Elektroplastimine vs elektrolüüs
Mis on elektrolüüs?
Elektrolüüs on protsess, mis kasutab keemiliste ühendite purustamiseks elektrilist alalisvoolu. Seega vajab elektrolüüsiprotsess töötamiseks välist elektrienergia allikat. Elektrolüüsil on sunnitud toimuma spontaanne keemiline reaktsioon. Elektrolüüsi toimumiseks peab aine läbima elektrivoolu. Seetõttu peaks selle jaoks olema elektrolüütiline lahus. See sisaldab vabu ioone, mida toodetakse sulafaasis olevast ainest või lahustatakse mõnes teises lahustis. Elektrolüüsis toimuvad oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonid. Põhimõtteliselt on kaks elektroodi, mida nimetatakse anoodiks ja katoodiks. Vastupidiselt laetud ioone tõmbavad elektroodid. Oksüdatsioonireaktsioon toimub anoodil ja redutseerimisreaktsioon katoodil. Elektroodid on sukeldatud elektrolüütide lahustesse. Tavaliselt on need lahused elektroodi tüübiga seotud ioonlahused. Näiteks vaskelektroodid kastetakse vasksulfaadi lahusesse ja hõbeelektroodid hõbekloriidi lahusesse. Need lahendused on erinevad; järelikult tuleb need eraldada. Kõige tavalisem viis nende eraldamiseks on soolasild. Energiat ioonide liikumiseks elektroodide suunas ning nende redutseerimiseks või oksüdeerimiseks annab väline vooluallikas.
Elektrolüüs on laialdaselt kasutatav kontseptsioon ja seda kasutatakse elektrolüütilistes elementides. Näiteks kui võtame elemendi kaheks elektroodiks vase ja hõbeda, on hõbe ühendatud välise energiaallika (aku) positiivse klemmiga. Vask on ühendatud negatiivse klemmiga. Kuna negatiivne klemm on elektronirikas, voolavad elektronid siit vaskelektroodile. Nii et vask väheneb. Hõbeelektroodil toimub oksüdatsioonireaktsioon ja vabanenud elektronid antakse aku elektronpuudulikule positiivsele klemmile. Järgnev on üldine reaktsioon, mis toimub elektrolüütilises elemendis, millel on vask- ja hõbeelektroodid.
2Ag(s)+ Cu2+ (aq) ⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
Tööstuslikult kasutatakse elektrolüüsi kontseptsiooni puhta olekuga metallide nagu Al, Mg, Ca, Na ja K tootmiseks. Lisaks kasutatakse seda kloori, vesinikkütuse, hapniku jne tootmiseks.
Elektroplastimine
Elektroplastimine on elektroodide metalliioonidega katmise meetod. Selle protsessi keemiline alus on elektrolüüs. Seetõttu vajab galvaniseerimine metalliioonide liigutamiseks välist elektrivälja. Esialgu on metalliioonid lahuses vabad. Elektrivoolu tarnimisel liiguvad need ioonid katoodi poole ja redutseeritakse seal nullvalentse metalli saamiseks. See metall katab juhtiva elektroodi. Kihtide paksuse suurendamiseks kasutatakse galvaniseerimist. Juveelitööstuses kasutatakse seda odavate toodete (näiteks vasest valmistatud toodete) katmiseks hõbeda või kullaga. Seda kasutatakse ka metallesemete katmiseks teise metalliga. Selle protsessiga saab sellele anda omadusi, mida esialgsel metallil ei ole. Korrosioonikaitse, kulumiskindlus, määrimine on vähesed sellised omadused, mida saab metallile anda.
Mis vahe on galvaniseerimisel ja elektrolüüsil?
• Elektrolüüs on protsess, mis kasutab keemiliste ühendite purustamiseks elektrilist alalisvoolu. Galvaniseerimine on elektroodide metalliioonidega katmise meetod elektrivoolu abil.
• Elektrolüüs on galvaniseerimise taga toimuv põhiprotsess.
