Was ist Verkupferung?
Kupferplattierung ist eine Beschichtung aus Kupfermetall auf einem anderen Material, häufig anderen Metallen. Die Beschichtung wurde entwickelt, um die Haltbarkeit, Festigkeit oder das Erscheinungsbild zu verbessern, und die Kupferbeschichtung wird häufig verwendet, um die Wärme- und elektrische Leitfähigkeit zu verbessern. Verkupferung tritt am häufigsten bei Kabeln und Kochgeschirr auf.
Gelegentlich wird die Verkupferung zu Dekorationszwecken verwendet, um Objekten ein messingartiges Aussehen zu verleihen. Kupferplattierungen werden jedoch häufiger für elektrische Drähte verwendet, da Kupfer die Wärme sehr gut leitet. Zusätzlich sind viele Leiterplatten mit Kupfer beschichtet.
Da Kupfer ein außergewöhnlicher Wärmeleiter ist, ist die Verkupferung auch bei Kochgeschirr beliebt. Die Geschwindigkeit, mit der Kupfer erhitzt wird, ermöglicht eine gleichmäßige Oberflächenwärme und damit ein gleichmäßigeres Garen. Professionelle Köche verwendeten im Allgemeinen Kochgeschirr aus massivem Kupfer, das normalerweise mit Stahl ausgekleidet ist, um die Haltbarkeit zu erhöhen. Diese sind jedoch teuer und im Allgemeinen nicht im Budget eines Hobbykochs enthalten. Überzogene Töpfe und Pfannen sind normalerweise Aluminium oder Stahl, die mit Kupfer überzogen sind. Dieses plattierte Kochgeschirr ermöglicht immer noch die Vorteile der Kupferheizung, ohne die Kosten für die Alternativen aus reinem Kupfer.
Die Kupferbeschichtung wird häufig durch einen als Elektroplattieren bezeichneten Prozess durchgeführt. Das Galvanisieren ist einfach genug, um zu Hause durchgeführt zu werden, kann jedoch gefährlich sein und wird daher nicht für unerfahrene Benutzer empfohlen. Einfache Aufbauten der Elektroplattierung werden häufig in naturwissenschaftlichen Demonstrationen an Gymnasien verwendet, aber Nickel anstelle von Kupfer wird am häufigsten als Beschichtungssubstanz verwendet.
Ein einfacher Aufbau für die Galvanisierung erfordert die Beschichtung des Objekts, eine Batterie mit positiven und negativen Verbindungskabeln, einen Stab aus festem Kupfer und ein Kupfermetallsalz wie Kupfersulfat, das in Wasser gelöst wurde. Der zu plattierende Gegenstand und der Kupferstab werden beide in die Salzlösung gegeben und mit der Batterie verbunden: der Kupferstab mit dem positiven und der kupferfreie Gegenstand mit dem negativen. In diesem Aufbau wird das kupferfreie Objekt zur Kathode und der Kupferstab zur Anode.
Wenn das Salz in der Lösung gelöst wird, zerfallen die Moleküle in positiv geladenes Kupfer und negativ geladene Schwefelionen. Da die Kathode an den negativen Ausgang der Batterie angeschlossen ist, wird sie negativ geladen. Die negative Ladung zieht die Kupferionen in der Lösung an und sie haften an der Außenseite des Objekts. In der Zwischenzeit werden die Kupferatome von der Anode in die Lösung gezogen, um diejenigen wieder aufzufüllen, die an dem nichtmetallischen Objekt haften.
Dieser Vorgang ist komplizierter, wenn versucht wird, Eisen oder Stahl mit Kupfer zu plattieren. Kupfer haftet passiv an Substanzen auf Eisenbasis, wenn es in eine Lösung dieses Typs gegeben wird. Passive Übertragungen behalten die Beschichtung nicht bei und sind daher für diesen Zweck unbrauchbar. Um Eisen oder Stahl mit Kupfer zu beschichten, muss zuerst eine Nickelbeschichtung auf das Eisen aufgebracht werden.