વિદ્યુતવિભાજનીય પ્રવિધિઓ (Electrolytic processes)

February, 2005

વિદ્યુતવિભાજનીય પ્રવિધિઓ (Electrolytic processes) : વિદ્યુતવિભાજનીય (વીજાપઘટની) પદાર્થોનાં દ્રાવણોમાં અથવા પીગળેલા ક્ષારમાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ કરવા માટેની પદ્ધતિઓ. વિદ્યુતના ઉપયોગથી રાસાયણિક ફેરફાર થઈ શકે છે તે સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરી વિદ્યુતવિભાજન (વિદ્યુત અપઘટન, electrolysis), વિદ્યુતલેપન (electroplating), વિદ્યુતનિક્ષેપન (electrodeposition), ઇલેક્ટ્રોટાઇપિંગ, વિદ્યુતસંરૂપણ (electroforming), એનોડાઇઝિંગ (anodising) જેવી પ્રવિધિઓ ઔદ્યોગિક અને વ્યાપારી હેતુઓ માટે વિકસાવવામાં આવી છે. આ પ્રવિધિઓ દ્વારા અયસ્ક(ore)માંથી ધાતુઓ છૂટી પાડવી, ધાતુઓનું શુદ્ધીકરણ (refining), ધાતુઓની ક્ષમતામાં વધારો, ઘસાયેલા ભાગોનું પુન: અવતરણ, તેમજ વિવિધ વાયુઓનું ઉત્પાદન કરવાનું શક્ય બન્યું છે.

વિદ્યુતવિભાજન : જ્યારે ઍસિડ, બેઝ કે ક્ષાર જેવા આયનિક પદાર્થોનું જલીય દ્રાવણ બનાવવામાં આવે છે, ત્યારે દ્રાવણમાં પદાર્થના અણુનું ધનાયન (કૅટાયન, cation) અને ઋણાયન(એનાયન, anion)માં વિયોજન (dissociation) થાય છે. દા.ત., મોરથૂથું(કૉપર-સલ્ફેટ, CuSO4)નું પાણીમાં દ્રાવણ બનાવતાં તેનું Cu2+ અને  SO42–આયનોમાં વિયોજન થાય છે. આ દ્રાવણને વિદ્યુતવિભાજ્ય (electrolyte) કહે છે. જે પાત્રમાં વિદ્યુતવિભાજ્યને રાખવામાં આવે છે, તેને વિદ્યુતવિભાજનીય (electrolytic) કોષ કહે છે. કોષમાં વીજધ્રુવો (electrodes) તરીકે ઓળખાતા ધાતુના (અથવા જરૂર પડ્યે કાર્બનના કે પ્લેટિનમ જેવી નિષ્ક્રિય ધાતુના) બે સળિયા મૂકી એકને બૅટરી અથવા પાવર-સપ્લાયના ધન છેડા અને બીજાને ઋણ છેડા સાથે જોડવામાં આવે છે. ધન છેડા સાથે જોડેલ વીજધ્રુવને ઍનોડ જ્યારે ઋણ છેડા સાથે જોડેલ વીજધ્રુવને કૅથોડ કહેવામાં આવે છે. વિદ્યુત પુરવઠો ચાલુ કરતાં દ્રાવણમાંના ધનાયન કૅથોડ તરફ અને ઋણાયન ઍનોડ તરફ ગતિ કરે છે અને આમ વીજપ્રવાહ ચાલુ રહે છે. આ વખતે થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાને વિદ્યુતવિભાજન કહે છે.

