Hispanopedia WikiLa electrodeposición ( deposición electroquímica o galvanoplastia) es una tecnología de procesamiento de materiales. Utiliza corriente eléctrica para provocar la deposición de un material (generalmente un metal) sobre un electrodo . El electrodo se sumerge en un electrolito que contiene iones del material. La corriente aplicada provoca la formación del depósito. [ 1 ] [ 2 ]
La electrodeposición se utiliza en diversas aplicaciones, principalmente para crear recubrimientos que mejoran la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste, la conductividad o la apariencia. [ 2 ]
Historia
Luigi Valentino Brugnatelli inventó la electrodeposición en 1805 utilizando la pila voltaica de Alessandro Volta para depositar oro . La Academia Francesa de Ciencias suprimió su trabajo, retrasando su uso industrial durante décadas. Entre 1830 y 1840, científicos de Gran Bretaña y Rusia desarrollaron de forma independiente procesos para el recubrimiento de cobre de planchas de impresión. Las aplicaciones comerciales crecieron en la década de 1850 para níquel, latón, estaño y zinc. [ 3 ]
El siglo XX amplió sus usos a la electrónica, incluyendo la soldadura flip-chip en la década de 1990. Los avances recientes se centran en nanoestructuras, aleaciones y materiales energéticos. [ 4 ]
Variaciones
Electroformación
La electroformación utiliza la electrodeposición para crear piezas metálicas, generalmente mediante la deposición de capas relativamente gruesas sobre un mandril que se retira después del conformado. El mandril presenta áreas conductoras (que aceptan la deposición) y áreas no conductoras (que no la aceptan). [ 1 ]
Galvanoplastia
En la galvanoplastia , se deposita una fina capa de metal sobre un objeto existente, la cual permanece allí. La galvanoplastia se utiliza generalmente para modificar las propiedades eléctricas o mecánicas de la superficie de un objeto. [ 1 ]
Proceso y mecanismo
La electrodeposición se produce en una celda electroquímica con: [ 2 ]
- Cátodo (sustrato)
- Ánodo (a menudo el metal que se deposita)
- Electrolito (acuoso, líquido iónico u orgánico)
La corriente continua o pulsada impulsa a los iones metálicos (M^{n+}) a reducirse en el cátodo: M^{n+} + ne^* → M. En el ánodo, la oxidación repone los iones o genera oxígeno.
La nucleación y el crecimiento siguen modelos progresivos o instantáneos, influenciados por el sobrepotencial, la densidad de corriente, el pH, la temperatura y los aditivos. Los aditivos controlan el brillo, la nivelación y la tensión. El recubrimiento por pulsos mejora la uniformidad y reduce la fragilización por hidrógeno.
Aplicaciones
Las industrias utilizan ampliamente la electrodeposición para: [ 2 ]
- Recubrimientos decorativos (joyería, cromo para automóviles)
- Protección contra la corrosión (zinc sobre acero)
- Resistencia al desgaste (cromo duro)
- Componentes electrónicos (interconexiones de cobre, contactos de oro)
- Purificación del agua para eliminar metales [ 2 ]
- Extracción de minerales del agua de mar ( uranio ) [ 5 ]
Entre los usos emergentes se incluyen: [ 2 ]
- Materiales nanoestructurados
- Catalizadores para la evolución del hidrógeno
- Electrodos de batería
- Supercondensadores
- Implantes biomédicos
- Cerámicas o polímeros, como pinturas para automóviles o biocerámicas.
