مکانیسم نشست فلز در آبکاری الکتریکی
یک بلور فلزی با یک دانه از اتمهایی تشکیل شده که در محلهای مشخصی قرار گرفته اند و ابری از الکترونها در اطراف آنها در حرکت اند که مقدار بار الکترونها برابر با بار یونهای فلزی است. این الکترونها تا حدودی آزاد هستند و می توانند بر طبق قانون توزیع، خود را در اطراف یونها قرار دهند. هر بار یونی با بار الکتریکی خنثی می شود، مطابق نظریه پالینگ این طرز قرار گرفتن اتمها دلیل نیروی اتصال بین اتمها و چسبندگی است و روی خواص فیزیکی بلور فلزی اثر دارد.
از آنجا که الکترود در داخل یک الکترولیت به طور معمول دارای بار الکتریکی است لذا وقتی در یک محلول مولکول های آب را ، که دو قطبی اند، جذب می کند و چون مولکولهای آب مانند یونها، حامل بار های مختلفی هستند، بنابراین مولکول های آب تحت تاثیر نیروهای جذبی که اغلب قوی هم هستند، قرار می گیرند. یونها در نزدیک سطح فلز نیز تحت تاثیر نیروی جذب الکترواستاتیکی قرار می گیرند و لایه مضاعف را تشکیل می دهند. از این لایه یونهای فلزی عبور می کنند تا به سطح فلزی برسند و محل مناسب خود را درشبکه بیایند و لیگاند ها یشان را از دست بدهند و از نظر بار خنثی شوند. این فرآیند خود به خود باعث جریان کاتدی می شود.
به همین ترتیب یونهای مجاور شبکه از نیروهای شبکه ای آزاد می شوند و با مولکول های آبی که جذب شده اند همسایه می شوند و حتی به صورت هیدراته وارد لایه مضاعف می شوند و سپس به محلول می روند. این خارج شدن بار مثبت جریان آندی را ایجاد می کند. در حالت تعادل مقدار این دو جریان برابر است و جریان تبادلی نامیده می شود. فلزاتی نظیر قلع و سرب چگالی جریان تبادلی بالا دارند و اگر فلز به صورت ملغمه باشد این جریان تا 200 میلی آمپر بر سانتی متر مربع می رسد.
برای مس و روی این جریان حدود 0/02 میلی آمپر بر دسی متر مربع است و برای فلزات انتقالی نظیر نیکل حدود 0/000002 میلی آمپر بر دسی متر مربع است. وجود ناخالصی ها یا مواد اضافی باعث کاهش سریع جریان تبادلی می شوند زیرا پیوند های قوی تشکیل می دهند. اگر فرض کنیم کل تغییرات بر اثر رسوب یونها باشد باید انرژی مصرف کرد تا یونهای فلز را از مولکولهای آب جدا کرد ولی وقتی یون محل خود را در شبکه پیدا کرد مقداری انرژی آزاد می شود. مقادیر نسبی این دو انرژی، پتانسیل واکنش را تعیین می کند.
به طور کلی تخلیه کاتدی یک یون فلزی را در تشکیل جزیی از سطح نشست در حال رشد می توان به صورت مجموعه ای از چند مرحله بررسی کرد. در این مراحل یون حرکت می کند و به سطح الکترود می رود و سپس تخلیه می شود.
برگرفته از کتاب پوشش دادن فلزات