ફૅરડેના વિદ્યુતવિભાજનના નિયમો : વિદ્યુતવિભાજનની પ્રક્રિયા ફૅરડે નામના વૈજ્ઞાનિકે રજૂ કરેલા બે નિયમો અનુસાર થાય છે :

(1) વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન વિદ્યુતવિભાજનીય કોષમાં ઉત્પન્ન થતા પદાર્થનું વજન વિદ્યુતવિભાજ્યમાંથી પસાર થતા વિદ્યુતના જથ્થાના સમપ્રમાણમાં હોય છે. જો Q કુલંબ જેટલો વિદ્યુતજથ્થો પસાર કરવાથી ઉત્પન્ન થતા પદાર્થનું વજન m હોય તો

m ∝ Q

હવે Q = It (I = વીજપ્રવાહ ઍમ્પિયરમાં અને t = સમય સેકંડમાં) હોવાથી

Q ∝ It અથવા Q = zIt

જ્યાં z એ એક અચળાંક છે, જે ઉત્પન્ન થતા પદાર્થની જાત ઉપર આધાર રાખે છે. zને વીજરાસાયણિક તુલ્યાંક (electrochemical equivalent) કહે છે. જો 1 ઍમ્પિયરનો પ્રવાહ એક સેકન્ડ માટે પસાર કરવામાં આવે તો m = z થશે. એટલે કે 1 ઍમ્પિયરનો પ્રવાહ 1 સેકન્ડ માટે પસાર કરતાં કૅથોડ આગળ (અથવા ઉપર) પદાર્થનો જે જથ્થો જમા થાય તે તેના વીજરાસાયણિક તુલ્યાંક બરાબર હશે. સામાન્ય રીતે તેને મિલીગ્રામ પ્રતિ કુલંબમાં દર્શાવવામાં આવે છે. સોના માટે તેનું મૂલ્ય 0.681 તથા સિલ્વર અને નિકલ માટે અનુક્રમે 1.118 અને 0.304 છે.

(2) વિવિધ વિદ્યુતવિભાજ્યોમાંથી એકસરખો વિદ્યુતજથ્થો પસાર કરવામાં આવે (I પ્રવાહ t સમય માટે) તો દરેકમાં ઉત્પન્ન થતા પદાર્થનો જથ્થો પદાર્થના રાસાયણિક તુલ્યાંક(chemical equivalent)ના સમપ્રમાણમાં હોય છે. બીજો નિયમ પદાર્થના વીજરાસાયણિક તુલ્યાંક (z) અને તેના રાસાયણિક તુલ્યાંક વચ્ચેનો સંબંધ પ્રસ્થાપિત કરે છે. રાસાયણિક તુલ્યાંક એ તત્વના પરમાણુભાર (A) અને તેની સંયોજકતા (valency) nનો ગુણોત્તર છે. દા.ત., ઝિંક(જસત)નો પરમાણુભાર 65.37 અને તેની સંયોજકતા 2 હોવાથી જસતનો રાસાયણિક તુલ્યભાર 32.68 થાય. દરેક તત્વ માટે તેના વીજરાસાયણિક તુલ્યભાર (z) અને રાસાયણિક તુલ્યભાર(m)નો ગુણોત્તર એકસરખો રહે છે. આ ગુણોત્તર 0.01036 હોય છે. વિદ્યુતવિભાજનની કેટલીક પ્રવિધિઓ નીચે પ્રમાણે છે :

પાણીનું વિદ્યુતવિભાજન : પાણી વિદ્યુતનું અત્યંત મંદ વાહક હોવાથી તેના વિદ્યુતવિભાજન માટે તેને સંવાહક બનાવવા તેમાં ઍસિડ, બેઝ કે ક્ષારનો થોડોક જથ્થો ઉમેરવામાં આવે છે. તેમાં રાખેલા બંને વીજધ્રુવો ઉપર એક એક કશનળી (test tube) અથવા એવું સંગ્રાહક પાત્ર ઊંધું પાડવામાં આવે છે (આકૃતિ 1). પાણીનું આયનીકરણ નીચે પ્રમાણે થાય છે :

