इलेक्ट्रोप्लेटिंग एक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया और एक रेडॉक्स प्रक्रिया है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग की मूल प्रक्रिया धातु के नमक के घोल में कैथोड के रूप में और धातु की प्लेट को एनोड के रूप में विसर्जित करना है, डीसी बिजली की आपूर्ति के बाद, चढ़ाना भाग पर आवश्यक जमा करता है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग की प्रक्रिया मूल रूप से इस प्रकार है:
चढ़ाया हुआ धातु एनोड पर है और चढ़ाया जाने वाला पदार्थ कैथोड पर है।
एनोड और कैथोड प्लेटेड धातु सकारात्मक आयनों से बने इलेक्ट्रोलाइट समाधान से जुड़े होते हैं।
डीसी बिजली की आपूर्ति से गुजरने के बाद, एनोड की धातु ऑक्सीकरण करेगी (इलेक्ट्रॉनों को खो देगी), और समाधान में सकारात्मक आयन कैथोड पर परमाणु बनाने और कैथोड की सतह पर जमा होने के लिए कम (इलेक्ट्रॉन प्राप्त) हो जाएंगे।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग के बाद प्लेटेड वस्तु की उपस्थिति वर्तमान के परिमाण से संबंधित होती है। धारा जितनी छोटी होगी, वस्तु को चढ़ाना उतना ही सुंदर होगा; अन्यथा, एक असमान आकार दिखाई देगा।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग के मुख्य उपयोगों में धातु ऑक्सीकरण (जैसे जंग) को रोकना और सजाना शामिल है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग की भूमिका:
1. कॉपर चढ़ाना: चढ़ाना परत के आसंजन और जंग का विरोध करने की क्षमता में सुधार के लिए प्राइमर के रूप में उपयोग किया जाता है।
2. निकल चढ़ाना: आधार या उपस्थिति, संक्षारण प्रतिरोध में सुधार और प्रतिरोध पहनना, (जहां रासायनिक निकल आधुनिक प्रक्रियाओं में क्रोम के लिए अधिक प्रतिरोधी है)।
3. सोना चढ़ाना: प्रवाहकीय संपर्क प्रतिरोध में सुधार और सिग्नल ट्रांसमिशन में सुधार।
4. पैलेडियम-प्लेटेड निकल: प्रवाहकीय संपर्क प्रतिरोध में सुधार करें, सिग्नल ट्रांसमिशन में सुधार करें, और सोने की तुलना में अधिक प्रतिरोध पहनें।
5. टिन-प्लेटेड लेड: वेल्डिंग की क्षमता में सुधार करता है और इसे अन्य विकल्पों द्वारा जल्दी से बदल दिया जाता है।
6. चांदी चढ़ाना: प्रवाहकीय संपर्क प्रतिरोध में सुधार और सिग्नल ट्रांसमिशन में सुधार।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग इलेक्ट्रोलिसिस के सिद्धांत का उपयोग करके कंडक्टर पर धातु की परत डालने की एक विधि है। बिजली के कंडक्टरों के अलावा, इलेक्ट्रोप्लेटिंग का उपयोग विशेष रूप से उपचारित प्लास्टिक पर भी किया जा सकता है।
एक उदाहरण के रूप में निकल चढ़ाना लें:
जब निकल चढ़ाना, कैथोड चढ़ाया जाने वाला हिस्सा होता है, एनोड एक शुद्ध निकल प्लेट होता है, और क्रमशः एनोड और कैथोड में निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं होती हैं:
कैथोड (प्लेटेड): Ni2 प्लस प्लस 2e-→Ni (मुख्य प्रतिक्रिया)
2H प्लस प्लस 2e→H2↑ (साइड रिएक्शन)
एनोड (निकल प्लेट): Ni -2e→Ni2 प्लस (मुख्य प्रतिक्रिया)
4OH--4e-→2H2O प्लस O2 (साइड रिएक्शन)
