A galvanoplastia ou galvanização é um tratamento de superfície que consiste em depositar um metal sobre um substrato (metálico ou não), através da redução química ou eletrolítica para proteção, melhor condutividade e melhor capacitação para se soldar sobre a superfície tratada. Outras aplicações são: para melhorar a aparência, aglutinar partículas não condutoras à camada electrodepositada, resistência ao atrito, melhorar a dureza superficial, resistência à temperatura, entre outras.
A eletrodeposição ou galvanoplastia:
De acordo com o Dicionário Rosseti de Química, podemos definir galvanoplastia como a tecnologia responsável pela transferência de iões metálicos de uma dada superfície sólida ou meio líquido denominado electrólito, para outra superfície, seja ela metálica ou não. Este processo usa a corrente elétrica, sendo chamado de “electrólise”.
A galvanoplastia foi desenvolvida por Galvani, físico e químico que fazia estudos sobre a eletricidade.
A electrodeposição está relacionada com o revestimento de superfícies, é esse o processo utilizado na prateação, na niquelação, na cromagem, etc.
O objecto a ser revestido, durante a electrodeposição, deve estar ligado ao pólo negativo do gerador, constituindo o cátodo. Podemos, por exemplo, aplicar um banho de ouro ou prata (douração e prateação) num anel feito de alumínio. O anel será o cátodo, que estará ligado ao pólo negativo do gerador; ligada ao pólo positivo deverá haver uma lâmina de ouro.
Esses eléctrodos devem estar mergulhados numa solução aquosa de um sal de ouro, por exemplo, o nitrato de ouro (III) (Au(NO3)3]
{ Au3+ + 3e- → Au } pólo negativo (semi-reacção no cátodo – redução ) { Au → Au3+ + 3e- } pólo positivo ( semi-reacção no ânodo – oxidação )
Também poderíamos usar um eléctrodo inerte (platina) no ânodo, o anel de alumínio no cátodo e uma solução aquosa de Au(NO3)3, a deposição de ouro sobre o anel não se origina no ânodo, o ouro esta presente na solução, e é conveniente que ela esteja concentrada:
{ H2O → 2 H+ + ½ O2 + 2e- } pólo positivo ( semi-reacção no ânodo – oxidação) { Au3+ + 3e- → Au } pólo negativo ( semi-reacção no cátodo – redução )
Se desejamos fazer a cromação de um para-choque de ferro, ele deve estar ligado ao pólo negativo do gerador, constituindo o cátodo. Já o elétrodo positivo deve ser uma barra de cromo, ou, então, o eletrodo deve ser inerte e a solução eletrolítica deve conter um sal de crómo (Cr3+). Industrialmente, o processo de cromagem de pára-choques de automóveis é feito em três etapas: • Cobreação • Niquelagem e • Cromagem. Isso tem a finalidade de dar maior aderência ao cromo, evitando que o pára-choques descasque e perca a cromagem.
No processo de galvanoplastia as reações não são espontâneas, é necessário fornecer energia eléctrica para que ocorra a deposição dos electrões (electrólise). A galvanoplastia é, portanto, um processo de electrodeposição no qual o objecto que vai receber o revestimento metálico é ligado ao pólo negativo de uma fonte de corrente contínua e se torna cátodo. O metal que vai dar o revestimento é ligado ao pólo positivo e vai ser o ânodo. O objecto a ser revestido deverá conduzir corrente eléctrica. No caso do objecto ser de plástico, que não é um bom condutor, um tratamento superficial o tornará condutor. Há ainda o problema da aderência de um metal no outro. Para que a película do metal se ligue à base, além de perfeita limpeza e desengorduramento, é preciso conhecer a natureza dos metais.
Galvanização A Galvanização ou electroformação é todo o processo electrolítico que consiste em revestir superfícies de peças metálicas com outros metais, mais nobres. Este revestimento é feito, geralmente, para proteger a peça da corrosão e/ou como acabamento estético/decorativo.
A galvanização consiste em utilizar dois eléctrodos mergulhados numa solução electrolítica ligados a uma fonte de corrente contínua ou corrente alternada, transformada em corrente contínua e retificada. A peça a ser revestida deve funcionar como cátodo, ou seja, deve estar ligada ao polo negativo da fonte de corrente eléctrica. O ânodo, ligado ao polo positivo da fonte, pode ser de um material inerte ( grafite,chumbo,aço inoxidável, titânio platinizado, etc… ) ou constituído pelo metal de que se quer revestir a peça. A solução electrolítica deve conter como electrólito um sal que contém catiões do mesmo metal.
Quando o ânodo é constituído pelo metal de que se quer revestir a peça, o processo electrolítico ocorre com uma transferência de metal deste eléctrodo para a peça, através da solução electrolítica.
Exemplo: Revestimento de uma peça com prata, utilizando ânodo de prata ( prateação ):
Ânodo: Ag → Ag+ + e –
Cátodo: Ag+ + e – → Ag
O metal do ânodo oxida. O catião formado vai para a solução, e o catião da solução reduz no cátodo ficando aderido na forma metálica.
Quando o ânodo é um material inerte ocorre nele a descarga da água da solução. O catião da solução reduz no ânodo, ficando também aderido a peça.
Exemplo: Revestimento de uma peça com crómio, utilizando ânodo inerte, chumbo ( cromagem ):
Ânodo: H2 → 2 H+ + 1/2 O2 + 3 e-
Cátodo: Cr3+ + 3 e- → Cr
Na utilização de ânodo inerte, a concentração de catiões deve ser mais elevada porque não existe reposição deles pelo ânodo.
Dependendo do metal que é revestido a peça ou objecto a galvanização recebe nomes especiais: douramento ( ouro ), cromagem ( crómio ), pratear ( prata ), niquelagem ( níquel ) e outros
O processo de galvanização ou aplicação de revestimento de zinco pode ser realizado das seguintes maneiras:
Zincagem ou Galvanização Eletrolítica; (a frio)
Zincagem por Imersão a Quente; (ou a fogo)
Zincagem por Aspeção Térmica – metalização
Dividimos a galvanotecnia em duas principais partes:
A primeira e mais utilizada é a deposição por meio de eletrólise. Ou seja, através da corrente elétrica, forma-se uma diferença de potencial elétrico favorecendo-se assim, a deposição de um metal sobre outra superfície normalmente metálica e com polaridade contrária.
A segunda forma, já mais elaborada e, portanto menos difundida, é a deposição química que consiste em depositar íons metálicos dissolvidos na forma de seus sais, que por diferença de potencial químico, tendem a depositar-se sobre outras superfícies metálicas ou não, gerando depósitos com características muitas vezes superiores as dos depósitos eletrolíticos no que se refere à coesão e densidade de depósitos.
ZINCAGEM/GALVANIZAÇÃO ELETROLÍTICA
Zincagem branca;
Zincagem amarela;
Zincagem negra;
Oxidação negra.
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