H2O H+ + OH

આકૃતિ 1 : પાણીનું વિદ્યુતવિભાજન

હાઇડ્રોજન આયનો કૅથોડ K ઉપર જાય છે. ત્યાં તે કૅથોડમાંથી ઇલેક્ટ્રૉન મેળવી હાઇડ્રોજન પરમાણુ અને પછી અણુ (H2) બનાવે છે :

H+ + e → H ; H + H → H2

આ વાયુ કશનળીમાં એકઠો થાય છે. ધન ધ્રુવ (A) પર હાઇડ્રૉક્સિલ આયન જાય છે; જ્યાં તેમાંથી ઑક્સિજન ઉત્પન્ન થાય છે :

સમગ્ર પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે લખી શકાય :

2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) ΔH = 569kJ

વિઘટન માટેનું સૈદ્ધાંતિક વોલ્ટેજ ઓરડાના તાપમાને 1.23 V છે પણ વીજધ્રુવો પરના અતિવોલ્ટેજ(over voltage)ને કારણે 2.0થી 2.25 Vની જરૂર પડે છે. પાણીના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા હાઇડ્રોજન તથા ઑક્સિજન ઉપરાંત ડ્યુટેરિયમ (ભારે હાઇડ્રોજન) પણ મેળવી શકાય છે.

ધાતુના સંયોજનમાંથી ધાતુ મેળવવી (electrowinning) : વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા ધાતુના સાદા અથવા સંકીર્ણ ક્ષારમાંથી ધાતુ પ્રાપ્ત કરવા માટે ક્ષારનું દ્રાવણ બનાવી તેમાં D.C. વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવાથી કૅથોડ ઉપર ધાતુ જમા થાય છે; દા.ત., કૉપર-સલ્ફેટના દ્રાવણમાં કૉપરનો કૅથોડ મૂકી વીજપ્રવાહ પસાર કરવાથી Cu2+ આયનો કૅથોડ આગળ જાય છે અને ત્યાં ઇલેક્ટ્રૉન મેળવી, અપચયન પામી કૅથોડ પર કૉપર ધાતુ રૂપે નિક્ષેપિત થાય છે :

Cu2+ + 2e → Cu

ઍનોડ આગળ ઑક્સિજન ઉત્પન્ન થાય છે. સમગ્ર પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે દર્શાવી શકાય :

CuSO4 + H2O = Cu + O2 + H2SO4

ધાતુનું શુદ્ધીકરણ : ધાતુકર્મીય પ્રવિધિઓ દ્વારા અયસ્કમાંથી મળતી ધાતુ ઘણીવાર અશુદ્ધ હોય છે. યોગ્ય ગુણવત્તા માટે તેના શુદ્ધીકરણની જરૂર રહે છે; દા.ત., કૉપરના અયસ્કમાંથી મળતી કૉપર ધાતુ અશુદ્ધ હોઈ તેમાં સિલ્વર, ગોલ્ડ જેવી અશુદ્ધિઓ અલ્પ માત્રામાં હોય છે. આવી અશુદ્ધ ધાતુને શુદ્ધ કરવા કૉપર-સલ્ફેટના દ્રાવણમાં અશુદ્ધ ધાતુનો સળિયો ઍનોડ તરીકે જ્યારે શુદ્ધ કૉપરનો સળિયો કે પટ્ટી કૅથોડ તરીકે વાપરવામાં આવે છે. વિદ્યુતપ્રવાહ ચાલુ કરતાં આગળ જણાવ્યું તેમ, દ્રાવણમાંથી કૉપર (II) આયનો કૅથોડ પર શુદ્ધ ધાતુ રૂપે નિક્ષેપિત થાય છે; જ્યારે  આયનો ઍનોડ આગળ જાય છે. અહીં અશુદ્ધ કૉપર ધાતુ આયનો રૂપે દ્રાવણમાં જાય છે અને તેથી કૉપર-સલ્ફેટના દ્રાવણની સાંદ્રતા જળવાઈ રહે છે. કૉપરમાંની અશુદ્ધિઓ ઘણીવાર ઍનોડ પંક (anode mud) તરીકે કોષને તળિયે બેસે છે; જેમાંથી સિલ્વર જેવી ધાતુ મેળવી શકાય છે. આમ ઍનોડ ઉપરની અશુદ્ધ ધાતુ દ્રાવણમાં જઈ કૅથોડ ઉપર શુદ્ધ ધાતુ તરીકે એકઠી થાય છે.

