AT246105B - Elektrolysezelle zum Auflösen von Metallen, insbesondere von Stahllegierungen - Google Patents

Description

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  Elektrolysezelle zum Auflösen von Metallen, insbesondere von Stahllegierungen 
Zur Auflösung von Metallen, insbesondere von Stählen, zur Untersuchung verbleibender nichtmetallischer Bestandteile, bedient man sich allgemein Elektrolysezellen, die es ermöglichen, die entsprechenden Rückstandsanalysen durchzuführen. So sind Elektrolysezellen für stabförmige Probekörper bekannt, bei denen die Zelle aus einem trichterförmigen Gefäss mit getrenntem Kathoden- und Anodenraum besteht. 



  Der metallische Probekörper taucht bei dieser Vorrichtung von oben aus in den flüssigen Elektrolyt. Beim Ablösen des Probekörpers sinkt der schwere, verbrauchte Elektrolyt in die Spitze des Trichters ab, u. zw. gemeinsam mit dem nichtmetallischen Rückstand. Bei der Analyse von austenitischen 18/8 Chrom-NickelStählen zeigt es sich dabei, dass eine solche Elektrolysezelle zum Auflösen der Probekörper Schwierigkeiten mit sich bringt, da die Proben an der Grenzfläche zwischen Luft und Elektrolyt bevorzugt angegriffen werden und an diesen Stellen in verstärktem Masse Lochfrass auftritt, der in weiterer Folge zum Abblättern von Metallteilchen führt.

   Ferner zeigt es sich, dass bei derartigen trichterförmigen Elektrolysezellen die erhöhten Elektrolyttemperaturen, wie sie für das Auflösen von 18/8 Chrom-Nickel-Stählen erforderlich sind, nicht eingehalten werden können und die elektrische Belastbarkeit der Zelle lediglich im Bereich von etwa   l, 5   Amp. liegt. 



   Nach einem weiteren Vorschlag ist es bekannt, für scheibenförmige Probekörper eine zylindrische, horizontal liegende Elektrolysezelle zu verwenden. Dabei wird auf die plattenförmige Metallprobe an einer Seite durch Elektrolyse ein edleres Metall als das des aufzulösenden Probekörpers, beispielsweise Silber oder Nickel, aufgebracht und gleichzeitig auf diese Fläche eine Silberelektrode zur Stromzuführung angelötet. 



  Von der freibleibenden, unbehandelten Seite des Probekörpers werden sodann die Metallbestandteile abgelöst. Eine auf diese Weise durchgeführte Probenahme erweist sich jedoch wegen der entsprechenden Vorbereitungen als verhältnismässig zeitraubend und kompliziert. An sich wurde dieses Verfahren in erster Linie für die Untersuchung von Gusseisen entwickelt und bei höherlegierten Stählen praktisch bisher kaum angewendet. 



   Den Gegenstand der Erfindung betrifft nunmehr eine Elektrolysezelle zum Auflösen von Metallen, insbesondere von Stahllegierungen, mit stab- oder scheibenförmigen Probekörpern. Das Wesen der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Probekörper in der Elektrolysezelle an deren Boden befestigt ist und die Stromzuführung über die Anode direkt über den Probekörper erfolgt. Durch diese Anordnung wird unter anderem erreicht, dass der Probekörper zur Gänze vom Elektrolyt bedeckt ist. 



    Die erfindungsgemässe Elektrolysezelle ist mehrteilig ausgebildet und der Probekörper wird zweckmässig von unten in den Elektrolysenraum eingeführt. Die Erneuerung des Elektrolyts erfolgt vorteilhaft in der   Weise, dass frischer Elektrolyt von einer Mariotte'schen Flasche zutropfen gelassen und der verbrauchte, schwere Elektrolyt in ein Vorratsgefäss abgehebert wird. Durch das dichte Verschliessen der Zelle ergibt sich als weiterer Vorteil, dass der bei der Elektrolyse entstehende Wasserstoff ohne weiteres abgeleitet werden kann. 



   Da die Stromzufuhr vom Boden her über den Probekörper erfolgt, ist es ohne besondere Schwierigkeiten   möglich, der Zelle selbst eine hohe elektrische Belastbarkeit zu geben. Diese kann beispielsweise bis 15 Amp. und darüber betragen, so dass in der Zeiteinheit die aufzulösende Stahlmenge entsprechend ansteigt, aber   trotzdem die Zelle selbst klein gehalten werden kann, wodurch mit einer geringen Elektrolytmenge gearbeitet werden kann. Infolge des geringen Volumens der erfindungsgemässen Zelle kann mit Hilfe der bei der Elektrolyse frei werdenden   Joule'schen   Wärme der Elektrolyt auf die erforderliche höhere Temperatur gebracht werden. 



   Die Abdichtung zwischen dem metallischen Probekörper und der Elektrolysezelle erfolgt vorteilhaft mittels eines Ringes oder einer Platte aus Gummi oder einem andern elastischen und chemisch beständigen Kunststoff. Um den Übergangswiderstand von der Stromzuführung zum scheibenförmig ausgebildeten   Probekörper zu verringern, ist es zweckmässig, einen Zwischenring aus einem duktilen und edleren Metall als das des Probekörpers einzulegen, wobei sich Platin, Iridium, Rhenium, Gold, Silber, Kupfer oder deren   Legierungen als zweckmässig erwiesen haben. 

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   In den Zeichnungen wird an Hand von zwei Ausführungsbeispielen die erfindungsgemässe Vorrichtung noch näher erläutert :
Fig. 1 zeigt im Schnitt eine zweiteilige Elektrolysezelle 1 mit dem Bodenteil 2 und dem einschraubbaren Deckel 3. Der Probekörper 4 ist mit der vom Boden her hineinragenden Stromzuführung 5 durch Schraubverschluss verbunden. Zur Verhinderung des Ausfliessens des Elektrolyts an der Stirnfläche des Probekörpers dient die in der Bodenplatte 2 eingelegte Dichtung 6. Mit 7 ist die den Probekörper umgebende Kathode bezeichnet. 



   In Fig. 2 ist eine   erfindungsgemässe   Elektrolysezelle für scheiben- oder plattenförmige Probekörper aus Metallen im Schnitt dargestellt. Die zweiteilige Elektrolysezelle 1, die aus einem chemisch beständigen Kunststoff u. dgl., vorzugsweise aus Plexiglas, besteht, trägt am Bodenteil 2 über die Stromzuführung 5 den Probekörper 4. Dieser ist auf einem ringförmigen Dichtungskörper 6 aufgelegt und mit einer Mutter 8 angepresst. Zur Erhöhung des Stromüberganges dient der Ring 9, beispielsweise aus Platin bestehend. Der Oberteil 3 der Elektrolysezelle 1 wird durch Schrauben 10 mit dem Unterteil 2 verbunden. Die Kathode 7 ist so angeordnet, dass sie entsprechend der Gestalt des Probekörpers einen einwandfreien Stromfluss gewährleistet. Zur verlässlichen Abdichtung der Gefässteile 2 und 3 ist der Dichtungsring 11 vorgesehen. 



  Zum Sammeln des verbrauchten, schweren Elektrolyts dient der Ringkanal 12 mit der Abflussleitung 13. 
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 widerstandes zwischen Anode und Probekörper ein Zwischenring   (9)   aus edlerem Metall als das des Probekörpers eingelegt wird.

Claims (1)

1. 3. Elektrolysezelle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolysezelle (1) einen Ringkanal (12) aufweist.