SlideShare a Scribd company logo
2.2.2 ลักษณะการเข้าเกาะเคลือบผิวที่ขั้วลบ
ลักษณะการเข้าเกาะเคลือบผิวของอิออนบวก (M+) ซึ่งเป็นอิออนของโลหะจะแบ่งพิจารณาได้เป็น 2 กรณี คือ
ก. น้ายาชุบที่เกลือแบบธรรมดา
น้ายาชุบที่เป็นเกลือแบบธรรมดานี้ อิออนบวกจะรวมตัวกับโมเลกุลของน้าซึ่งเป็นตัวทาละลายเรียกว่าเกิดการไฮเด
รท (Hydrate) โดยอิออนบวกที่ถูกไฮเดรทหรือห่อหุ้มด้วยโมเลกุลของน้ายังคงแสดงจานวนประจุเท่าเดิม เช่น Cu 2
เมื่อถูกไฮ
เดรทจะเป็น Cu (H2 O)
2
4
เมื่ออิออนบวกในรูปของไฮเดรทเคลื่อนที่เข้าหาขั้วลบเพื่อจะทาการเคลือบผิวที่ขั้วลบ จะเกิด
ตามลาดับขั้นตอนดังรูปข้างล่างนี้
ลักษณะการเข้าเกาะเคลือบผิวที่ขั้วลบของอิออนบวก (M+)ที่เป็นเกลือแบบธรรมดา
ข. น้ายาที่เป็นเกลือเชิงซ้อน
น้ายาชุบจานวนมากที่อิออนของโลหะที่จะไปเคลือบบนผิวของชิ้นงานอยู่ในรูปของเกลือเชิงซ้อน เช่น เกลือ
เชิงซ้อนไซยาไนด์ของทองแดง เงิน สังกะสี แคดเมี่ยม ทอง เกลือเชิงซ้อนไพโรฟอสเฟตของทองแดงเชิงซ้อนฟลูออบอเรตข
องตะกั่ว ทองแดง ดีบุก นิเกิล เป็นต้น ลักษณะการเข้าเกาะที่ขั้วลบของอิออนเชิงซ้อนค่อนข้างจะสลับซับซ้อน แต่พอจะ
สรุปได้ว่า อิออนของโลหะเมื่อเคลื่อนที่เข้าหาขั้วลบได้ระยะหนึ่งจะเปลี่ยนจากสภาพที่เป็นอิออนเชิงซ้อนไปเป็นอิออนอิสระ
แล้วจึงถูกไฮเดรทด้วยโมเลกุลของน้า จากนั้นก็จะมีกลไกการเคลื่อนที่เข้าหาขั้วลบเหมือนกับน้ายาชุบที่เป็นเกลือแบบธรรมดา
ตามข้อ ก.
2.2.3 ประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าที่ขั้วลบและขั้วบวก
ประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าที่ขั้วลบและขั้วบวกบางทีเรียกสั้น ๆ ว่า ประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าหรือบางที
เรียกว่า ประสิทธิภาพของขั้วลบหรือประสิทธิภาพที่ขั้วบวก ซึ่งประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าที่ขั้วลบและที่ขั้วบวกนี้
ส่วนใหญ่จะมีค่าแตกต่างกัน โดยประสิทธิภาพนี้อาจจะนิยามได้ 2 ลักษณะ คือ ประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าเท่ากับ
อัตราส่วนของกระแสไฟฟ้ าที่ถูกนาไปใช้ประโยชน์ในการชุบเคลือบผิวจริง ๆ ต่อปริมาณของกระแสไฟฟ้ าที่ผ่านลงไป
ทั้งหมดคูณด้วยหนึ่งร้อย หรืออาจจะนิยามว่า ประสิทธิภาพของขั้วบวก คือ ปริมาณของโลหะของขั้วบวกที่ละลายจริง ต่อ
ปริมาณของโลหะของขั้วบวกที่ควรจะละลายตามกฎของฟาราเดย์คูณด้วยหนึ่งร้อย หรืออาจจะนิยามว่า ประสิทธิภาพของขั้ว
ลบ คือ ปริมาณสารที่มาเกาะเคลือบผิวที่ขั้วลบต่อปริมาณที่ควรจะเกาะขั้วลบกฎฟาราเดย์คูณด้วยหนึ่งร้อย
โดยปกติแล้ว ประสิทธิภาพมักจะไม่ค่อยจะถึงหนึ่งร้อยเปอร์เซ็นต์ทั้งขั้วบวกและขั้วลบ ทั้งนี้เพราะกระแสไฟฟ้ าที่ผ่าน