વિદ્યુત ઢોળ (વિદ્યુતલેપન, electroplating) : વિદ્યુતવિભાજનની પ્રક્રિયા દ્વારા એક ધાતુ પર બીજી ધાતુનું પડ ચડાવવાની પ્રક્રિયાને ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ કહે છે. આ પ્રક્રિયા દ્વારા લોખંડ, પિત્તળ કે તાંબા જેવી હલકી ધાતુઓ ઉપર ક્રોમિયમ, ચાંદી, સોનું કે નિકલ જેવી ધાતુનાં પડ ચડાવી શકાય છે. આ પ્રક્રિયા દ્વારા હલકી ધાતુની વિવિધ ક્ષમતા વધારી શકાય છે; જેમ કે લોખંડ પર ક્રોમિયમનું કે નિકલનું પડ ચડાવવાથી તેને કાટ લાગતો અટકાવી શકાય છે. વળી તેને આકર્ષક દેખાવ પણ આપી શકાય છે.

આ પ્રક્રિયામાં જે વસ્તુ પર ઢોળ ચડાવવાનો હોય તેને બરાબર સાફ કરી વિદ્યુતવિભાજ્ય દ્રાવણમાં ઋણ ધ્રુવ બનાવવામાં આવે છે; અને જે ધાતુનો ઢોળ ચડાવવાનો હોય તે ધાતુના સળિયાને ઍનોડ તરીકે જોડવામાં આવે છે.

આકૃતિ 2 : ઢોળ ચડાવવાની પ્રક્રિયા

જરૂરી માત્રાનો એકદિશ અથવા સૂલટ (D.C.) પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવતાં વિદ્યુતવિભાજ્ય દ્રાવણનું વિયોજન તેના ઘટકોમાં થાય છે અને ઍનોડ બનાવેલ ધાતુનું કૅથોડ બનાવેલ વસ્તુ પર એકસરખું પડ ચડે છે. અહીં ઢોળ ચડાવવાની ધાતુ વિદ્યુતવિભાજ્ય દ્રાવણનો એક ઘટક હોવો જરૂરી છે; દા.ત., કૉપરનું પડ ચડાવવા માટે CuSO4નું દ્રાવણ લેવામાં આવે છે. ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં લેવાતી ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ પ્રક્રિયા વિશેની માહિતી નીચે કોષ્ટકમાં દર્શાવી છે :

પ્રક્રિયા ઍનોડ પ્રવાહઘનતા
(ઍમ્પિયર/ ચોમી.)
દ્રાવણ તાપમાન
(0° સે.)
કૉપરપ્લેટિંગ કૉપર 250થી 350 કૉપર-સલ્ફેટ 50થી 60
ક્રોમિયમપ્લેટિંગ ક્રોમિયમ 1500થી 2000 ક્રૉમિક ઍસિડ 35
નિકલપ્લેટિંગ નિકલ 100થી 200 નિકલ સલ્ફેટ 50થી 60
સિલ્વરપ્લેટિંગ સિલ્વર 50થી 60 સિલ્વર અને ઠંડું
સોડિયમનાં
મિશ્ર સાઇનાઇડ
ગોલ્ડપ્લેટિંગ ગોલ્ડ 100થી 300 પોટૅશિયમ 60થી 80
અને સોનાના
મિશ્ર સાઇનાઇડ

ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ કરવામાં અનુસરવા પડતા મુદ્દાઓ : જે દાગીના કે વસ્તુનું ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ કરવાનું હોય તેને યોગ્ય રીતે સાફ કરેલો હોવો જોઈએ. સાફ કરવાની કાળજી ન લેવામાં આવે તો ઢોળની પોપડી ઊખડી જવાની શક્યતા રહે છે. સામાન્ય રીતે વસ્તુ ઉપર ગ્રીઝ, તેલ કે ધૂળના રજકણો અને કાટ લાગેલાં હોય છે. તેને દૂર કરવા માટે નીચે મુજબની પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે :

1. ધૂળના રજકણો અને ગ્રીઝને દૂર કરવા માટે વસ્તુને પ્રથમ કૉસ્ટિક સોડા અથવા સોડિયમ કાર્બોનેટના ગરમ દ્રાવણથી સાફ કરવામાં આવે છે.

2. ત્યારબાદ દાગીના પરનો કાટ દૂર કરવા વસ્તુને થોડો સમય ઍસિડ-કૂંડી(acid bath)માં રાખવામાં આવે છે. આથી કાટ દૂર થાય છે.

3. કાટ દૂર કર્યા બાદ જે દ્રાવણમાં ઢોળની પ્રક્રિયા કરવાની હોય તે દ્રાવણથી દાગીનાને વીછળવામાં આવે છે.

4. ત્યારબાદ દાગીનાને કૅથોડ બનાવી દ્રાવણમાં મૂકવામાં આવે છે અને જે ધાતુનો ઢોળ ચડાવવાનો હોય તે ધાતુના સળિયાને ઍનોડ બનાવવામાં આવે છે.

5. જરૂરી માત્રાનો પ્રવાહ પસાર કરવાથી પ્રક્રિયા ચાલુ થાય છે અને ધાતુનો ઢોળ દાગીના પર ચડે છે. પ્રક્રિયાની ઝડપ વધારી સમય તેમજ પાવરનો બચાવ કરવા માટે ઘણી વાર દ્રાવણને ગરમ કરવામાં આવે છે. પ્રક્રિયાની અનુકૂળતા મુજબ ગૅસ કે વિદ્યુતીય તાપનનો ઉપયોગ થાય છે. બીજી રીત સરળ પડે છે.

6. દ્રાવણનો પ્રતિરોધ ઓછો કરવા માટે અમુક પ્રકારના યોગશીલ પદાર્થો (additives) પણ ઉમેરવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરતાં પરિબળો : ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગની પ્રક્રિયાને અસર કરતાં પરિબળો નીચે મુજબ છે. આ પરિબળોની યોગ્ય માત્રા ન જળવાય તો પ્લેટિંગની ગુણવત્તા જળવાતી નથી.

1. પ્રવાહ-ઘનતા (current density) : પ્રવાહ-ઘનતા દાગીનાના કદ પ્રમાણે નક્કી કરવામાં આવે છે. જો ઘનતા ઓછી હોય તો આયનો ધીમે ધીમે છૂટા પડી દાગીના પર એકઠા થાય છે, તેથી દાણા દાણા-વાળો (granular) અથવા સ્ફટિકમય (crystalline) ઢોળ ચડે છે. જો પ્રવાહ-ઘનતા જરૂરી માત્રામાં હોય તો ઢોળ એકસરખો અને બારીક દાણાવાળો (fine grained) ચડે છે. જો પ્રવાહ-ઘનતા વધારે હોય તો હાઇડ્રોજન વાયુ છૂટો પડી દાગીના પર એકઠો થાય છે અને ઢોળ છિદ્રાળુ (porous) અને છિદ્રિષ્ઠ (spongy) થાય છે.

2. વિદ્યુતવિભાજ્ય દ્રાવણની સાંદ્રતા (concentration) : વિદ્યુતવિભાજ્યના દ્રાવણની સાંદ્રતા વધારે રાખીને ઊંચી પ્રવાહ-ઘનતા વાપરી શકાય છે. ઊંચી પ્રવાહ-ઘનતાથી પ્લેટિંગ એકસરખું અને બારીક દાણાવાળું મળે છે.

