Green and Pink Stickers and Badges Book Report Education Presentation

เรื่อง

การแยกสารด้วยกระแสไฟฟ้าและการชุบโลหะ

จัดทำโดย

น.ส.อาทิตยา บุญประสิทธิ์
ม.5/15 เลขที่24

เสนอ

คุณครูเบญจพร อินทรสด

โรงเรียนนารีนุกูล

สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาอุบลราชธานี อำนาจเจริญ

กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส

(Electrolysis)

กระบวนการผ่านกระแสไฟฟ้ ากระแสตรง
(D.C.) จากภายนอกเข้าไปในสารละลายอิเล็ก
โทรไลต์ แล้วทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี ตัวอย่าง

เช่น อิเล็กโตรลิซึม และการชุบ
(กระบวนการที่ผ่านกระแสไฟฟ้ า ทำให้เกิด

ปฏิกิริยาเคมี)
เครื่องมือที่ใช้แยกสารละลายด้วยไฟฟ้ า เรียก

ว่า เซลล์อิเล็กโทรไลต์ หรืออิเล็กโทรลิติก

อิเล็กโทรไลต์ 1. ขั้วไฟฟ้า (Electrode)
ประกอบด้วย
คือ แผ่นตัวนำที่จุ่มในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ แล้วต่อกับเซลล์
ไฟฟ้าหรือแบตเตอรี่ แบ่งเป็น ขั้วแอโนด (Anode)
ขั้วแคโทด (Cathode) และ

2. สารละลายอิเล็กโทรไลต์

คือ สารละลายที่นำไฟฟ้าได้ เพราะมีไอออนบวกและไอออนลบ
ไอออนบวก วิ่งไปรับอิเล็กตรอนที่ขั้วลบ เกิดปฏิกิริยารีดักชัน
จึงเรียกขั้วลบว่า แคโทด และเรียกไอออนบวกว่า แคตไอออน

(cation) ไอออนลบ วิ่งไปให้อิเล็กตรอนที่ขั้วบวกเกิดปฏิกิริยา

ออกซิเดชัน เรียกว่า แอโนด และเรียก ไอออนลบว่า แอน

ไอออน (Anion)

3. เครื่องกำเนิดกระแสตรง (D.C.)

เช่น เซลล์ไฟฟ้า หรือ แบตเตอรี่

ประโยชน์ของกระบวนการ อิเล็กโทรลิซิส

(Electrolysis)

การใช้ประโยชน์ของกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส

(Electrolysis) มีหลายอย่างด้วยกัน เช่น การแยกธาตุ

ประกอบของน้ำด้วยไฟฟ้า การแยกสารละลายด้วยกระแส
ไฟฟ้า การทำโลหะให้บริสุทธิ์โดยใช้เซลล์อิเล็กโทรไลต์ การ
ชุบโลหะด้วยกระแสไฟฟ้า ในที่นี้ขอยกตัวอย่างการการชุบ
โลหะด้วยกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นที่นิยมในปัจจุบัน

การแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า

สารละลาย CuSO4 เป็นอิเล็กโทรไลต์ ประกอบด้วย
Cu2+ และ มี H2O เป็นตัวทำละลายซึ่งอยู่ในรูปโมเลกุลที่

เป็นกลางทางไฟฟ้า เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี
เข้าไปในอุปกรณ์แยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า

แคโทด (ขั้วที่ต่ออยู่กับขั้วลบของแบตเตอรี)
ทั้ง Cu2+ และ H2O มีโอกาสรับอิเล็กตรอนจากแบตเตอรี แต่ค่า EO ของสองครึ่งปฏิกิริยา

เป็นดังนี้
Cu2+(aq) + 2e– ® Cu(s) EO = +0.34 V

2H2O(l) + 2e– ® H2(g) + 2OH–(aq) EO = –0.83 V

จากค่า EO แสดงว่า Cu2+ ในสารละลายรับอิเล็กตรอนได้ดีกว่า H2O ดังนั้น Cu2+ จึงเกิด
ปฏิกิริยารีดักชันได้โลหะ Cu

แอโนด (ขั้วที่ต่ออยู่กับขั้วบวกของแบตเตอรี)
ในสารละลายมี และ H2O ที่มีโอกาสให้อิเล็กตรอนหรือเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน แต่ค่า EO

ของสองครึ่งปฏิกิริยาเป็นดังนี้ EO = +2.01 V
(aq) + e– ® (aq)

