Galvanoplastia
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A galvanoplastia é um tratamento de superfície que consiste em depositar um metal sobre outro, através da redução química ou eletrolítica para proteção, melhor condutividade e melhor capacitação para se soldar sobre a superfície tratada. Outras aplicações são: para melhorar a aparência, aglutinar partículas não condutoras à camada eletrodepositada, resistência ao atrito, melhorar a dureza superficial, entre outras.
A eletrodeposição ou galvanoplastia De acordo com o Dicionário Rosseti de Química, podemos definir galvanoplastia como a tecnologia responsável pela transferência de íons metálicos de uma dada superfície sólida ou meio líquido denominado eletrólito, para outra superfície, seja ela metálica ou não. Este processo usa a corrente elétrica, sendo chamado de “eletrólise”.
A galvanoplastia foi desenvolvida por Galvani, físico e químico que fazia estudos sobre a eletricidade.
A eletrodeposição está relacionada ao revestimento de superfícies, é esse o processo utilizado na prateação, na niquelação, na cromação, etc.
O objeto a ser revestido, durante a eletrodeposição, deve estar ligado ao pólo negativo do gerador, constituindo o cátodo. Podemos, por exemplo, aplicar um banho de ouro ou prata (douração e prateação) num anel feito de alumínio. O anel será o cátodo, que estará ligado ao pólo negativo do gerador; ligada ao pólo positivo deverá haver uma lâmina de ouro.
Esses eletrodos devem estar mergulhados numa solução aquosa de um sal de ouro, por exemplo, o nitrato de ouro III (Au(NO3)3]
{ Au3+ + 3e- Au } pólo negativo (semi-reação no cátodo – redução ) { Au Au3+ + 3e- } pólo positivo ( semi-reação no ânodo – oxidação )
Também poderíamos usar um eletrodo inerte (platina) no ânodo, o anel de alumínio no cátodo e uma solução aquosa de Au(NO3)3, nesse caso a deposição de ouro sobre o anel não se origina no ânodo, o ouro esta presente na solução, e então, é conveniente que ela esteja concentrada:
{ H2O 2 H + ½ O2 + 2e- } pólo positivo ( semi-reação no ânodo – oxidação) { Au3 + 3e- Au } pólo negativo ( semi-reação no cátodo – redução )
Se desejamos fazer a cromação de um para-choque de ferro, ele deve estar ligado ao pólo negativo do gerador, constituindo o cátodo. Já o eletrodo positivo deve ser uma barra de cromo, ou, então, o eletrodo deve ser inerte e a solução eletrolítica deve conter um sal de cromo (Cr3+). Industrialmente, o processo de cromação de para-choques de automóveis é feito em três etapas: • Cobreação • Niquelação e • Cromação. Isso tem a finalidade de dar maior aderência ao cromo, evitando que o para-choque descasque e perca a cromação.
No processo de galvanoplastia as reações não são espontâneas, então é necessário fornecer energia elétrica para que ocorra a deposição dos elétrons (eletrólise). A galvanoplastia é, portanto, um processo de eletrodeposição no qual o objeto que vai receber o revestimento metálico é ligado ao pólo negativo de uma fonte de corrente contínua e se torna cátodo. O metal que vai dar o revestimento é ligado ao pólo positivo e vai ser o ânodo. O objeto a ser revestido deverá conduzir corrente elétrica. No caso do objeto ser de plástico, que não é um bom condutor, um tratamento superficial o tornará condutor. Há ainda o problema da aderência de um metal no outro. Para que a película do metal se ligue à base, além de perfeita limpeza e desengraxe, é preciso conhecer a natureza dos metais.
Galvanização A Galvanização ou electroformação é todo o processo electrolítico que consiste em revestir superfícies de peças metálicas com outros metais, mais nobres. Este revestimento é feito, geralmente, para proteger a peça da corrosão e/ou como acabamento estético/decorativo.
A galvanização consiste em utilizar dois eletrodos mergulhados numa solução electrolítica ligados a uma fonte de corrente contínua ou corrente alternada, transformada em corrente contínua e rectificada. A peça a ser revestida deve funcionar como cátodo, ou seja, deve estar ligada ao polo negativo da fonte de corrente electrica. O ânodo, ligado ao polo positivo da fonte, pode ser de um material inerte ( grafite,chumbo,aço inoxidavel,titânio platinizado,etc.. ) ou constituido pelo metal que se quer revestir a peça. A solução electrolítica deve conter como electrólito um sal que contem cátiões do mesmo metal.
- Quando o ânodo é constituido pelo metal que se quer revestir a peça, o processo electrolítico ocorre com uma transferência do metal deste electrodo para a peça, através da solução electrolítica.
Exemplo: Revestimento de uma peça com prata, utilizando ânodo de prata ( prateação ):
O metal do ânodo oxida. O cátião formado vai para a solução, e o cátião da solução reduz no cátodo ficando aderido na forma metálica.
- Quando o ânodo é um material inerte ocorre nele a descarga da água da solução. O cátião da solução reduz no ânodo, ficando também aderido a peça.
Exemplo: Revestimento de uma peça com crómio, utilizando ânodo inerte, chumbo ( cromagem ):
- Ânodo: H2O → 2 H + + 1/2 O2 + 3 e -
- Cátodo: Cr 3+ + 3 e - → Cr
Na utilização de ânodo inerte, a concentração de cátiões deve ser mais elevada porque não existe reposição deles pelo ânodo.
Dependendo do metal que é revestido a peça ou objeto a galvanização recebe nomes especiais: douragem ( ouro ), cromagem ( crómio ), pratear ( prata ), niquelagem ( níquel ) e outros
