Galvanik vs. Elektrolyse
Was ist Elektrolyse?
Elektrolyse ist ein Verfahren, bei dem chemische Verbindungen mit elektrischem Gleichstrom gesp alten werden. Daher benötigt der Elektrolyseprozess eine externe elektrische Energiequelle für den Betrieb. Bei der Elektrolyse wird eine spontane chemische Reaktion dazu gezwungen. Damit eine Elektrolyse stattfinden kann, muss die Substanz elektrischen Strom leiten. Daher sollte hierfür Elektrolytlösung vorhanden sein. Dieses enthält freie Ionen, die aus einem Stoff in der Schmelze entstehen oder in einem anderen Lösungsmittel gelöst sind. Bei der Elektrolyse finden Oxidations-Reduktions-Reaktionen statt. Im Grunde gibt es also zwei Elektroden, die Anode und Kathode genannt werden. Gegensätzlich geladene Ionen werden von den Elektroden angezogen. Die Oxidationsreaktion findet an der Anode statt und die Reduktionsreaktion findet an der Kathode statt. Elektroden werden in Elektrolytlösungen eingetaucht. Normalerweise handelt es sich bei diesen Lösungen um ionische Lösungen, die sich nach dem Elektrodentyp richten. Beispielsweise werden Kupferelektroden in Kupfersulfatlösungen und Silberelektroden in Silberchloridlösung eingetaucht. Diese Lösungen sind unterschiedlich; daher müssen sie getrennt werden. Die gebräuchlichste Art, sie zu trennen, ist eine Salzbrücke. Die Energie für die Ionenbewegung zu den Elektroden und für deren Reduktion oder Oxidation wird von der externen Stromversorgung geliefert.
Elektrolyse ist ein weit verbreitetes Konzept und wird in Elektrolysezellen verwendet. Wenn wir zum Beispiel Kupfer und Silber als die beiden Elektroden in der Zelle nehmen, wird Silber mit dem Pluspol einer externen Energiequelle (einer Batterie) verbunden. Kupfer ist mit dem Minuspol verbunden. Da der Minuspol elektronenreich ist, fließen Elektronen von hier zur Kupferelektrode. Kupfer wird also reduziert. An der Silberelektrode findet eine Oxidationsreaktion statt und die freigesetzten Elektronen werden an den elektronenarmen positiven Pol der Batterie abgegeben. Es folgt die Gesamtreaktion, die in einer Elektrolysezelle mit Kupfer- und Silberelektroden stattfindet.
2Ag(s)+ Cu2+ (aq) ⇌2 Ag+ (aq)+ Cu(s)
Industriell wird das Elektrolysekonzept zur Herstellung von Metallen im reinen Zustand wie Al, Mg, Ca, Na und K verwendet. Außerdem wird es zur Herstellung von Chlor, Wasserstoffbrennstoff, Sauerstoff usw. verwendet.
Galvanik
Galvanik ist ein Beschichtungsverfahren, um Elektroden mit Metallionen zu beschichten. Die chemische Grundlage dieses Prozesses ist die Elektrolyse. Daher benötigt das Galvanisieren ein externes elektrisches Feld, um die Metallionen zu bewegen. Anfänglich sind Metallionen frei in der Lösung. Durch die Zufuhr von elektrischem Strom bewegen sich diese Ionen zur Kathode und werden dort zum nullwertigen Metall reduziert. Dieses Metall wird die leitfähige Elektrode beschichten. Galvanisieren wird verwendet, um die Dicke der Schichten zu erhöhen. In der Schmuckindustrie wird es verwendet, um billige Produkte (zum Beispiel Produkte aus Kupfer) mit Silber oder Gold zu beschichten. Dies wird auch verwendet, um Metallgegenstände mit einem anderen Metall zu beschichten. Durch dieses Verfahren können ihm Eigenschaften verliehen werden, die das Ausgangsmetall nicht hat. Korrosionsschutz, Verschleißfestigkeit, Schmierfähigkeit sind nur einige Eigenschaften, die einem Metall verliehen werden können.
Was ist der Unterschied zwischen Galvanisieren und Elektrolyse?
• Die Elektrolyse ist ein Verfahren, bei dem chemische Verbindungen mit elektrischem Gleichstrom gesp alten werden. Galvanisieren ist ein Plattierungsverfahren, bei dem Elektroden mithilfe von elektrischem Strom mit Metallionen beschichtet werden.
• Die Elektrolyse ist der grundlegende Prozess hinter der Galvanisierung.