नया अघुलनशील इलेक्ट्रोड - टाइटेनियम एनोड:
टाइटेनियम एनोड में उच्च विद्युत रासायनिक उत्प्रेरक ऊर्जा होती है, और ऑक्सीजन का विकास अतिविभव सीसा मिश्र धातु अघुलनशील एनोड की तुलना में लगभग 0.5 V कम होता है। ऊर्जा की बचत उल्लेखनीय है, स्थिरता अधिक है, चढ़ाना समाधान प्रदूषित नहीं है, वजन हल्का है, और प्रतिस्थापन आसान है।
फ़ायदा:
1. टाइटेनियम एनोड का ऑक्सीजन विकास भी प्लैटिनाइज्ड एनोड की तुलना में कम है, लेकिन जीवनकाल 1 गुना से अधिक बढ़ जाता है;
2. यह टैंक वोल्टेज को कम कर सकता है और बिजली की खपत को बचा सकता है;
3. टाइटेनियम एनोड में इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया में अच्छी स्थिरता (रासायनिक, विद्युत रासायनिक) होती है और इसकी लंबी सेवा होती है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग उद्योग में टाइटेनियम इलेक्ट्रोड का उपयोग आम तौर पर टैंटलम कोटिंग्स, टैंटलम कोटिंग्स और जैसे दुर्लभ धातु ऑक्साइड वाले कोटिंग्स का चयन करता है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग में दुर्लभ धातु ऑक्साइड कोटिंग टाइटेनियम एनोड का अनुप्रयोग
दुर्लभ धातु ऑक्साइड कोटिंग टाइटेनियम एनोड एक टाइटेनियम सब्सट्रेट पर लेपित कीमती धातु स्ट्रोंटियम नमक से बना है और उच्च तापमान पर पाप किया जाता है और व्यापक रूप से इलेक्ट्रोप्लेटिंग और इलेक्ट्रोलिसिस जैसे हाइड्रोमेटलर्जी उद्योग में उपयोग किया जाता है। महान धातु ऑक्साइड-लेपित टाइटेनियम एनोड की तैयारी और अनुप्रयोग काफी परिपक्व हैं। ऐसे टाइटेनियम एनोड्स के फायदे इस प्रकार हैं:
1. उच्च वर्तमान दक्षता, उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, लंबे एनोड जीवन और उच्च वर्तमान घनत्व।
2. ऊर्जा की बचत: बहुमूल्य धातु ऑक्साइड कोटिंग टाइटेनियम एनोड एक कम ऑक्सीजन विकास अतिसंवेदनशील इलेक्ट्रोड है, एनोड के ऑक्सीजन विकास क्षेत्र में ऑक्सीजन का विश्लेषण करना आसान है। इसलिए, इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान सेल का दबाव भी अपेक्षाकृत कम होता है, जिससे ऊर्जा की बचत होती है।
3. कोई प्रदूषण नहीं: नोबल मेटल ऑक्साइड कोटिंग टाइटेनियम एनोड कोटिंग नोबल मेटल नाइओबियम का सिरेमिक ऑक्साइड है, जो काफी स्थिर ऑक्साइड है।
4. लागत प्रभावी: प्लैटिनाइज्ड इलेक्ट्रोड के समान सेवा जीवन प्राप्त करने के लिए, कीमती धातु ऑक्साइड कोटिंग टाइटेनियम एनोड की कीमत प्लैटिनाइज्ड इलेक्ट्रोड का लगभग 80 प्रतिशत है।
5. कम रखरखाव लागत: पारंपरिक घुलनशील इलेक्ट्रोड की तुलना में, कीमती धातु ऑक्साइड कोटिंग टाइटेनियम एनोड को एनोड बैग को बार-बार बदलने और एनोड को फिर से चढ़ाने की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए उत्पादकता में सुधार होता है, श्रम लागत कम होती है;
6. एक ही काम करने की स्थिति के तहत, महान धातु ऑक्साइड-लेपित टाइटेनियम एनोड का जीवन कामकाजी वर्तमान घनत्व, तापमान और स्नान संरचना पर निर्भर करता है।
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