mini|desno|200px|Stup ulične svjetiljke pokazuje svojstvene šare nastale kristalizacijom legure željeza i cinka u postupku vrućeg cinčanja.
mini|desno|300px|Primjer elektroplatiranja nekog metala (Me) s bakrom u kupki bakrenog sulfata (bakrenje).
mini|desno|300px|Stroj za elektroplatiranje bakra na tiskane pločice.
mini|desno|300px|S gledišta industrijske prakse najčešće se elektroplatira kositrom (bijeli lim za limenke u konzerviranju hrane).
mini|desno|300px|Dio tiskane pločice iz 1983. (Sinclair ZX Spectrum).
mini|desno|300px|Poniklani predmeti.
mini|desno|300px|Prikaz jedne kupke za elektroplatiranje cinkom i upravo završeni izratci.
mini|desno|300px|Elektroplatirani bakar na aluminiju.
mini|desno|300px|Elektroplatirano zlato (pozlata) na modelu Stirlingovog motora.
mini|desno|300px|Galvanizirana (pocinčana) površina lima s vidljivim karakterističnim šarama legure željeza i cinka.
Galvanizacija je primjena istosmjerne električne struje stalne jakosti, ili takozvane galvanske struje. U medicini, galvanizacija je primjena istosmjerne, stalne struje radi liječenja. Njezinim djelovanjem mijenja se propusnost staničnih membrana, krvne žile se šire, poboljšavaju se metabolički procesi, pospješuje se resorpcija edema, smanjuje grč skeletnih mišića i ublažuje se bol. Dok galvanska struja stalne jakosti teče, ona ne podražuje mišić; mišićna kontrakcija nastaje samo kod prekida (otvaranja ili zatvaranja) strujnoga kruga. Galvanizacija se primjenjuje u trajanju od 10 do 20 minuta, obično 10 do 15 postupaka u jednoj seriji. Indikacije su različita bolna stanja, osobito neuralgije, oštećenja perifernih živaca, parestezije, bolesti krvnih žila i drugo. Kod četverostanične kupke bolesnik sjedi i uroni šake i stopala u četiri plastične kadice napunjene vodom, u kojima su grafitne elektrode. Tako se može djelovati na cijelo tijelo. Hidrogalvanska kupka oblik je elektroterapije gdje se koristi galvanska struja u kadi punoj vode, u koju je bolesnik uronjen. U tehnici, galvanizacija se primjenjuje kod galvanotehnika.
Galvanotehnika
Galvanotehnika je skup elektrokemijskih postupaka za nanošenje metalnog sloja na površinu nekog predmeta, najčešće uz istodobno elektrolitsko otapanje metala na anodi i njegovo taloženje na katodi. Razlikuju se dva osnovna galvanotehnička postupka: elektroplatiranje i elektrooblikovanje (elektroformiranje). Elektroplatiranje ili galvanostegija je nanošenje tankog sloja nekog metala na površinu predmeta izrađenog od drugog metala radi zaštite, uljepšavanja ili postizanja određenih površinskih svojstava. Elektrooblikovanje, elektroformiranje ili galvanoplastika nanošenje je metala na električki vodljiv model radi proizvodnje složenih konstrukcijskih dijelova, kalupa, matrica i slično. Anoda, najčešće građena od iste kovine, također je uronjena u kupku i spojena na pozitivan pol izvora. Zatvaranjem kruga istosmjerne struje zbivaju se elektrolitičke reakcije: na anodi kovina otpušta elektrone (anodno otapanje) i u obliku pozitivnih iona (kationa) prelazi u otopinu te putuje do katode, gdje prima elektrone i na njoj se izlučuje (katodno taloženje). Ako se postupak provodi s netopljivom anodom, istaloženi se kationi nadoknađuju dodavanjem elektrolita. Elektropoliranje je također poznato kao elektrokemijsko poliranje ili elektrolitsko poliranje (pogotovo u metalografijskom polju). To je elektrokemijski proces koji uklanja materijal od metalnog izratka.
Za rezultat galvaniziranja u elektroplatiranju i elektrooblikovanju bitan proces je katodno taloženje. Da bi se ono moglo neprestano odvijati, među ostalim, mora se održavati i koncentracija elektrolita u kupki. Najčešće se to postiže istovremenim otapanjem anode građene od metala kojim se galvanizira (anodnim otapanjem). No, kad se iz nekog razloga upotrebljavaju anode koje se ne otapaju, otopini se povremeno ili još bolje stalno dodaje elektrolit. Te dvije metode održavanja koncentracije elektrolita u kupki u galvanotehnici penekad se i nadopunjuju.
