Verfahren zur elektrolytisehen Herstellung einer Palladium-Rhodiumlegierung. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen Herstellung einer harten Palladium-Rho,dium-Legi-erung von hohem, weissem Metallglanz, die der Einswirkung einer alkoholischen Jodlösung :"besser als rei nes Palladium widersteht, infolgedessen ihre Verwendung für zahnärztliche und chirur gische Instrumente besonders. wertvoll ist.
Diese Legierung lässt sich in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise auf el.ektrolytisahem Wege in Form gleichmässi ger, kleine Höhlungen und Vertiefungen besser ausfüllender Überzüge herstellen, als dies mit andern: Metallen auf elektrolytischem Wege möglich ist.
Das neue Verfahren ermöglicht dabei die Bildung derartiger Niederschläge ohne die notwendige Verwendung von, besonderen, der Form der jeweiligen Kathode angepassten Anoden.
Zur Herstellung der Pal.'ladium-Rhodium- legierung verwendet man erfindungsgemäss einen Elektrolyten, der mindestens ein Al- kaliphosphat und die Metalle Palladium und Rhodium als Salze in Lösung enthält.
Die sen Elektrolyten kann man erhalten, indem man zuerst eine Lösung von Phosphaten, und zwar zweckmässig von Ammonium- und Na triumphosphaten, herstellt, indem man bei spielsweise 20 gr sekundäres Ammonium phosphat und 120 gr sekundäres Natrium- p#hoaphat in etwa 1 Liter kochenden Was sers zusammen mit 3 gr Borsäure auflöst, das Kochen ungefähr fünf Minuten fortsetzt,
worauf man etwaige Verunreinigungen abfil- triert. Die. so erhaltene Phosphatlösung, mit. Borsäure gemischt, ist leicht angesäuert und wird als Lösung A bezeichnet.
Hierauf be reitet mant -eine Lösung B! "beispielsweise in folgender Weise. Man löst ein Rhodium- ehlorid und ein Palladiumchlorid in Wasser, und zwar das Rhodiumchlorid entsprechend etwa 1,5 gr Rhodium und das Palladium- chdorid entsprechend etwa 3 gr Palladium, und kocht die Lösung auf.
Alsdann setzt man diese Lösung langsam zu der zweckmässig kochenden Lösung A hinzu und bringt das Volumen. der vereinigten Lösungen auf 1 Liter. An Stelle von Chloriden kann man auch andere Rhodium- und Palladiumsalze, wie zum Beispiel Sulfate oder Nitrate, oder komplexe Salze dieser Metalle verwenden.
Ein .solches Lösungsgemisch, das Min destens ein Alkaliphosphat und Rhodium- und Palladiumsalze enthält, dient als Elek trolyt und kann beim Durchleiten eines elek trischen Stromes geeigneter Spannung auf jedem als Kathode verwendeten Metall, ein schliesslich Eisen und Eisenlegierungen, wenn zuerst mit einem geeigneten Metall, wie zum Beispiel Nickel, überzogen, einen weissen,
hochglänzenden metallischen Niederschlag einer Palladium-.Rhodiumlegierung liefern.
Die als Elektrolyt verwendete Palladium Rhodiumsaalzlösung hat .eine (meist mehr als 50%)- höhere Fähigkeit, .einen Metall überzug in kleinen Höhluugen und Vertie fungen zu bilden, als das beste bisher be- kannte Galvanisierbad. ,Diese gesteigerte Fähigkeit ermögli ht ,es, auf die bisher,
ins besondere bei der Herstellung von Chrom überzügen notwendig gewesene Verwendung besonders gestalteter und in ihrer Form der Kathode angepasster Anoden zu verzichten.
Bei Verwendung eines Palladium-Rhoi,- dium-Elektrolyten der vorbeschriebenen Art kann man den gewünschten Metallnieder- schilag mit äusserst geringem Stromverbrauch und einer bedeutend niedrigeren Spannung ,erzeugen, als zur Abscheidung .der meisten Metalle, insbesondere der Edelmetalle, im allgemeinen erforderlich ist.
