Galvanointi vs elektrolyysi
Mikä on elektrolyysi?
Elektrolyysi on prosessi, joka käyttää tasavirtaa kemiallisten yhdisteiden rikkomiseen. Joten elektrolyysiprosessi tarvitsee ulkoisen sähköenergian lähteen toimiakseen. Spontaani kemiallinen reaktio pakotetaan elektrolyysissä. Jotta elektrolyysi tapahtuisi, aineen on läpäistävä sähkövirta. Siksi elektrolyyttiliuoksen tulisi olla tätä varten. Tämä sisältää vapaita ioneja, joita tuotetaan sulassa olevasta aineesta tai liuotetaan toiseen liuottimeen. Elektrolyysissä tapahtuu hapetus-pelkistysreaktioita. Eli periaatteessa on kaksi elektrodia, joita kutsutaan anodiksi ja katodiks. Vastakkaisesti varautuneet ionit houkuttelevat elektrodeja. Hapetusreaktio tapahtuu anodilla ja pelkistysreaktio katodilla. Elektrodit upotetaan elektrolyyttiliuoksiin. Normaalisti nämä liuokset ovat ioniliuoksia, jotka liittyvät elektrodin tyyppiin. Esimerkiksi kuparielektrodit upotetaan kuparisulfaattiliuokseen ja hopeaelektrodit hopeakloridiliuokseen. Nämä ratkaisut ovat erilaisia; siksi ne on erotettava toisistaan. Yleisin tapa erottaa ne on suolasilta. Energia ionien liikkumiseen kohti elektrodeja ja niiden pelkistämiseen tai hapettamiseen syötetään ulkoisesta virtalähteestä.
Elektrolyysi on laaj alti käytetty käsite ja sitä käytetään elektrolyysikennoissa. Esimerkiksi, jos otamme kuparin ja hopean kennon kahdeksi elektrodiksi, hopea on kytketty ulkoisen energialähteen (akun) positiiviseen napaan. Kupari on kytketty negatiiviseen napaan. Koska negatiivinen napa on elektronirikas, elektronit virtaavat tästä kuparielektrodille. Joten kupari vähenee. Hopeaelektrodilla tapahtuu hapetusreaktio ja vapautuneet elektronit siirretään akun elektronivajaiseen positiiviseen napaan. Seuraavassa on kokonaisreaktio, joka tapahtuu elektrolyysikennossa, jossa on kupari- ja hopeaelektrodit.
2Ag(s)+ Cu2+ (aq) ⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
Teollisesti elektrolyysikonseptia käytetään puhtaiden metallien kuten Al:n, Mg:n, Ca:n, Na:n ja K:n tuottamiseen. Lisäksi sitä käytetään kloorin, vetypolttoaineen, hapen jne. valmistukseen.
galvanointi
Galloitus on pinnoitusmenetelmä elektrodien päällystämiseksi metalli-ioneilla. Tämän prosessin kemiallinen perusta on elektrolyysi. Siksi galvanoinnissa tarvitaan ulkoinen sähkökenttä siirtääkseen metalli-ioneja. Aluksi metalli-ionit ovat vapaita liuoksessa. Sähkövirran syöttämisessä nämä ionit liikkuvat kohti katodia ja pelkistyvät siellä tuottamaan nollavalenttia metallia. Tämä metalli pinnoittaa johtavan elektrodin. Galvanointia käytetään kerrosten paksuuden lisäämiseen. Koruteollisuudessa sitä käytetään halpojen tuotteiden (esimerkiksi kuparista valmistettujen tuotteiden) päällystämiseen hopealla tai kullalla. Tätä käytetään myös metalliesineiden päällystämiseen toisella metallilla. Tällä menetelmällä sille voidaan antaa ominaisuuksia, joita alkuperäisellä metallilla ei ole. Korroosiosuojaus, kulutuskestävyys, voitelevuus ovat harvoja sellaisia ominaisuuksia, jotka voidaan antaa metallille.
Mitä eroa on galvanoinnin ja elektrolyysin välillä?
• Elektrolyysi on prosessi, joka käyttää tasavirtaa kemiallisten yhdisteiden rikkomiseen. Galvanointi on pinnoitusmenetelmä elektrodien päällystämiseksi metalli-ioneilla sähkövirralla.
• Elektrolyysi on elektrolyysin takana tapahtuva perusprosessi.