3. વિદ્યુતવિભાજ્યનો પ્રકાર અને તાપમાન : ઊંચા તાપમાને પ્લેટિંગ વધુ સારું, ઝડપી અને એકસરખું બને છે. પરંતુ વધારે પડતું તાપમાન હોય તો પ્લેટિંગ બરછટ બને છે.

4. થ્રોઇંગ પાવર (throwing power) : પ્લેટિંગ કરવાના દાગીનાના આકાર એકસરખા રહેતા નથી. અનિયમિત આકારના દાગીના ઉપર એકસરખું પ્લેટિંગ કરવાની યોગ્યતા એ પ્રક્રિયાની મહત્વની બાબત છે. દાગીનાના દરેક ભાગોનું ઍૅનોડથી અંતર અને પ્રવાહનો પ્રતિરોધ મહત્વનો ભાગ ભજવે છે. ઍનોડની નજીકના ભાગો પર સારું નિક્ષેપન થાય છે, જ્યારે દૂરના ભાગો પર તે યોગ્ય રીતે થતું નથી. આ સુધારવા માટે દ્રાવણનો થ્રોઇંગ પાવર સુધારવો પડે. એક રીતમાં ઍનોડ અને કૅથોડ વચ્ચે યોગ્ય અંતર રાખવાથી થ્રોઇંગ પાવર એકસરખો રહે છે. બીજી રીતમાં કૅથોડ પાસેનો પ્રતિરોધ ઓછો કરવામાં આવે છે.

5. યોગશીલ પદાર્થો (additive agents) : કેટલાક પદાર્થો ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ પ્રક્રિયામાં સીધો ભાગ લેતા નથી, પરંતુ તેની હાજરીમાં વિદ્યુતવિભાજ્યનો પ્રતિરોધ ઓછો થાય છે અને પ્લેટિંગ ગુણવત્તાવાળું બને છે. આવા પદાર્થો તરીકે ગુંદર, સરેશ, ખાંડ, ગ્લુકોઝ, રબર, જિલેટીન, આલ્કલૉઇડ (alkaloid) વગેરેનો ઉપયોગ થાય છે; દા.ત., ઝિંક પ્લેટિંગમાં ગ્લુકોઝ અથવા ખાંડના ઉપયોગથી પ્લેટિંગ ચમકદાર બને છે.

6. ધ્રુવીભવન (polarisation) : જ્યારે પ્રવાહઘનતા યોગ્ય માત્રા કરતાં ઘણી વધારે હોય છે ત્યારે હાઇડ્રોજન છૂટો પડી કૅથોડને ઢાંકી દે છે. આ ક્રિયાને ધ્રુવીભવન (polarisation) કહે છે. આ અસર દૂર કરવા માટે લાંબો સમય ચાલતી પ્લેટિંગ પ્રક્રિયામાં નિયત સમયાંતરે સપ્લાયની ધ્રુવીયતા (polarity) થોડીક ક્ષણો માટે ઉલટાવવામાં આવે છે. આને ઊલટ પ્રવાહ પ્લેટિંગ કહે છે. તેનાથી સપાટી લીસી અને ચમકદાર બને છે અને બફિંગ(buffing)ની ઓછી જરૂર પડે છે.

7. વિદ્યુતવિભાજ્ય દ્રાવણની પ્રકૃતિ (nature of electrolyte) : કેટલાંક દ્રાવણમાં જટિલ આયન હોવાથી સારું અને લીસું નિક્ષેપન નથી મળતું; દા.ત., ચાંદીના પ્લેટિંગમાં નાઇટ્રેટનું દ્રાવણ વાપરેલ હોય તો સપાટી ખરબચડી બને છે, જ્યારે સાઇનાઇડ વાપરેલ હોય તો સપાટી સુંદર ચળકાટવાળી અને લીસી મળે છે. આમ દ્રાવણની પ્રકૃતિ પર નિક્ષેપનની ગુણવત્તા આધાર રાખે છે.