เข้าไปยังน้ายาชุบไม่ได้นาไปใช้ในการละลายขั้วบวก หรือทาให้อิออนบวกของโลหะไปเกาะที่ขั้วลบเพียงอย่าง แต่ยังถูกใช้
ในการไปทาให้เกิดกลไกอื่นอีกด้วย เช่น ไปแยกสลายโมเลกุลของน้าไปทาให้เกิดก๊าซขึ้นที่ขั้วบวกหรือขั้วลบ หรือถูก
เปลี่ยนไปเป็นความร้อนเกิดขึ้นในสารละลาย เป็นต้น ตัวอย่างของการหาประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าที่ขั้วลบ เช่น ใน
การชุบโครเมี่ยม ถ้าใช้ไฟฟ้ าผ่านลงไปในสารละลาย 1 ฟาราเดย์ ถ้าเป็นไปตามกฎของฟาราเดย์ควรจะมีโลหะไปเกาะที่ขั้ว
ลบ 8.667 กรัม แต่จากการทดลองพบว่ามีโลหะโครเมียมไปเกาะจริง ๆ เพียง 1.646 กรัม ฉะนั้น ประสิทธิภาพกระแสไฟฟ้า
ที่ขั้วบวกก็ทาได้ทานองเดียวกัน ตัวอย่าง เช่น ในการชุบเคลือบผิวโลหะอย่างหนึ่งพบว่า เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้ าลงไปใน
สารละลาย 0.5 ฟาราเดย์ โลหะที่เป็นขั้วบวกละลายไป 80 กรัม แต่ถ้าคานวณตามกฎของฟาราเดย์แล้วจะต้องละลายไป 100
กรัม ฉะนั้นประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้าที่ขั้วบวกเท่ากับ (80/100)x 100 = 80 เปอร์เซ็นต์ เป็นต้น

งานโลหะแผ่น2 5 6

  • 1. 2.2.2 ลักษณะการเข้าเกาะเคลือบผิวที่ขั้วลบ ลักษณะการเข้าเกาะเคลือบผิวของอิออนบวก (M+) ซึ่งเป็นอิออนของโลหะจะแบ่งพิจารณาได้เป็น 2 กรณี คือ ก. น้ายาชุบที่เกลือแบบธรรมดา น้ายาชุบที่เป็นเกลือแบบธรรมดานี้ อิออนบวกจะรวมตัวกับโมเลกุลของน้าซึ่งเป็นตัวทาละลายเรียกว่าเกิดการไฮเด รท (Hydrate) โดยอิออนบวกที่ถูกไฮเดรทหรือห่อหุ้มด้วยโมเลกุลของน้ายังคงแสดงจานวนประจุเท่าเดิม เช่น Cu 2 เมื่อถูกไฮ เดรทจะเป็น Cu (H2 O) 2 4 เมื่ออิออนบวกในรูปของไฮเดรทเคลื่อนที่เข้าหาขั้วลบเพื่อจะทาการเคลือบผิวที่ขั้วลบ จะเกิด ตามลาดับขั้นตอนดังรูปข้างล่างนี้ ลักษณะการเข้าเกาะเคลือบผิวที่ขั้วลบของอิออนบวก (M+)ที่เป็นเกลือแบบธรรมดา ข. น้ายาที่เป็นเกลือเชิงซ้อน น้ายาชุบจานวนมากที่อิออนของโลหะที่จะไปเคลือบบนผิวของชิ้นงานอยู่ในรูปของเกลือเชิงซ้อน เช่น เกลือ เชิงซ้อนไซยาไนด์ของทองแดง เงิน สังกะสี แคดเมี่ยม ทอง เกลือเชิงซ้อนไพโรฟอสเฟตของทองแดงเชิงซ้อนฟลูออบอเรตข องตะกั่ว ทองแดง ดีบุก นิเกิล เป็นต้น ลักษณะการเข้าเกาะที่ขั้วลบของอิออนเชิงซ้อนค่อนข้างจะสลับซับซ้อน แต่พอจะ สรุปได้ว่า อิออนของโลหะเมื่อเคลื่อนที่เข้าหาขั้วลบได้ระยะหนึ่งจะเปลี่ยนจากสภาพที่เป็นอิออนเชิงซ้อนไปเป็นอิออนอิสระ แล้วจึงถูกไฮเดรทด้วยโมเลกุลของน้า จากนั้นก็จะมีกลไกการเคลื่อนที่เข้าหาขั้วลบเหมือนกับน้ายาชุบที่เป็นเกลือแบบธรรมดา ตามข้อ ก.
