इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा किसी चयनित धातु की बहुत पतली परतों को आणविक स्तर पर किसी अन्य धातु की सतह पर बांधा जाता है। इस प्रक्रिया में एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल बनाना शामिल है: एक उपकरण जो किसी विशेष स्थान पर अणुओं को वितरित करने के लिए बिजली का उपयोग करता है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग कैसे काम करता है
इलेक्ट्रोप्लेटिंग इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं का अनुप्रयोग है जिसमें धातु की एक पतली परत विद्युत प्रवाहकीय सतह पर जमा होती है। एक सेल में दो होते हैं इलेक्ट्रोड (कंडक्टर), आमतौर पर धातु से बने होते हैं, जो एक दूसरे से अलग रखे जाते हैं। इलेक्ट्रोड एक इलेक्ट्रोलाइट (एक समाधान) में डूबे हुए हैं।
जब एक विद्युत प्रवाह चालू होता है, सकारात्मक आयन नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रोड को इलेक्ट्रोलाइट चाल में, कैथोड कहा जाता है। सकारात्मक आयन एक इलेक्ट्रॉन के साथ बहुत कम परमाणु होते हैं। जब वे कैथोड पर पहुंचते हैं, तो वे इलेक्ट्रॉनों के साथ गठबंधन करते हैं और अपना सकारात्मक चार्ज खो देते हैं।
उसी समय, नकारात्मक चार्ज किए गए आयन सकारात्मक इलेक्ट्रोड में चले जाते हैं, जिसे एनोड कहा जाता है। नकारात्मक रूप से आवेशित आयन एक इलेक्ट्रॉन के साथ परमाणु भी होते हैं। जब वे सकारात्मक एनोड तक पहुंचते हैं, तो वे अपने इलेक्ट्रॉनों को उसमें स्थानांतरित करते हैं और अपना नकारात्मक चार्ज खो देते हैं।
एनोड और कैथोड
इलेक्ट्रोप्लेटिंग के एक रूप में, चढ़ाया जाने वाला धातु सर्किट के एनोड पर स्थित होता है, जिसके मद में स्थित होना चाहिए कैथोड. एनोड और कैथोड दोनों एक समाधान में डूबे हुए हैं जिसमें एक भंग धातु नमक शामिल है - जैसे कि ए धातु का आयन चढ़ाया जा रहा है - और अन्य आयन जो कि विद्युत प्रवाह को पार करने की अनुमति देते हैं सर्किट।
प्रत्यक्ष धारा को एनोड की आपूर्ति की जाती है, इसके धातु परमाणुओं को ऑक्सीकरण करके उन्हें इलेक्ट्रोलाइट समाधान में भंग कर दिया जाता है। भंग धातु आयनों को कैथोड में कम किया जाता है, आइटम पर धातु चढ़ाना। सर्किट के माध्यम से वर्तमान ऐसा है कि जिस दर पर एनोड विघटित होता है वह उस दर के बराबर होता है जिस पर कैथोड चढ़ाया जाता है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग का उद्देश्य
कई कारण हैं कि आप धातु के साथ एक प्रवाहकीय सतह को कोट करना चाह सकते हैं। चांदी चढ़ाना और गहने या चांदी के बर्तन की सोना चढ़ाना आमतौर पर वस्तुओं की उपस्थिति और मूल्य में सुधार करने के लिए किया जाता है। क्रोमियम चढ़ाना वस्तुओं की उपस्थिति में सुधार करता है और इसके पहनने में भी सुधार करता है। संक्षारण प्रतिरोध को सम्मानित करने के लिए जस्ता या टिन कोटिंग्स को लागू किया जा सकता है। कभी-कभी, इलेक्ट्रोप्लेटिंग केवल एक आइटम की मोटाई बढ़ाने के लिए किया जाता है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग उदाहरण
इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया का एक सरल उदाहरण तांबे का इलेक्ट्रोप्लेटिंग है जिसमें धातु होना है मढ़वाया (तांबा) का उपयोग एनोड के रूप में किया जाता है, और इलेक्ट्रोलाइट समाधान में धातु का आयन होता है चढ़ाया हुआ (Cu)2+ इस उदाहरण में)। कॉपर एनोड पर घोल में जाता है क्योंकि यह कैथोड पर चढ़ाया जाता है। घन की एक निरंतर एकाग्रता2+ इलेक्ट्रोड के आसपास इलेक्ट्रोलाइट समाधान में बनाए रखा जाता है:
- एनोड: Cu (s) → Cu2+(aq) + 2 ई-
- कैथोड: Cu2+(aq) + 2 ई- → Cu (s)
आम इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रियाएं
धातु | एनोड | इलेक्ट्रोलाइट | आवेदन |
Cu | Cu | 20% CuSO4, 3% एच2इसलिए4 | इलेक्ट्रोटैप |
एजी | एजी | 4% एजीसीएन, 4% केसीएन, 4% के2सीओ3 | गहने, बर्तन |
Au | औ, सी, नी-सीआर | 3% एयूसीएन, 19% केसीएन, 4% ना3पीओ4 बफर | आभूषण |
सीआर | Pb | 25% सीआरओ3, 0.25% एच2इसलिए4 | ऑटोमोबाइल भागों |
नी | नी | 30% NiSO4, 2% NiCl2, 1% एच3बो3 | Cr बेस प्लेट |
Zn | Zn | 6% Zn (CN)2, 5% NaCN, 4% NaOH, 1% Na2सीओ3, 0.5% अल2(इसलिए4)3 | जस्ती इस्पात |
Sn | Sn | 8% एच2इसलिए4, 3% एसएन, 10% क्रैसोल-सल्फ्यूरिक एसिड | टिन चढ़ाया हुआ डिब्बे |