8. ઢોળ માટેના દાગીનાની પ્રકૃતિ : જે ધાતુ પર ઢોળ ચડાવવાનો હોય તે ધાતુના પરમાણુઓ બીજી ધાતુના પરમાણુઓ સાથે સાતત્ય જાળવે એ અગત્યનું છે. જેમ પરમાણુ-સંપર્ક વધારે તેમ સારું નિક્ષેપન પ્રાપ્ત થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગની ઉપયોગિતા : ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગનો ઉપયોગ વિવિધ દૃદૃષ્ટિકોણથી થાય છે; જેમ કે,

1. લોખંડ, પિત્તળ જેવી ધાતુઓને સંક્ષારણ સામે રક્ષણ આપવા;

2. હલકી ધાતુનાં ઘરેણાંની ચમક કીમતી ધાતુ જેવી મેળવવા;

3. સુશોભન (decoration) માટે;

4. કેટલીક ધાતુની વિદ્યુત-વાહકતા વધારવા; જેમ કે પિત્તળ, કૉપર જેવી ધાતુ પર સિલ્વર ગોલ્ડથી પ્લેટિંગ કરી મૂળ ધાતુ કરતાં સારી પૃષ્ઠ-સંવાહકતા (surface conductivity) મેળવી શકાય છે; દા.ત., કૉન્ટેક્ટર અને સર્કિટ-બ્રેકરના કૉન્ટેક્ટર.

5. લૅમ્પ-ફિક્સ્ચર્સ(fixtures)માં રિફલેક્ટર બનાવવા માટે.

ઍનોડાઇઝિંગ (anodizing) : આ એક ઍનોડિક ઑક્સિડેશનની પ્રક્રિયા છે જેમાં એકસરખું પાતળું પડ વિદ્યુતપ્રવાહની મદદથી બનાવવામાં આવે છે. આવું પડ (film) બેઝ-મૅટલ પર ચડાવવાથી તેનું સંક્ષારણ (corrosion) અટકાવી શકાય છે. જે દાગીનાનું ઍનોડાઇઝિંગ કરવાનું હોય તેને સૌપ્રથમ ધૂળ, રજકણો, ગ્રીઝ, ઑઇલ અને કાટથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. 30 % સાંદ્રતાવાળા ક્રોમિક અથવા સલ્ફયુરિક ઍસિડનું દ્રાવણ લઈ તેમાં દાગીનાને ઍનોડ બનાવવામાં આવે છે. કાર્બન શલાકાને કૅથોડ તરીકે લેવામાં આવે છે. 10થી 30 ઍમ્પિયર પ્રતિ ચોરસમીટરનો પ્રવાહ અડધાથી એક કલાક જેટલા સમય માટે પસાર કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે નિષ્ક્રિય (passive) ફિલ્મ બનાવી શકાય એવી ધાતુઓનો આ પ્રક્રિયામાં ઉપયોગ થાય છે; દા.ત., ઍલ્યુમિનિયમ વગેરે.

ઍનોડાઇઝિંગના ઉપયોગો : આ પ્રક્રિયાથી ઍલ્યુમિનિયમ જેવી ધાતુઓ પર નિષ્ક્રિય ફિલ્મનું નિર્માણ કરી શકાય છે, જે બધાં જ પ્રકારના ખવાણ સામે રક્ષણ આપે છે. વળી આ ફિલ્મ ઉપસૂક્ષ્મદર્શી (sub-microscopic) છિદ્રાળુતા ધરાવતી હોવાથી રંગનું અવશોષણ (absorption) કરી શકે છે તેથી તેનો ઉપયોગ સુશોભન માટે અને રમકડાં બનાવવામાં થાય છે.