Hierbei können Anoden aus Platin oder aus Palladium benutzt werden. Die Palla- diumanode ist unter dem Einfluss des elek trischen -Stromes etwas löslich; indessen muss die grössere Menge der auf der Kathode ab zuscheidenden Metalle Palladium und Rho- dium dem Elektrolyten in Form von Salzen dieser Metalle zugeführt werden.
Diese Salze können Chloride :sein; doch reichert sich dann der Elektrolyt in dem Masse, wie die Metalle auf der Kathode niedergeschlagen werden, mit Chlor an, wodurch mach einer gewissen Zeit dem Elektrolyt derart reich an Chlor wird, dass sich auf der Kathode ein dunkler, nichthaftender Niederschlag bildet.
Um diesen Überschuss an Chlor aus dem Elektrolyten zu entfernen, versetzt man vorteilhaft denselben nach mehrtägigem Ge brauch, oder sobald sich auf der Kathode ein dunkler oder nichthaftender Niederschlag zu bilden beginnt, mit Silberphosphat. Die ses reagiert mit dem Chlor des Elektrolyten unter Bildung eines Niederschlages von Chlorsilber, .der dann durch Abfiltrieren aus dem Elektrolyten entfernt werden kann. Um die zur Elektrolyse erforderliche Menge von Chlor im Bad zu behalten,
kann man die Menge des zur Entfernung des über schüssigen Chlors erforderlichen Silber phosphats einfach berechnen und :dann Sil'ber phosphat in dieser Menge jedesmal dem Bade zusetzen, wenn man dasselbe mit frischen Palladium- oder Rhodiumchloriden versetzt, um die auf der Kathode abgeschiedenen Me talle wieder zu ergänzen.
Um hierbei nicht die gesamte Flüssig keit des Elektrolyten zum Zwecke der Ent fernung des Silberchlorids filtrieren zu müs sen, kann man die Rhodium- und Palladium chloride auch mit Silberphosphat behandeln, bevor man sie dem Bade zusetzt.
Dies kann in einfacher Weiss derart geschehen, dass man zuerst feststellt, welche Mengen von Palladium und R.hodiummetall dem Bad wie der zugeführt werden müssen, um es. zu er neuern, und dann die Palladium- und Rho- diumchloride mit der erforderlichen Menge SilberphoLsphat versetzt, um unter Bildung von Rho:dium- und Palladiumphosphaten das gesamte Chlor aus ihnen auszufällen, die man dann dem Elektrolybbade zusetzt.
Auf diese Weise braucht man dem Bad selbst überhaupt kein Silberphosphat zuzu setzen, und es erübrigt sich dann auch, den gesamten Elektrolyten aus .dem Badbehälter zum Zwecke des Filtrierens zu entfernen, es sei denn zum Zwecke einer gründlichen Reinigung des Badgefässes und des Elektro lyten.
Das Versetzen des Bades mit Palladium- und Rhodiumsatlzen kann auch zweckmässig in der Weise erfolgen, dass man dem Bad einen Teil des. Elektrolyten entnimmt, diesen Teil mit der nötigen Menge Palladium- und Rhodiumchlorid versetzt, um die aus dem ganzen Bad abgeschiedene Metallmenge zu ersetzen, und dann die Lösung etwa eine Stunde lang kocht, bis dieselbe eine hell gelbe Farbe angenommen hat und klar ge worden ist. Alsdann fügt man zu der kochen den Lösung die zur Ausfällung des gesamten Chlors erforderliche Menge Silberphosphat hinzu.
Wird das Palladium in Form von Natriumpalladiumchlorid (NazPdC14) und das Rhodium in Form von Natriumrhodium- chlo.rd _ (Na3RliCle) zugesetzt, so sind auf je 10 gr NazPdC14 2,
0 gr Silberphosphat und auf je 10 gr Na@RhCls 22 gr Ag3P04 zu verwenden. Bei diesem Mengenverhältnis wird das gesamte Chlor alis Chlorsilber aus gefällt. Dieser Chorsilbernied:erschlag wird dann abfiltriert, worauf man die Lösung mit dem Rest des Elektrolyten vereinigt.
