Akım yoğunluğu ile ilgili olan bölümde anotta meydana gelen POLARİZASYON durumundan bahsedilmişti. Polarizasyon nedir?
En basit tabirle, bir kaplama banyosundan elektrik akışı esnasında meydana gelen, o çalışma şartlarında teorik olarak olması beklenenden daha fazla veya ilave dirençtir. Bu dirence hem anot hem de katodun yakınındaki çözeltide rastlanılabilir. Anot veya katot polarizasyonu şeklinde bahsedilir.
Bir kaplamacı olarak sizin için katot polarizasyonu kaplamanın yapısını etkilediğinden anot polarizasyonundan daha önemlidir. Önce bu durumu ele alalım.
(Anodun ilk ağırlığı) – (Anodun son ağırlığı)
Anot Verimi = x 100
(Ortalama akım) x (Saat olarak süre) x (Faraday sabiti)
Elektrometal Kaplamanın Temel Prensipleri, Bölüm 2 Sayfa 24
Sıradan bir nikel banyosunda çalıştığınızı ve elektrik potansiyel serileri tablosuna göre katotta 0,22 Voltluk gerilimin nikel kaplanmasına yeterli olduğunu varsayalım. Ayrıca anodun mükemmel anot olduğunu, çözeltiye göre daima sıfır otansiyelde ve sıfır dirençte bulunduğunu farzedelim. Bu durumda 0,22 Volt uyguladığımızda biraz nikel kaplanacaktır. Fakat gerçekte bu olmaz. Gerilim 0,40 Volt’ a yükseldiğinde bir akım ölçülmeye ve nikel kaplanmaya başlar. Fazladan uygulanan bu gerilim teorik olarak kaplama için kullanılır ve Eşik Gerilimi olarak adlandırılır. Bizim örneğimiz için bu gerilimin büyüklüğü 0,40 – 0,22 = 0,18 Volt veya 180 milivolt’ tur.
Şekil 18’ i gözönüne alalım. Kaplama yapmak için daha fazla enerji kullanmanız gerektiği çünkü gerilim eşiğini 12 aşmak için elektriğin coulombunu yükseltmeniz gerektiği anlaşılır. Zaman birimini bir saniye alırsak sabir akımda yapılan elektriksel iş I.E.t olacaktır.
E’ yi iki parça halinde ele alırsak, teorik kaplama (çözülme) gerilimi Ed ve kaplama için kullanılan eşik gerilimi Eo ise,
(6) E = Ed + Eo
ve yapılan toplam elektriksel iş I.t x (Ed + Eo) dır. Burada I.Eo harcanan enerjidir. Ohm Kanunu’ na göre (E = I.R) potansiyel bir dirençten akan akım olarak tanımlanabilir. Öyleyse,
(7) E = I.Rd + I.Ro
ve yapılan iş
(8) İş = I.t. (I.Rd + I.Ro) = I2.( Rd + Ro) . t 13
Akım sabit ise kullanılan ekstra enerjiyi I2Rot düşünebiliriz. Burada Ro polarizasyona (direnç) ve IRo eşik gerilimine (kaplama işi için harcanan gerilime) eşittir.
Açıklamak için kaba bir yol olsa da, “Eşik Gerilimi” tabiri “Polarizasyon”dan daha doğaldır. Siz hangisini uygun görürseniz onu kullanabilirsiniz.