Inhoud
Galvaniseren is een proces waarbij de ionen van een metaal worden overgedragen door een elektrisch veld in een oplossing om een geleidend object te coaten. Goedkopere metalen zoals koper kunnen worden gegalvaniseerd met zilver, nikkel of goud om ze een beschermende coating te geven. Een veel voorkomende toepassing hiervan was bij de productie van auto's, waarbij stalen onderdelen werden geplateerd met koper, vervolgens nikkel en uiteindelijk chroom om temperatuur en weersbestendigheid buitenshuis te geven. We kunnen de tijd berekenen die nodig is om 1 mol van het metaal te galvaniseren, gegeven het metaal dat wordt galvaniseerd en de stroom die wordt toegepast.
Bekijk de chemische vergelijking om te bepalen hoeveel elektronen nodig zijn voor 1 mol van het metaal dat wordt gegalvaniseerd. Als we bijvoorbeeld een koper Cu als ons metaal met 25 ampère nemen, dan heeft elke mol koper Cu ++ 2e- elektronen nodig.
Gebruik de vergelijking Q = n (e) * F om op te lossen voor Q. Q is de hoeveelheid elektriciteit of lading in coulombs C, n (e) is het aantal mol elektronen en F is de Faraday-constante 96.500 C mol-1 . Ons voorbeeld gebruiken waar we 2e- nodig hebben voor elke mol koper:
Q = n (e) * FQ = 2 mol * 96.500 C / mol Q = 193.000 C
Bepaal de tijd die nodig is om één mol van het metaal te galvaniseren met behulp van de vergelijking t = Q / I. Q is de hoeveelheid elektriciteit in coulombs C, I is de stroom in ampères A en t is de tijd in seconden. Met behulp van ons voorbeeld:
t = Q / I t = (193.000 C) / (25 A) t = 7720 seconden = 7720 seconden / (3600 seconden / uur) = 2.144 uur