Elettrodeposizione: principi e esempi
L’elettrodeposizione è una tecnica che risale ai primi anni dell’800, quando il chimico italiano Luigi Brugnatelli condusse esperimenti di elettrodeposizione di rame, oro e argento. Successivamente, i cugini Elkington brevettarono un metodo per migliorare questa tecnica, grazie alla quale è possibile rivestire oggetti metallici con un altro metallo sia per motivi decorativi che protettivi.
La scelta dell’elettrolita gioca un ruolo cruciale nella qualità della placcatura, in quanto diversi metalli richiedono un elettrolita specifico. Prima della placcatura, è essenziale pulire accuratamente la superficie per rimuovere impurità utilizzando solventi come detergenti alcalini, acqua o detergenti acidi.
Il principio base dell’elettrodeposizione risiede nell’elettrolisi di una soluzione acquosa contenente il catione metallico, dove l’oggetto da rivestire agisce da catodo collegato al polo negativo di una sorgente di corrente continua. Durante questo processo, il catione metallico libero si scarica sulla superficie del catodo, riducendosi e formando il rivestimento metallico desiderato.
Tuttavia, durante la elettrodeposizione, la reazione di sviluppo dell’idrogeno gassoso in competizione con la scarica del catione metallico può causare una resa del processo inferiore a quella teoricamente calcolata, influenzando la morfologia, la resistenza e le proprietà estetiche del metallo depositato.
L’elettrodeposizione attraverso l’utilizzo di cromatura è uno dei molti esempi di questa tecnica. Altri metalli comunemente utilizzati includono nichel, stagno e zinco. Ad esempio, nell’elettrodeposizione dell’argento viene usato l’ione poliatomico Ag(CN)₂⁻ per ottenere uno strato uniforme di argento, rispettando le leggi di Faraday.
Conoscere la massa di metallo depositata su un oggetto permette di determinare lo spessore del rivestimento, fondamentale per applicazioni estetiche e funzionali. La formula per calcolare lo spessore è spessore = massa del metallo / densità del metallo ∙ area dell’oggetto.