No metales
La electrodeposición se ha utilizado para acelerar la deposición de carbonato de calcio en ambientes marinos para que actúe como sustrato para arrecifes de coral artificiales . [ 6 ]
Ventajas y desventajas
Entre sus ventajas se incluyen el bajo coste, el funcionamiento a temperatura ambiente, la cobertura uniforme en formas complejas, el control preciso del espesor y la escalabilidad. Permite la deposición de aleaciones y materiales compuestos. Un estudio informó que la capacidad de procesamiento por electrodeposición (29 gg−1) era dos órdenes de magnitud superior a la de la adsorción , incluyendo la deposición selectiva de metales específicos mediante corriente alterna (CA). [ 2 ]
Las desventajas incluyen ventanas de potencial acuoso limitadas (que provocan desprendimiento de hidrógeno), problemas ambientales derivados de baños tóxicos (por ejemplo, cianuro, cromo(VI)), espesor desigual en sustratos irregulares y velocidades más lentas en comparación con la deposición física de vapor. Los líquidos iónicos y los métodos pulsados mitigan algunos de estos problemas. [ 2 ]
Investigación
Los avances incluyen depósitos nanoestructurados, aleaciones de alta entropía y electrodos autosoportados para la conversión de energía (HER, OER, reducción de CO2). Los investigadores exploran la electrodeposición-reemplazo redox para la recuperación de metales traza y recubrimientos conformes 3D en sustratos porosos. La integración con la fabricación aditiva y la optimización de parámetros mediante IA acelera el desarrollo. [ 2 ]
Véase también
- Deposición electroforética (EPD) para partículas no metálicas
- Deposición a potencial inferior para monocapas
- Electroformación
Referencias
- 1 2 3 ProPlate (09-11-2024). "Electrodeposición vs. Galvanoplastia: ¿Cuál es la diferencia?" . ProPlate . Recuperado el 30-12-2025 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 "3.2 Electrodeposición" en Ashiq, Ahamed; Kulkarni, Janhavi; Vithanage, Meththika (2019). "Recuperación hidrometalúrgica de metales a partir de residuos electrónicos". Gestión y tratamiento de residuos electrónicos . págs. 225–246 . doi : 10.1016/B978-0-12-816190-6.00010-8 . ISBN 978-0-12-816190-6La electrodeposición se utiliza para recuperar metales base de la chatarra electrónica, proceso que precede a la recuperación
de metales preciosos. Cuando se optimiza, la electrodeposición ofrece las ventajas de una alta eficiencia, un menor uso de materiales auxiliares, un bajo impacto ambiental y una buena relación costo-beneficio (Fogarasi et al., 2014).
- ↑ Mohler, James B. (1969). Electroplating and Related Processes . Chemical Publishing Company. ISBN 978-0-8206-0037-6.
- ↑ Qin, Yi; Wilcox, GD; Liu, Changqing (diciembre de 2010). "Electrodeposición y caracterización de aleaciones de soldadura Sn–Ag–Cu para interconexión flip-chip". Electrochimica Acta . 56 (1): 183– 192. doi : 10.1016/j.electacta.2010.08.102 .
- ↑ Lewis, Chris (18 de diciembre de 2025). "Preparando el camino para el uranio del futuro" . Ingeniería Nuclear Internacional . Consultado el 30 de diciembre de 2025 .
- ↑ Edvardsen, Laura; Gawel, Kamila; Wenner, Sigurd; Gawel, Bartlomiej; Torsæter, Malin (octubre de 2020). "Mejora e inhibición electroquímica de la deposición de carbonato de calcio" . Journal of Environmental Chemical Engineering . 8 (5) 104239. doi : 10.1016/j.jece.2020.104239 . hdl : 11250/2669300 .
Lecturas adicionales
- Fogarasi, Szabolcs; Imre-Lucaci, Florica; Imre-Lucaci, Árpád; Ilea, Petru (2014). "Recuperación de cobre y enriquecimiento de oro a partir de placas de circuito impreso de desecho mediante oxidación electroquímica mediada". Revista de materiales peligrosos . 273 : 215– 221. Código Bib : 2014JHzM..273..215F . doi : 10.1016/j.jhazmat.2014.03.043 . PMID 24747374 .
- Conformado de metales
- Procesos metalúrgicos