Pumpenauswahl
Galvanische Pumpen
Galvanisierung dies ist das Auftragen von Metall oder Oxid auf die Oberfläche des Produkts, um ihm neue Leistungseigenschaften zu verleihen oder sein Aussehen zu verbessern. Die Galvanotechnik erfolgt unter dem Einfluss von elektrischem Strom, daher das Konzept der "Elektrolyse".
Aus praktischer Sicht ist die Elektrolyse ein Komplex von Redoxreaktionen, die unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms in einem Elektrolyten auftreten.
Ein Elektrolyt ist ein Medium (für die klassische Galvanotechnik eine wässrige Lösung) mit ionischer elektrischer Leitfähigkeit. Einfach gesagt, es ist eine Flüssigkeit, die Elektrizität von selbst leiten kann. Der elektrische Strom wird hauptsächlich von solvatierten Ionen in einem Lösungsmittel geleitet. Solvatation ist eine Art der" Extraktion " von Ionen aus dem festen Kristallgitter eines Festkörpers durch Wasserdipol. Infolgedessen ist jedes Ion von einer bestimmten Anzahl von Wassermolekülen umgeben und bewegt sich in dieser Form entweder zu einer positiven oder einer negativen Elektrode.
Wenn ein elektrischer Strom durch einen Elektrolyten fließt, erfolgt zunächst eine gerichtete Elektronenbewegung in den Metallleitern. Von der Anode gehen die Elektronen zur Kathode über, wodurch sich an der Anode ein Überschuss positiver Ladung bildet. Wenn ein elektrischer Stromkreis mit einer externen Stromquelle eingeschaltet ist, werden Elektronen aus den Grundmetallatomen der Anode an der löslichen Anode entfernt, und Elektronen werden von den Anionen abgezogen, die sich im Bereich der Anode an der Anode befinden. unlösliche Anode. Aufgrund der darauf angesammelten Elektronen erscheint ein Überschuss an negativer Ladung an der Kathode. Umgekehrt beginnen sich geladene Anionen in Richtung der positiven Anode zu bewegen und Kationen in Richtung der Kathode. Gleichzeitig können sie, wenn sie die Elektroden erreichen, einige chemische Umwandlungen durchlaufen.
Der Strom, der durch den Elektrolyten fließt, ist normalerweise konstant, obwohl er manchmal variabel sein kann oder sich je nach spezifischer Funktion ändert. In jedem Fall können wir immer zwischen Kathodenprozessen (Reduktion) und Anodenprozessen (Oxidation) unterscheiden.
Elektrolyse sollte nicht nur in wässrigen Lösungen auftreten. Es gibt auch nicht-Wasser-elektrochemische Systeme, die auf organischen Lösungsmitteln (hauptsächlich Aprotonen), geschmolzenen Sole und sogar festen Elektrolyten basieren, aber ihre industrielle Verwendung zur Herstellung von Metallbeschichtungen ist begrenzt und bei festen Elektrolyten ist es absolut unmöglich.
In der Galvanotechnik kann es, basierend auf dem obigen Schema, drei Möglichkeiten geben, den Prozess zu organisieren:
- Elektrolyse mit löslichen Anoden. Das Metall der Anode löst sich auf und seine Ionen gehen in die Lösung über, und die gleichen Ionen werden an der Kathode wiederhergestellt und die Metallbeschichtung wird abgeschieden. Beispiele für einen solchen Prozess sind Verzinkung, Verkupferung, Vernickelung usw.
- Elektrolyse mit unlöslichen Anoden. Die Anode löst sich nicht auf, es gibt eine Nebenwirkung darauf, z. B. die Freisetzung von Sauerstoff. An der Kathode wird das Metall wiederhergestellt und die Ionen werden aus dem Elektrolyten gezogen. Es gibt eine ständige Abnahme der Konzentration von Metallionen in der Lösung.
- Eloxieren-die Herstellung einer Oxidbeschichtung auf einem Teil, der in einer Anodenbadewanne aufgehängt ist, führt zur Freisetzung von Wasserstoff an der Kathode. Die Vorrichtung zur Durchführung der Elektrolyse wird als Elektrolyseur bezeichnet. Eine kleine Laborzelle wird üblicherweise als Zelle bezeichnet, während eine Industriefabrik als galvanisches Bad bezeichnet wird.
Das Schema des einfachsten Elektrolysers (Abb. 1 und 2) immer eingeschaltet:
- ein Elektrolyt, durch den ein elektrischer Strom fließt;
- die Kathode (n) ist ein beschichteter Teil (der negative elektrische Pol, an dem der Elektronenempfangsprozess stattfindet - die Wiederherstellung).
- Die Kathode, auf die die Beschichtung aufgebracht wird, kann auch als Substrat oder Basis bezeichnet werden, und die Beschichtung an der Kathode als Sediment bezeichnet werden;
- anoden-Gegenelektroden (ein positiver elektrischer Pol, an dem der Prozess der Elektronenabgabe-Oxidation stattfindet);
- die Quelle des elektrischen Stroms.
Wenn Sie beispielsweise eine anodische Oxidbeschichtung auf Aluminium (Anodisierungsprozess) auftragen, befinden sich die beschichteten Objekte an der Anode und die Kathoden wirken als Gegenelektroden.
Der Elektrolyseur kann mit zusätzlicher Ausrüstung ausgestattet werden:
- Heizkoerper;
- mischsysteme;
- filtersysteme;
- seitliche Absaugung;
- Schutzhuellen;
- prozessparameter-Sensoren (Temperatur, pH-Wert, Füllstand, Potential, Komponentenkonzentration usw.), Spender und andere Automatisierungsgeräte.