¿Qué es la galvanoplastia y cómo funciona?

La electroquímica es un proceso por el cual capas muy delgadas de un metal seleccionado se unen a la superficie de otro metal a nivel molecular. El proceso en sí mismo implica crear una célula electrolítica: un dispositivo que usa electricidad para entregar moléculas a una ubicación particular.

La galvanoplastia es la aplicación de células electrolíticas en las que se deposita una capa delgada de metal sobre una superficie eléctricamente conductora. Una celda consta de dos electrodos (conductores), generalmente de metal, que se mantienen separados entre sí. Los electrodos se sumergen en un electrolito (una solución).

Cuando se enciende una corriente eléctrica, iones positivos en el electrolito se mueven al electrodo cargado negativamente, llamado cátodo. Los iones positivos son átomos con un electrón muy pocos. Cuando alcanzan el cátodo, se combinan con electrones y pierden su carga positiva.

Al mismo tiempo, los iones con carga negativa se mueven hacia el electrodo positivo, llamado ánodo. Los iones con carga negativa son átomos con un electrón demasiado. Cuando alcanzan el ánodo positivo, transfieren sus electrones y pierden su carga negativa.

En una forma de galvanoplastia, el metal que se va a chapar se encuentra en el ánodo del circuito, con el artículo que se va a chapar ubicado en el cátodo. Tanto el ánodo como el cátodo se sumergen en una solución que contiene una sal metálica disuelta, como un ion del metal que se está chapando, y otros iones que actúan para permitir el flujo de electricidad a través del circuito.

Se suministra corriente continua al ánodo, oxidando sus átomos metálicos y disolviéndolos en la solución electrolítica. Los iones metálicos disueltos se reducen en el cátodo, chapando el metal sobre el artículo. La corriente a través del circuito es tal que la velocidad a la que se disuelve el ánodo es igual a la velocidad a la que se chapa el cátodo.

Hay varias razones por las que es posible que desee recubrir una superficie conductora con metal. El enchapado en plata y el enchapado en oro de joyas o platería generalmente se realizan para mejorar la apariencia y el valor de los artículos. El cromado mejora la apariencia de los objetos y también mejora su desgaste. Se pueden aplicar recubrimientos de zinc o estaño para conferir resistencia a la corrosión. A veces, la galvanoplastia se realiza simplemente para aumentar el grosor de un artículo.

Un ejemplo simple del proceso de galvanoplastia es la galvanoplastia de cobre en el que el metal debe ser plateado (cobre) se usa como el ánodo, y la solución electrolítica contiene el ion del metal a ser plateado (Cu²⁺ en este ejemplo). El cobre entra en solución en el ánodo a medida que se platea en el cátodo. Una concentración constante de Cu²⁺ se mantiene en la solución electrolítica que rodea los electrodos:

• Ánodo: Cu (s) → Cu²⁺(aq) + 2 e^-
• Cátodo: Cu²⁺(aq) + 2 e^- → Cu (s)