めっきにおける電流・抵抗・電圧

厚さ(μm)=(電流(A)×時間(s)×1グラム当量(g)×10000)/(96500(C)×めっき面積(cm2)×密度(g/cm3))
析出重量=(電流(A)×時間(s))/96500(C)
主な特徴
  • 定電流めっきにおける電圧は、オームの法則から抵抗の存在を意味する
  • 抵抗発生の要因は「電極金属(基盤とめっき膜)」「それらを結ぶ導線」「液抵抗」「固液界面での抵抗」
  • 電極金属と導線など金属内の電流は電子が媒体となる電子伝導
  • めっき液中の電流は液中では電子は流れないのでイオン伝導
  • 故に浴抵抗とは浴中のイオンの流れの抵抗であり、液の粘性に影響する
  • 液中にいるイオンはその価数に相当する電気を運ぶ(2+なら2個の陽電気を運ぶ)
  • 個液界面での抵抗とは個体(金属電極)から液体側への電子を放出するための活性化エネルギー=過電圧
  • ただし、液中へは電子は流れないので電極表面に吸着した金属イオンが電極表面で電子を受け取り放電すると考えるのが妥当
  • 定電流めっきにおける電圧の変化は上記の抵抗の変化
  • 電子伝導において回路と電極は変化しないので、めっき膜形成による抵抗変化と考えるのが妥当か
  • イオン電導においてはイオン濃度やイオンの状態変化など
  • 電圧がかかっても電流の流れを測定できない状態がある=交換電流密度
  • 上記は電流がまったく流れない絶縁状態であると考えるのが妥当(電極表面形態に変化が見られず、電流密度も測定できないから)
  • 故にめっきでは過電圧を越えた時に初めてカソード反応として電流が流れ、原子の析出が始まり、陽極では金属原子のイオン化が始まる
  • 電流を多くし過ぎると金属イオンが陰極に来るのが間に合わなくなるので水の分解ばかりが起こることになる=水素ガスの発生
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