Comment construire une cellule de galvanisation pour déposer des métaux ?

Une cellule galvanique pour le dépôt de métaux, également appelée cellule électrolytique ou cellule de galvanisation, est un dispositif utilisé pour déposer une couche de métal sur un autre métal grâce à un processus électrochimique. Voici un guide étape par étape pour construire une telle cellule :

Matériaux :

1. Source de courant: une source de tension continue réglable.
2. Anode: par exemple, une anode en cuivre si le cuivre doit être déposé, pour certaines solutions, il faut aussi utiliser une autre anode - fais attention aux indications concernant l'électrolyte.
3. Cathode (pièce): La pièce de métal sur laquelle l'autre métal doit être déposé (par exemple un bijou).
4. Solution électrolytique: une solution qui contient des ions métalliques du métal à déposer (par exemple, l'électrolyte de cuivre pour le dépôt de cuivre).
5. Récipient: pour contenir la solution d'électrolyte.
6. Fils conducteurs et pinces crocodiles: Pour connecter les électrodes à la source de courant.

Mise en place :

1. Préparation de la solution d'électrolyte:

   • Remplis le récipient avec la solution d'électrolyte. Pour le dépôt de cuivre, tu peux par exemple utiliser un électrolyte de cuivre.
     
     

2. Mise en place des électrodes:

   • Anode: insère les anodes (par exemple la plaque de cuivre) dans la solution. Ces électrodes fourniront le métal qui doit être déposé. Il convient d'utiliser deux anodes opposées pour obtenir un dépôt plus régulier. Observe les graphiques à ce sujet. (S'il n'est pas possible d'obtenir une telle disposition des anodes, il est possible d'obtenir un revêtement uniforme de la pièce en la faisant tourner en continu).
     Consulte également la section " La dispersion en galvanisation "
   • Cathode: place également la cathode (par exemple le bijou) dans la solution. Il s'agit de la pièce sur laquelle le métal est déposé.
     
     

3. Connexion à la source de courant:

   • Connecte l'anode (plaque de cuivre) au pôle positif de la source de courant.
   • Connecte la cathode (pièce à travailler) au pôle négatif de la source de courant. La cathode est ainsi chargée négativement, ce qui entraîne le dépôt du métal sur celle-ci.
     
     

4. Allume le courant électrique:

   • Allume la source de courant. Les ions métalliques dans la solution (par exemple, les ions Cu²⁺) sont attirés par la cathode, car elle est chargée négativement. Les ions sont réduits en atomes métalliques neutres et se déposent sur la surface de la cathode.

Fonctionnement :

• Anode (plaque de cuivre): L'anode se dissout partiellement sous l'effet du flux de courant, libérant des ions de cuivre (Cu²⁺) dans la solution, ce qui permet de maintenir une concentration constante d'ions de cuivre dans la solution électrolytique :

Cu → Cu²⁺ + 2e⁻

• Cathode (pièce à usiner): À la cathode, les ions de cuivre (Cu²⁺) de la solution sont réduits par les électrons et déposés sur la pièce sous forme de cuivre métallique :

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

Remarques importantes :

• Intensité du courant et durée: l'intensité du courant et la durée du processus déterminent l'épaisseur de la couche métallique déposée. Des intensités de courant plus élevées et des durées plus longues permettent d'obtenir des couches plus épaisses.
• Température: la température de la solution électrolytique peut influencer le taux de dépôt. Des températures plus élevées peuvent accélérer le processus, mais aussi affecter la qualité de la couche.
• Pureté de la solution électrolytique: les impuretés dans la solution peuvent affecter la qualité de la couche métallique déposée.

Résultat :

Grâce à cette structure, une couche métallique uniforme est déposée sur la pièce. C'est le principe de base de la galvanisation, utilisé dans de nombreux processus industriels pour revêtir les métaux et protéger ou améliorer les surfaces.

Construction générale :

Comparaison de la déposition :