלקטרוליטי, המתכת המיועדת לציפוי ממוקמת באנודה של המעגל, כאשר הפריט המיועד לציפוי נמצא בנקודה קתודה. גם האנודה וגם הקתודה טובלות בתמיסה המכילה מלח מתכות מומס - כמו למשל יון של המתכת המצופה - ויונים אחרים הפועלים כדי לאפשר זרימת חשמל דרך ה מעגל חשמלי.
זרם ישיר מסופק לאנודה, מחמצן את אטומי המתכת שלו וממיס אותם בתמיסת האלקטרוליט. יוני המתכת המומסים מצטמצמים בקתודה, ומצפים את המתכת על הפריט. הזרם דרך המעגל הוא כזה שהקצב בו מומס האנודה שווה לקצב בו מצופה הקתודה.
מטרת אלקטרוליטי
ישנן כמה סיבות לכך שתרצה לעטות משטח מוליך במתכת. ציפוי כסף וציפוי זהב של תכשיטים או כלי כסף מבוצעים בדרך כלל כדי לשפר את המראה והערך של הפריטים. ציפוי כרום משפר את מראה החפצים וגם משפר את הבלאי שלו. ניתן להחיל ציפוי אבץ או פח על מנת להעניק עמידות בפני קורוזיה. לפעמים, אלקטרוליטי מתבצע פשוט כדי להגדיל את עובי הפריט.
דוגמא אלקטרוליטי
דוגמה פשוטה לתהליך האלקטרוליטי היא אלקטרופליזציה של נחושת בה מתכת להיות מצופה (נחושת) משמש כאנודה, ופתרון האלקטרוליט מכיל את היון של המתכת להיות מצופה (Cu2+ בדוגמה זו). נחושת נכנסת לתמיסה באנודה בזמן שהיא מצופה בקתודה. ריכוז קבוע של קו2+ נשמר בפתרון האלקטרוליט המקיף את האלקטרודות:
- אנודה: Cu (ים) → Cu2+(aq) + 2 e-
- קתודה: קו2+(aq) + 2 e- → Cu (ים)
תהליכי אלקטרוליטי נפוצים
| מתכת | אנודה | אלקטרוליט | יישום |
| Cu | Cu | 20% CuSO4, 3% ח '2כך4 | אלקטרוטייפ |
| אג | אג | 4% AgCN, 4% KCN, 4% K2שיתוף3 | תכשיטים, כלי שולחן |
| Au | Au, C, Ni-Cr | 3% AuCN, 19% KCN, 4% Na3פו4 חיץ | תכשיט |
| Cr | Pb | 25% קרנות הבטחה3, 0.25% H2כך4 | חלקי רכב |
| ני | ני | 30% NiSO4, 2% NiCl2, 1% H3BO3 | צלחת בסיס Cr |
| זן | זן | 6% Zn (CN)2, 5% NaCN, 4% NaOH, 1% Na2שיתוף3, 0.5% אל2(כך4)3 | פלדה מגולוונת |
| סנ | סנ | 8% ח '2כך4, 3% סנ, 10% חומצה קרסול-גופרית | פחיות מצופות פח |