¿QUÉ ES LA ELECTRÓLISIS?
La electrólisis es un proceso en el cual se genera un cambio de energía, donde la energía eléctrica se convierte en energía química. Este proceso sucede en soluciones acuosas con concentraciones altas de sales disueltas denominadas electrolito, permitiendo el intercambio entre dos electrodos sumergidos y alimentados por una corriente directa; la unidad donde se garantiza la interacción del electrolito y los electrodos se conoce como celda de electrólisis.
Al momento de inducir una corriente eléctrica por los electrodos, los iones positivos, que regularmente son metales, interactúan con el cátodo, mientras que los iones negativos se adhieren al ánodo. Estas interacciones se deben principalmente a la valencia, donde los iones positivos pueden tomar electrones libres, a diferencia de los iones de carga negativa, los cuales son más susceptibles a ceder electrones. En este caso, si los cationes o iones de carga positiva entran en contacto con el cátodo, aumentan los electrones perdidos hasta llegar a su estado elemental. Así mismo sucede con los iones de carga negativa, los cuales no adquieren electrones, sino que los ceden hasta llegar a su estado elemental. A este proceso lo llamamos oxidación y reducción.
¿QUÉ ES LA GALVANOPLASTIA?
La galvanoplastia es un proceso ampliamente utilizado en la industria metalmecánica, automotriz, electrónica, acabados industriales, entre otros, basándose en el recubrimiento de una superficie metálica con otro metal, mejorando las propiedades de conducción eléctrica, aumentando la dureza y mejorando la resistencia a la corrosión.
En los procedimientos de galvanoplastia se genera una deposición de un metal a partir de un proceso de electrólisis, allí a la pieza que se pretende recubrir es sumergida en una solución electrolítica que contiene una concentración específica de sales del metal con el cual se va a recubrir, el proceso tradicional cuenta con un ánodo el cual es el metal con el cual se va a recubrir, el cátodo es la pieza a recubrir, un baño electrolítico que contiene una solución de sales metálicas, aditivos y agentes reguladores, adicional de la fuente de corriente continua que se encarga de proporcionar una energía constante para la generación de la reacción electroquímica.
¿QUÉ PARÁMETROS DE MEDICIÓN SON IMPORTANTES DETERMINAR?
Los parámetros de medición para el procedimiento de recubrimiento de piezas metálicas en la industria de galvanoplastia son de crucial importancia para garantizar la uniformidad del recubrimiento, adherencia y terminado de pieza, reduciendo a su vez los defectos superficiales, disminuyendo el consumo de agente de recubrimiento y garantizando tiempos prolongados del baño en operación.
Dentro de los parámetros esenciales en los recubrimientos galvánicos se encuentra el pH, temperatura, conductividad de la piscina de lavado, potencial de óxido-reducción (ORP) y la presencia de contaminantes metálicos como el cromo (Cr), Níquel (Ni), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Cadmio (Cd) y plomo (Pb), metales predominantes en las sales y sustancias estabilizadoras del proceso, seguimiento que se debe tener en cuenta para disminuir el riesgo de impacto ambiental en los vertimientos, cumpliendo con la resolución 0631 del año 2015, norma que regula los límites máximos permisibles para el vertimiento a cuerpos de agua superficiales o alcantarillado.
IMPORTANCIA DEL pH EN LOS BAÑOS GALVÁNICOS
El control del pH es indispensable en los procesos de recubrimiento de superficies por medio de baños galvánicos; este parámetro crítico lidera la estabilidad química del electrolito, determinando la capacidad iónica del metal y la cinética en la reacción electroquímica en la deposición de la capa de recubrimiento. La desestabilización de este parámetro provoca principalmente la precipitación de los metales, disminución de la conducción y pérdida de eficiencia de la corriente, afectando directamente los acabados del recubrimiento, perdiendo adherencia y disminución del espesor de la capa.
Las variaciones de pH tienen un impacto en los costos de los productos químicos utilizados al tener variación de estos; por tal motivo, es indispensable su constante seguimiento o la implementación de medidores de pH en línea que permitan monitorear y tomar acciones sobre los valores medidos del parámetro, evitando así consumo excesivo de insumos, productos no conformes y repetibilidad en la calidad del producto terminado.
¿CÓMO PUEDO CONTROLAR EL pH EN LOS BAÑOS GALVÁNICOS?
El control del pH en los baños galvánicos puede realizarse de manera precisa y confiable mediante el uso de controladores HI510 o HI520 de Hanna Instruments, integrados a sensores industriales de pH y sistemas de dosificación química. Estos controladores permiten la medición continua en línea, la configuración de puntos de control (set points) y la activación automática de bombas dosificadoras o válvulas para la adición controlada de ácidos o bases, manteniendo el pH dentro del rango óptimo del proceso. Los controladores universales HI510/HI520 reducen variaciones operativas, minimizan el consumo de reactivos y aseguran condiciones estables de electrodeposición, mejorando la calidad del recubrimiento y la repetibilidad del proceso.
En los procesos de medición en línea de pH en la industria galvánica se implementan sensores industriales que soportan los ataques químicos y las variaciones del sistema, dando confiabilidad en las lecturas suministradas al controlador, para ello, Hanna Instruments cuenta con sondas de procesos para medición en línea como la referencia HI 1006-38XX, la cual cuenta con una unión en PTFE para mediciones con alto contenido de sólidos en suspensión, adicional de una termocupla que ayuda en la compensación automática de temperatura en un rango de 0-100 °C.
