金属元素とめっき

金属元素とは化学変化によって陽イオンになりやすい元素のこと。
電気陰性度が1.7より小さい元素が一般に金属元素となる。
尚、2.0前後の元素は条件によって金属・非金属どちらの形態もとるため半金属と呼ぶ。
主な特徴
  • それぞれで溶解や析出電位が異なる
  • 正極ならある電圧以上では溶解(酸化)してイオンとなる
  • 負極なら溶液中でイオン化していた金属はある電位以上で電子を受け取り(還元し)、中性の金属原子となって基盤に吸着する
  • イオン化や還元する電位は金属によって異なる(標準電極電位:水素イオンの還元を基準)
  • 標準電極電位は水素イオンの還元電位を基準としているので、この電位がプラスであっても陽極側で析出するわけではなく、陰極側で析出する
  • 上記の標準電極電位の順番をイオン化傾向と呼ぶ
  • 卑な金属(イオン化しやすい)は大きなマイナスの電圧をかけなければ析出しない
  • 貴な金属(イオン化しにくい)は小さな電圧で析出
  • つまり貴な金属ほど水中で不安定=析出しやすい
  • 標準電極電位よりも多少高い電圧をかけなければ析出しない
  • 上記の過剰にかける電圧のことを過電圧と呼ぶ
  • 上記の過電圧は浴組成や濃度によって変化し、順番自体が変わることがある
  • 上記から条件が揃えば、卑な金属でも水素を発生させることなく、電流効率をほぼ100%にすることも可能
  • 水素は金属ではないが含まれている(あらゆる物質に水素原子が構成要素として含まれるからであろうか)
  • 水素の還元電位よりも卑な金属をめっきすると浴中の水素イオンも同時に還元される
  • 上記の場合、水素との合金めっきになるが、浴中に拡散したりH2ガスとなって外に出るものもある
  • 水素の混入し易さは金属によって異なる(し易い、し難い、まったくしない)
  • 錯化剤を添加して錯イオンとすると貴な金属を卑にするなど大きく変化
  • 上記を利用して貴な金属と卑な金属とを同電圧で析出可能(合金化)
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