O2(g) + 2H+(aq) + 2e– ® H2O(l) EO = +1.23 V

การชุบโลหะด้วยกระแสไฟฟ้า

เมื่อผ่านไฟฟ้ากระแสตรงเข้าไปในเซลล์ ไอออนของโลหะในสารละลายที่มี

ศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าน้ำจะรับอิเล็กตรอนจากวัตถุ (ชิ้นงาน) ที่ต่ออยู่กับขั้วลบ

ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือแคโทด เกิดเป็นอะตอมของโลหะเคลือบติดอยู่
ที่ผิวของวัตถุที่นำมาชุบ ขณะเดียวกันโลหะที่ขั้วบวกหรือแอโนดจะเกิด
ปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ไอออนของโลหะที่ละลายอยู่ในสารละลาย เพื่อ

ชดเชยไอออนของโลหะที่เปลี่ยนแปลงไปเป็นอะตอมของโลหะขณะชุบ ดัง
นั้น แอโนดจะสึกกร่อนไป ส่วนแคโทดจะมีโลหะมาเกาะเพิ่มขึ้น

การจัดเซลล์เพื่อชุบโลหะมีหลักการดังนี้

02

สารละลายอิเล็กโทรไลต์ต้องมีไอออน

01 ของโลหะชนิดเดียวกับโลหะที่เป็น 03
แอโนดหรือโลหะที่ใช้ชุบ

ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อให้ขั้วไฟฟ้าเป็นขั้วบวกและลบคง

นำวัตถุที่จะชุบไปต่อเข้ากับขั้วลบ เดิม
ของแบตเตอรี่หรือแคโทด ส่วน
ตัวอย่างสิ่งของเครื่องใช้ที่ผ่านการชุบโลหะด้วยกระแส
ไฟฟ้า ที่เราสามารถพบเห็นได้ในชีวิตประจำวันเช่น การ

โลหะที่เป็นตัวชุบต่อเข้ากับขั้วบวก ชุบโครเมี่ยมเพื่อให้วัสดุมีความเงางาม

ของแบตเตอรี่หรือเป็นแอโนด

ทองแดง (Copper) ตัวอย่างของโลหะที่ใช้เคลือบ
ชิ้นงานด้วยวิธีการชุบไฟฟ้า
กลุ่มโลหะที่ใช้ทำชิ้นงาน คือ โลหะกลุ่มเหล็ก
โลหะนอกกลุ่มเหล็ก พลาสติกบางชนิด (Electroplating)

วัสดุโลหะชิ้นงาน1 คือ เหล็กกล้า โลหะทองแดงผสม Copper
alloy
สังกะสี พลาสติกทนความร้อน
กลุ่มโลหะที่ใช้ทำชิ้นงาน คือ กลุ่มเหล็ก โลหะนอก
กลุ่มเหล็ก
วัสดุโลหะชิ้นงาน คือ เหล็ก เหล็กกล้า ทองแดง
สังกะสี อลูมิเนียม

คุณสมบัติ

ทองคำและเงินยังคงเป็นสารประกอบที่ก่อปฏิกิริยาไฟฟ้าที่ดี
เยี่ยมในบรรดาโลหะทั้งหลาย การใช้วัสดุเหล่านี้แม้เพียงน้อยนิด
ก็สามารถเป็นสื่อนำที่ทำงานได้ร่วมกับส่วนประกอบทาง
ปฏิกิริยาไฟฟ้าได้อย่างดีเยี่ยม และเชื่อมโยงแผงวรจรทั้งหลาย

ด้วยเทคนิคการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า คอมพิวเตอร์, โทรศัพท์มือ

ถือและอุ ปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าอื่ นๆต่างใช้เทคนิคการชุบโลหะ
ด้วยไฟฟ้านี้กับแผงวรจรทั้งหลายของมันเช่นกัน

การป้องกัน

การชุบโลหะด้วยสีฟ้านี้สามารถปกป้องพื้นผิวของวัสดุด้วยการ
เคลือบพื้นผิวของวัสดุนั้นนั้นด้วยชั้นบางๆของโลหะ ซึ่งมีความ
ทนทานต่อการสึกหรอกว่าวัสดุอื่ นที่เป็นองค์ประกอบเดิมของสิ่งนั้น
สังกะสีและแคทเนี่ยนก็ถูกใช้สำหรับป้องกันพื้นผิวภายในเช่นกัน
เนื่องจากมีปฏิกิริยามากกว่าและมีการกัดกร่อนก่อนจะเข้าถึงชั้นพื้น

ผิวโลหะภายใน นอกจากนี้ทองแดง, นิกเกิลและโครเมียมยังถูกนำมา

ใช้สำหรับการเคลือบพื้นผิวเพื่อปกป้องพื้นผิว ประกอบกับเป็นวัสดุที่
ไม่ทำปฏิกิริยา

THANK YOU NAA❕

ข่อมค่าาา