  • 2. 2.2.3 ประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าที่ขั้วลบและขั้วบวก ประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าที่ขั้วลบและขั้วบวกบางทีเรียกสั้น ๆ ว่า ประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าหรือบางที เรียกว่า ประสิทธิภาพของขั้วลบหรือประสิทธิภาพที่ขั้วบวก ซึ่งประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าที่ขั้วลบและที่ขั้วบวกนี้ ส่วนใหญ่จะมีค่าแตกต่างกัน โดยประสิทธิภาพนี้อาจจะนิยามได้ 2 ลักษณะ คือ ประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าเท่ากับ อัตราส่วนของกระแสไฟฟ้ าที่ถูกนาไปใช้ประโยชน์ในการชุบเคลือบผิวจริง ๆ ต่อปริมาณของกระแสไฟฟ้ าที่ผ่านลงไป ทั้งหมดคูณด้วยหนึ่งร้อย หรืออาจจะนิยามว่า ประสิทธิภาพของขั้วบวก คือ ปริมาณของโลหะของขั้วบวกที่ละลายจริง ต่อ ปริมาณของโลหะของขั้วบวกที่ควรจะละลายตามกฎของฟาราเดย์คูณด้วยหนึ่งร้อย หรืออาจจะนิยามว่า ประสิทธิภาพของขั้ว ลบ คือ ปริมาณสารที่มาเกาะเคลือบผิวที่ขั้วลบต่อปริมาณที่ควรจะเกาะขั้วลบกฎฟาราเดย์คูณด้วยหนึ่งร้อย โดยปกติแล้ว ประสิทธิภาพมักจะไม่ค่อยจะถึงหนึ่งร้อยเปอร์เซ็นต์ทั้งขั้วบวกและขั้วลบ ทั้งนี้เพราะกระแสไฟฟ้ าที่ผ่าน เข้าไปยังน้ายาชุบไม่ได้นาไปใช้ในการละลายขั้วบวก หรือทาให้อิออนบวกของโลหะไปเกาะที่ขั้วลบเพียงอย่าง แต่ยังถูกใช้ ในการไปทาให้เกิดกลไกอื่นอีกด้วย เช่น ไปแยกสลายโมเลกุลของน้าไปทาให้เกิดก๊าซขึ้นที่ขั้วบวกหรือขั้วลบ หรือถูก เปลี่ยนไปเป็นความร้อนเกิดขึ้นในสารละลาย เป็นต้น ตัวอย่างของการหาประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้ าที่ขั้วลบ เช่น ใน การชุบโครเมี่ยม ถ้าใช้ไฟฟ้ าผ่านลงไปในสารละลาย 1 ฟาราเดย์ ถ้าเป็นไปตามกฎของฟาราเดย์ควรจะมีโลหะไปเกาะที่ขั้ว ลบ 8.667 กรัม แต่จากการทดลองพบว่ามีโลหะโครเมียมไปเกาะจริง ๆ เพียง 1.646 กรัม ฉะนั้น ประสิทธิภาพกระแสไฟฟ้า ที่ขั้วบวกก็ทาได้ทานองเดียวกัน ตัวอย่าง เช่น ในการชุบเคลือบผิวโลหะอย่างหนึ่งพบว่า เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้ าลงไปใน สารละลาย 0.5 ฟาราเดย์ โลหะที่เป็นขั้วบวกละลายไป 80 กรัม แต่ถ้าคานวณตามกฎของฟาราเดย์แล้วจะต้องละลายไป 100 กรัม ฉะนั้นประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้าที่ขั้วบวกเท่ากับ (80/100)x 100 = 80 เปอร์เซ็นต์ เป็นต้น