Usuari:Mcapdevila/Galvanitzat

Placa de metall galvanitzada

Galvanitzat és el procés electroquímic pel qual es pot cobrir un metall amb un altre. Es denomina galvanització ja que aquest procés es va desenvolupar a partir del treball de Luigi Galvani, qui va descobrir en els seus experiments que si es posa en contacte un metall amb una pota retallada a una granota, aquesta es contreu com si estigués viva, després va descobrir que cada metall presentava un grau diferent de reacció en la pota de granota, per tant cada metall té una càrrega elèctrica diferent.

Més tard va ordenar els metalls segons la seva càrrega i va descobrir que pot recobrir un metall amb un altre, aprofitant aquesta qualitat (sempre dipositant un metall de càrrega més gran sobre un altre de càrrega menor).

Del seu descobriment es va desenvolupar més tard el galvanitzat, la galvanotècnia, i després la galvanoplàstia.

Utilitat

La funció del galvanitzat és protegir la superfície del metall sobre el qual es realitza el procés. El galvanitzat més comú consisteix a dipositar una capa de zinc (Zn) en ferro (Fe), ja que, com que el zinc és més oxidable, menys noble, que el ferro i genera un òxid estable, protegeix al ferro de l'oxidació al exposar-se al oxigen de l'aire. Es fa servir de manera general a canonades per a la conducció d'aigua, la temperatura no ha de superar els 60 °C ja que llavors s'inverteix la polaritat del zinc respecte de l'acer del tub i aquest es corroeix en lloc d'estar protegit pel zinc. Per evitar la corrosió en general és fonamental evitar el contacte entre materials diversos, amb diferent potencial d'oxidació, que puguin provocar problemes de corrosió galvànica pel fet de la seva combinació. Pot passar que qualsevol d'ambdós materials sigui adequat, el que passa és que la seva combinació inadequada és la que produeix la corrosió. Un dels errors que es cometen amb més freqüència és el de l'ocupació de canonades de coure combinades amb canonades d'acer galvanitzat (vegeu normes UNE 12502.3, UNE 112.076, UNE 112081). Si la canonada de coure, que és un material més noble, se situa aigües amunt de la de galvanitzat, els ions coure, que necessàriament hi ha a l'aigua o les partícules de coure que es puguin arrossegar per erosió o de qualsevol altra procedència, se cimentarà sobre el zinc del galvanitzat aigües avall i aquest s'oxidarà per formar-se una pila bimetàl·lica local Cu/Zn en els punts en els que els ions coure s'hagin dipositat com coure metàl·lic sobre l'galvanitzat. A partir d'aquest moment es accelerarà la corrosió del recobriment galvanitzat en tots aquests punts. Desaparegut el zinc del recubrimeinto la pila serà Cu/Fe i continuarà corroint fins a perforar el tub d'acer. Com el galvanitzat està instal·lat anteriorment aquest error passa desapercebut i se sol atribuir a la fi de la vida en servei o, fins i tot, a la mala qualitat del galvanitzat. La causa, però ha estat la mala qualitat del disseny: la instal·lació de la canonada de coure aigües amunt, que és la que ha provocat la corrosió del galvanitzat, aigües avall. Per contra, en el cas que les canonades de coure es lin al final de la xarxa, és a dir, aigües avall de la canonada de galvanitzat, no existeix aquest problema, sempre que es garanteixi que no hi hagi aigua de retorn que després de passar pel coure passi pel galvanitzat. Si hi ha aquest risc s'haurà de col·locar un sistema antiretorn. En qualsevol cas, cal col locar un maniguet aïllant entre l'acer galvanitzat de la instal·lació general i la canonada de coure final per evitar el contacte galvanitzat/coure. Aquesta solució, però, és ineficaç en el cas anterior, canonada de coure i ramals finals d'acer galvanitzat. Encara que s'elimini la corrosió en el punt de contacte entre ambdós materials, que és l'únic que fa el maniguet, no evitarà la corrosió. Aquesta es produirà a causa dels ions coure que transporta l'aigua, o les partícules de coure, que produiran picades sobre tota la instal·lació de galvanitzat aigües avall, tal com s'ha explicat.

Altres processos de galvanitzat molt utilitzats són els que es refereixen a peces decoratives. Es recobreixen aquestes peces amb fins principalment decoratius, la sivelles, botons, clauers, articles d'escriptori i una infinitat de productes són banyats en coure, níquel, plata, or, bronze, crom, estany, etc .. En el cas de la bijuteria s'utilitzen banys d'or (generalment de 18 a 21 quirat s). També es recobreixen joies en metalls més escassos com platí i rodi.

Hi ha diversos processos per recobrir de zinc l'acer. Aquests són el galvanitzat en calent, l'metalizado per pistola, el zincat electrolític i el galvanitzat per laminació.

El galvanitzat en calent es produeix per la immersió de la peça a galvanitzar en una piscina amb zinc fos (aproximadament 450 °C). La capa de zinc no dependrà del temps d'immersió, sinó del gruix de la peça i la quantitat de silici de l'acer a galvanitzar.

En els processos de zincat electrolític s'utilitzen els següents elements:

• Font d'alimentació : és un transformador que baixa el voltatge de 380 V, 220 V o 110 V a tensions menors (de 0,1 a 12 V). A més, aquests equips tenen semiconductors (plaques de seleni, díode si últimament tiristor és) que transformen el corrent altern a corrent continu, que és el que s'utilitza per a aquests processos.

Aquesta font ha de tenir en la mesura possible un sistema de regulació de voltatge, ja que cada procés té un rang de tensió dins el qual el resultat és òptim.

• Electròlit : és una solució de sals metàl·liques, que seran les que serviran per a començar el procés lliurant ions metàl·lics, que seran reemplaçats pel ànode.

Per exemple, els banys de niquelat es componen de sulfat de níquel, clorur de níquel i àcid bòric. Els banys de zincat contenen cianur de sodi, hidròxid de sodi i soda càustica (els alcalins) o clorur de zinc, clorur de potassi i àcid bòric (els àcids).

A més s'agreguen als electròlits substàncies orgàniques com tensioactiu s, agents reductors i abrillantadors: sacarina sòdica, trietanolamina, formalina, urea, sulfur de sodi, Carboximetilcel·lulosa i diversos tipus de sucres (derivats per exemple d'extractes del xarop de blat de moro).

• Ànodes : són plaques de metall molt pur, ja que la majoria dels processos no resisteixen les contaminacions: níquel 99,997%; coure 99,95%; zinc 99,98%. Quan un ió lliura el seu àtom de metall en el càtode, immediatament altre el reemplaça desprenent de l'ànode i viatja cap al càtode. Pel que la principal matèria primera que es consumeix en un procés de galvanitzat és l'ànode.

Enllaços externs

• Galvanitzat en fred i en calent. Interessant article de la revista Metalindustria
• Propietats de la galvanització. Per l'Associació Tècnica Espanyola de Galvanització (ATEG)
• Procediments de galvanitzat. Per l'Associació Tècnica Espanyola de Galvanització (ATEG)