nichelatura chimica
Processo di Nichelatura
Il processo di nichelatura chimica sotto forma di rivestimento metallico sfrutta l'azione diretta di sostanze riducenti sugli ioni nichel da depositare. No sono quindi necessarie le normali apparecchiature richieste per i depositi galvanici e la deposizione si può ottenere su qualsiasi substrato sia esso metallo, vetro, ceramica o plastica. Come riducenti vengono usate diverse sostanze quali alchilaminoborani, boroidruri, idrazina, ipofosfito e come risultato si ottengono rivestimenti di nichel metallo o di leghe di nichel.
Anche il cobalto può essere per la stessa via deposto chimicamente.
I processi che impiegano come agente riducente l'ipofosfito di sodio sono stai oggetto di molti studi. La prima osservazione sulla riduzione di una soluzione di nichel con ipofosfito fu fatta da Wurz nel 1845 e la reazione fu in seguito studiata da Bretau. Si sapeva che il metallo depositato conteneva fosforo e che la riduzione del nichel era catalizzata dal metallo stesso e dal palladio.
Per saperne di più
Nel 1916 F.A. Roux produsse un brevetto sulla deposizione di nichel da una soluzione di ipofosfito. Il bagno in questione si decomponeva spontaneamente producendo un deposito su tutti gli oggetti immersi nel bagno e sulle pareti del recipiente. Comunque questo processo non attirò alcuna attenzione fino al 1944. Fu appunto nel febbraio del 1944 che A. Brenner e G. Riddel, ignari di ogni studio precedente in questo campo, studiarono un processo per rivestire l'interno di alcuni tubi con una lega nichel-tungsteno, usando un anodo insolubile. Il bagno era una soluzione ammoniacale contenente citrati. L'ossidazione del citrato all'anodo dava come inconveniente la sfogliatura del deposito e gli autori aggiunsero alla soluzione vari agenti di riduzione nel tentativo di diminuire le conseguenze dell'ossidazione. In una prova fu usato il sodio ipofosfito con un risultato inaspettato: si otteneva un deposito anche sull'esterno dei tubi, benchè solo all'interno degli stessi venisse usato un anodo. Il rendimento di corrente catodica era del 120% e durante la deposizione si aveva un considerevole sviluppo di gas. Uno studio permise di scoprire che simultaneamente alla elettrodeposizione si aveva anche una deposizione chimica.
Differenze tra i vari processi di nichelatura
La differenza tra questo processo di nichelatura senza corrente e la riduzione in massa del nichel come veniva presentata da Breteau e Roux è che la reazione usata dagli ultimi due è spontanea e completa, mentre il processo di Brenner e Riddel è un processo catalitico così controllato che la deposizione avviene solo sulle superfici catalitiche immerse nel bagno.
Un articolo sul processo di riduzione chimica venne pubblicato nel 1946 dagli stessi AA. ed il metodo venne successivamente sviluppato su scala industriale. Negli anni successivi considerevoli studi vennero fatti sulla durezza, sulla resistenza alla corrosione e sulle altre proprietà dei depositi di nichel chimico. In seguito comparvero un gran numero di pubblicazioni e brevetti riguardanti il processo di riduzione chimica ma, contrariamente a quanto affermato in letteratura, non furono sviluppati processi industriali basati sull'uso dell'ipofosfito per altri metalli eccetto nichel e cobalto.