Način rada Uređaj za provedbu galvanotehničkih postupaka sastoji se od kupke s uronjenim elektrodama (anodom i katodom), koje su spojene s vanjskim izvorom galvanske struje (istosmjerna električna struja stalne jakosti). Kupku čini otopina elektrolita, to jest otopina soli onog metala koji se želi istaložiti na katodi. Od tog su metala najčešće građene i anode, a kao katode stavljaju se predmeti na koje se metal treba nataložiti. Predmeti mogu biti od nekoga drugog metala ili od drugih materijala (plastika, vosak, gips) kojima se površina učini vodljivom nanošenjem električki vodljivog laka ili redukcijom metalnih soli. Zatvaranjem kruga istosmjerne struje zbivaju se elektrokemijske reakcije: na anodi metal otpušta elektrone (anodno otapanje) i u obliku pozitivnih iona (kationa) prelazi u otopinu svoje soli (elektrolitska disocijacija). Kation putuje kroz otopinu do katode, gdje prima elektrone i izlučuje se iz otopine (katodno taloženje). Može se raditi i s anodom koja se ne otapa, ali tada istaložene katione treba nadoknađivati dodavanjem elektrolita u kupku. Temperatura kupke obično je oko 80 °C, gustoća struje 1 do 10 A/dm2, a napon 1 do 15 V. Debljina je slojeva istaloženih elektroplatiranjem 1 do 50 μm, a elektrooblikovanjem 5 do 10 mm.
Kako se na galvanotehnici zasniva i elektrolitičko dobivanje i rafinacija metala, galvanotehnika se katkad promatra i kao grana elektrometalurgije. Međutim, galvanotehnički se procesi razlikuju od elektrometalurških time što iscrpak i čistoća slojeva nisu najvažniji u galvanizaciji, već se pritom postavlja niz teže zadovoljivih zahtjeva. Gotovo uvijek galvanski slojevi moraju biti fine, sitnozrnaste strukture, homogeni i čvrsti, moraju se lako polirati, biti jednolične debljine i, pri elektroplatiranju, dobro prianjati na podlogu. Za to su osobito mjerodavni procesi kristalizacije za vrijeme galvaniziranja. Međusobno djelovanje tih i elektrokemijskih procesa katodnoga taloženja pri galvaniziranju toliko je isprepleteno da se oni ne mogu promatrati odvojeno jedni od drugih. Zbog toga se za katodno taloženje galvanskih slojeva u suvremenoj tehnologiji sve više upotrebljava naziv elektrokristalizacija. Da bi se procesi elektrokristalizacije mogli odvijati tako da im rezultat budu galvanski slojevi tražene kakvoće, među ostalim je potrebno da se podloga prije galvaniziranja nalazi u prikladnu fizikalno-kemijskom stanju: da joj je površina dovoljno glatka, to jest da je bez ogrebotina, pukotina i rupa te da je dovoljno čista kako bi se mogao uspostaviti prikladan kontakt između nje i kupke. Obično je pri galvaniziranju potrebno površinu izradaka tek dovesti u takvo stanje. Također je za postizanje potrebne kakvoće galvaniziranih proizvoda obično nužna i doradba. Zbog toga galvaniziranje u širem smislu obuhvaća i niz operacija predobradbe i naknadne obradbe.
Elektrolitičko nagrizanje Elektrolitičko nagrizanje se izvodi u spremniku s kiselom kupkom u kojem je izradak katoda (katodno nagrizanje) ili anoda (anodno nagrizanje). Zbog snažnog razvijanja plinova na površini izratka, iz kupke se lako odvajaju produkti oksidacije i drugi slojevi, osobito ogorine od toplinske obrade, pa je postupak djelotvorniji od kemijskog nagrizanja (dekapiranja). Osobito je elektrolitičko nagrizanje prikladno za čišćenje izradaka od željeza i čelika.