વિદ્યુતસંરૂપણ (electroforming) : આ પદ્ધતિ એ વિદ્યુતનિક્ષેપન દ્વારા દાગીના (articles) બનાવવાની અથવા તેમના પુનરુત્પાદનની છે. ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગથી આ પદ્ધતિ એ રીતે અલગ પડે છે કે તેમાં દાગીનાને મૂળ સપાટી અથવા બીબાંથી અલગ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં વિદ્યુતનિક્ષેપન દ્વારા દાગીનાનું નિર્માણ અથવા કોઈ દાગીના જેવા જ બીજા દાગીનાનું નિર્માણ થઈ શકે છે. આમાં સૌપ્રથમ જે દાગીનાનું ફરીથી નિર્માણ કરવાનું હોય તેનું મીણ જેવા પદાર્થમાં બીબું બનાવવામાં આવે છે, જેથી દાગીનાની પ્રતિકૃતિ મીણમાં બને છે. આ મીણની સપાટી વાહક બનાવવા માટે તેના ઉપર ગ્રૅફાઇટનું પડ ચડાવવામાં આવે છે. પછી તેને વિદ્યુતનિક્ષેપન માટેની કૂંડીમાં ગોઠવી જે ધાતુનું નિક્ષેપન કરવાનું હોય તેનું જાડું (લગભગ 13 મિમી.) પડ વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા ચડાવવામાં આવે છે. ત્યારબાદ આ દાગીનાને બીબામાંથી બહાર કાઢી તેમાં ઓછા ગલનબિંદુ ધરાવતી લેડ-ટિન જેવી મિશ્રધાતુ ભરવામાં આવે છે, જેથી દાગીનાને જરૂરી મજબૂતાઈ મળે છે.

વિદ્યુતસંરૂપણનો ઉપયોગ : જૂના દાગીના, મૂર્તિઓ વગેરેનું પુનર્નિર્માણ કરવા તેમજ ચંદ્રકો, સિક્કા, નિરેખણ (engraving) માટે; સાંધા વગરની ટ્યૂબો અને ગ્રામોફોનની રૅકર્ડ બનાવવા; ઇલેક્ટ્રોટાઇપિંગ તેમજ વરખના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોપૉલિશિંગ (electropolishing) : ધાતુઓની સપાટીને ચળકાટવાળી બનાવવા તેમને સલ્ફ્યુરિક-ફૉસ્ફૉરિક અથવા ફૉસ્ફૉરિક-ક્રોમિક ઍસિડ જેવાં (ઍસિડ) મિશ્રણોમાં ઍનોડ બનાવવામાં આવે છે. વીજપ્રવાહ પસાર થતાં સપાટી પરનાં ઊપસેલાં બિંદુઓ (high points) ઓગળે છે અને સામાન્ય યાંત્રિક પૉલિશ કરતાં ઘણી સારી પૉલિશ થાય છે.

વિદ્યુતવિભાજનીય યંત્રકામ (electrolytic machining) : આ માટે ધાતુના ભાગને યોગ્ય વિદ્યુતવિભાજ્યમાં ઍનોડિક બનાવવામાં આવે છે. ઍનોડ આગળ ધાતુ ઓગળે છે, જ્યારે કૅથોડ પર હાઇડ્રોજન મુક્ત થાય છે. દાગીનાને જે આકાર આપવાનો હોય તેનાથી ઊલટા ઘાટનો કૅથોડ રાખવામાં આવે છે. વિદ્યુતવિભાજ્યનું અતિ ઊંચા દબાણે પરિવહન કરવાથી (circulating) અને ઉચ્ચ પ્રવાહ-ઘનતા (5300 A/સેમી.2) વાપરવાથી વ્યવહારુ યંત્રકામ-દર મેળવી શકાય છે. ઘણી કઠણ અને અતિ પાતળી ધાતુ-સપાટીઓનું યંત્રકામ આ રીતે થઈ શકે છે.

રમેશ પ. અજવાળિયા