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ⓘ Galvanostegia




Galvanostegia
                                     

ⓘ Galvanostegia

La galvanostegìa è una tecnica, usata per lo più in ambito industriale, che permette di ricoprire un metallo non prezioso con un sottile strato di un metallo più prezioso o più nobile o passivabile sfruttando la deposizione elettrolitica.

Questo processo viene solitamente sfruttato per proteggere strutture metalliche dalla corrosione, ma può anche avere scopo decorativo. Ad esempio tramite galvanostegia è possibile ricoprire il rame con largento oppure lacciaio con zinco, stagno, nichel o cromo.

                                     

1. Cenni storici

La scoperta della tecnica galvanica inizia nel 1791 quando Luigi Galvani scoprì il fluido elettrico, è per questo che tutti i procedimenti di elettrolisi si chiamano galvanostegia che deriva dal suo cognome Galvani.

La prima apparecchiatura per lo svolgimento della galvanostegia fu messa a punto da Johann Wilhelm Ritter nel 1800, utilizzando la corrente elettrica prodotta da una pila voltaica. Durante le sue esperienze sulla galvanostegia, Ritter scoprì che la quantità di metallo depositato dipende dalla distanza alla quale sono posti gli elettrodi.

Nel 1840 il fisico svizzero August de La Rive mise a punto un metodo per lelettrodeposizione di argento e ottone, per il quale fu premiato dallAccademia francese delle Scienze.

Il termine "galvanizzazione" è stato usato per la prima volta dal francese Albert Sorel, che nel 1837 ottenne i primi brevetti per la zincatura a caldo.

                                     

2. Esecuzione pratica

Di seguito viene riportata la normale procedura per svolgere un trattamento di galvanostegia.

In una vasca, che costituisce il cosiddetto bagno galvanico, contenente una soluzione acquosa del sale del metallo da depositare, sono immersi due elettrodi: il catodo è costituito dalloggetto da ricoprire, mentre lanodo può essere costituito dal metallo che deve essere depositato, da un altro metallo inerte o da grafite. A questi due elettrodi viene imposta una differenza di potenziale mediante un generatore di corrente. In tali condizioni i cationi del metallo da depositare si muoveranno verso il catodo caricato negativamente, mentre gli anioni si muoveranno verso lanodo caricato positivamente.

Ai due elettrodi si hanno i seguenti fenomeni:

  • produzione di elettroni allanodo ossidazione.
  • acquisto di elettroni al catodo riduzione;

Sul catodo si depositano quindi i cationi, che acquistano elettroni allanodo e si trasformano in atomi metallici. In tal modo il catodo viene lentamente ricoperto da un sottile strato metallico mentre lanodo, quando è sacrificale, viene lentamente consumato rilasciando ioni in soluzione. In relazione allo strato metallico che si intende depositare, che solitamente è di decine di micron o meno, per un determinato valore di densità di corrente espressa in A/dm 2 alla quale lavora il bagno e conoscendo la velocità di deposizione, basta impostare il tempo necessario per formare un deposito dello spessore desiderato. Alcuni bagni, come quelli utilizzati per il deposito di metalli nobili quali largento o loro, utilizzano anche una soluzione di ioni cianuro e per tale motivo sono detti "bagni al cianuro". Questo tipo di bagni richiede, per legge, operatori abilitati allutilizzo del cianuro, abilitazione riconosciuta tramite concessione di un patentino rinnovabile. Rodio, nichel, rame, cromo e zinco sono altri metalli che vengono comunemente utilizzati in galvanostegia.

                                     

3. Applicazioni

Alcune applicazioni della galvanostegia sono:

  • cromatura: ricopertura con uno strato di nichel con un flash di cromo, anchessa praticata soprattutto su acciaio e acciaio dolce, sia per aumentarne la resistenza sia per impedirne la corrosione;
  • nichelatura: ricopertura di diversi metalli con uno strato di nichel; contribuisce ad aumentarne la resistenza meccanica e la resistenza alla corrosione.
  • zincatura o galvanizzazione: ricopertura con uno strato di zinco di materiali ferrosi, ad esempio acciaio e acciaio dolce talvolta impropriamente detto "ferro"; viene impiegata per contrastarne lossidazione formazione di ruggine;
  • doratura elettrolitica: permette di realizzare dorature uniformi con minime quantità doro; è impiegata nelloreficeria e nellindustria elettronica.