Katodno nagrizanje Pri katodnom nagrizanju kupka je otopina s 10% sumporne kiseline i nešto kositar(II) sulfata. Izvodi se na 60 - 70 °C, uz gustoću struje od 0,08 do 0,1 A/cm2, obično s anodama od olova. Za vrijeme trajanja postupka, kositar koji se izlučuje zaštićuje već očišćena mjesta na izratku od vodikove krtosti. Prije dalje obrade taj se sloj kositra uklanja anodnim otapanjem u kupki s natrijevim karbonatom i trinatrij fosfatom kao elektrolitima. Prednost ovog načina nagrizanja je što se pri tome gubi vrlo malo materijala i kiseline. Nedostatak mu je razmjerno loša raspodjela elektrolita u udubinama katode, pa se upotrebljava samo u predobradi ravnih izradaka. Osim toga, primjena ovog postupka nagrizanja povezana je sa stanovitim rizikom od pojave vodikove krtosti površine njime obređenih izradaka.
Anodno nagrizanje Pri anodnom nagrizanju za elektrolit se upotrebljava, također, sumporna kiselina ili smjesa sumporne i fosforne kiseline. Dakako, tu je gubitak materijala veći, ali se na njima ne može razviti krtost površine. Također je raspodjela elektrolita u udubinama bolja, pa je postupak primjenjiv i u nagrizanju jako profiliranih dijelova. Za vrijeme izvođenja postupka na površini željeznih izradaka nastaje oksidna kožica ravnomjerne debljine, koja ih štiti od jačeg najedanja. Ta se kožica može ukloniti metodama koje se upotrebljavaju za sprečavanje pasivacije.
Elektrolitičko odmašćivanje Elektrolitičko odmašćivanje izvodi se u spremniku s alkaličnom kupkom, također kao katodno i anodno odmašćivanje i djelotvornije je od fizikalno-kemijskog odmašćivanja vrućim otopinama alkalija, također zbog razvijanja plinova na površini izradaka.
Katodno odmašćivanje Katodno odmašćivanje djelotvornije je zbog toga što se na katodi razvija 2 puta više plina (vodika) nego na anodi (kisika). Nedostaci su mu što se pri tome na površini izratka mogu istaložiti male količine mekih metala iz soli prisutnih u kupki, što, kad se radi o izracima od željeza i čelika, može dovesti do vodikove krtosti. Zbog toga elektrolitičko odmašćivanje ne smije trajati više od 2 minute. Opasnost od razvijanja vodikove krtosti pri katodnom odmašćivanju umanjuje se smanjivanjem napetosti površine kupke pomoću prikladnih sredstava za kvašenje. Ponekad se otopinama elektrolita za katodno odmašćivanje dodaju male količine složenih cijanskih soli bakra. Vrlo tanki galvanski sloj bakra, kojim su nakon takvog čišćenja elektroplatirani izraci, služi za kontrolu uspjeha odmašćivanja, a u nekim slučajevima još i kao međusloj za povećanje prionjivosti drugih slojeva koje još treba nanijeti daljom obradom.
Anodno odmašćivanje Anodno odmašćivanje povezano je s jačom oksidacijom površine izradaka nego anodno nagrizanje. To je često prednost, jer se često oksidna kožica lako odvaja uz nastajanje čiste površine izratka s hrapavošću upravo prikladnom za elektrokristalizaciju. Zbog toga se ovim postupkom, međutim, ne smiju čistiti izraci od metala topljivih u alkalijama (na primjer cink), a ne mogu oni od lakopasivabilnih metala (na primjer aluminija, nikla). Izraci od metala osjetljivih prema alkalijama u oksidativnoj sredini (na primjer bakra i njegovih slitina) smiju se ovim postupkom obrađivati samo vrlo kratko (nekoliko sekundi). Anodno odmašćivanje izradaka od čelika obično je izvedeno za 2 minute, ali se smije produžiti, ako je to potrebno.
Katodno i anodno odmašćivanje često se kombiniraju. Tamo gdje anodno odmašćivanje mora biti vrlo kratko (kao u već spomenutom odmašćivanju bakra i njegovih slitina), kombinirano elektrolitičko odmašćivanje izvodi se kratkotrajnom anodnom polarizacijom izratka nakon katodnog odmašćivanja u istom spremniku. Inače se zbog prisutnosti sredstava za kvašenje u otopinama elektrolita za katodno taloženje, koji bi smetali pri anodnom odmašćivanju, te dvije operacije izvode u posebnim spremnicima.
Galvaniziranje Za upravljanje elektroplatiranjem posebno je važno poznavati uvjete galvaniziranja na koje se može utjecati. Oni obuhvaćaju sastav, temperaturu i konvekciju kupke, materijal i oblik anode, te gustoću kupke.
Sastav kupke