Process for the electrolytic production of a palladium-rhodium alloy. The invention relates to a method for the electrolytic production of a hard palladium-rhodium alloy with a high, white metallic luster, which resists the action of an alcoholic iodine solution: "better than pure palladium, consequently its use in dental and surgical instruments in particular is valuable.
This alloy can be produced in a particularly simple and economical way by electrolytic means in the form of uniform, small cavities and depressions that fill better coatings than is possible with other: metals by electrolytic means.
The new process enables the formation of such precipitates without the necessary use of special anodes that are adapted to the shape of the respective cathode.
To produce the palladium-rhodium alloy, an electrolyte is used according to the invention which contains at least one alkali metal phosphate and the metals palladium and rhodium as salts in solution.
These electrolytes can be obtained by first preparing a solution of phosphates, suitably ammonium and sodium phosphates, by boiling, for example, 20 grams of secondary ammonium phosphate and 120 grams of secondary sodium phosphate in about 1 liter What sers dissolves together with 3 grams of boric acid, continues boiling for about five minutes,
whereupon any impurities are filtered off. The. phosphate solution thus obtained, with. Boric acid mixed, is slightly acidic and is called solution A.
Mant is preparing for this - a solution B! "For example in the following way. A rhodium chloride and a palladium chloride are dissolved in water, namely the rhodium chloride corresponding to about 1.5 g of rhodium and the palladium chloride corresponding to about 3 g of palladium, and the solution is boiled.
This solution is then slowly added to the expediently boiling solution A and the volume is brought up. of the combined solutions on 1 liter. Instead of chlorides, it is also possible to use other rhodium and palladium salts, such as, for example, sulfates or nitrates, or complex salts of these metals.
Such a solution mixture, which contains at least one alkali phosphate and rhodium and palladium salts, serves as electrolyte and, when passing an electric current of suitable voltage, can be applied to any metal used as a cathode, including iron and iron alloys, if first with a suitable metal such as nickel, coated, a white,
deliver a high-gloss metallic deposit of a palladium-rhodium alloy.
The palladium-rhodium salt solution used as electrolyte has a (mostly more than 50%) higher ability to form a metal coating in small cavities and depressions than the best known electroplating bath. , This increased ability makes it possible, to
In particular, to forego the use of specially designed anodes with their shape adapted to the cathode, which has been necessary in the production of chrome coatings.
When using a palladium-rhodium electrolyte of the type described above, the desired metal precipitate can be produced with extremely low power consumption and a significantly lower voltage than is generally required for separating most metals, especially precious metals.
Anodes made of platinum or palladium can be used here. The palladium anode is somewhat soluble under the influence of the electrical current; however, the greater amount of the metals palladium and rhodium to be deposited on the cathode must be fed to the electrolyte in the form of salts of these metals.
These salts can be chlorides: but then the electrolyte becomes enriched with chlorine as the metals are deposited on the cathode, whereby for a certain time the electrolyte becomes so rich in chlorine that a dark, non-adherent deposit forms on the cathode.
In order to remove this excess of chlorine from the electrolyte, it is advantageous to add silver phosphate to the electrolyte after several days of use or as soon as a dark or non-adherent precipitate begins to form on the cathode. This reacts with the chlorine in the electrolyte to form a precipitate of chlorine silver, which can then be removed from the electrolyte by filtration. To keep the amount of chlorine in the bath required for electrolysis,
you can easily calculate the amount of silver phosphate required to remove the excess chlorine and then add silver phosphate in this amount to the bath every time it is mixed with fresh palladium or rhodium chlorides to remove the metals deposited on the cathode to add again.
In order not to have to filter all of the liquid in the electrolyte for the purpose of removing the silver chloride, the rhodium and palladium chlorides can also be treated with silver phosphate before they are added to the bath.
This can be done in a simple way in such a way that one first determines which quantities of palladium and rhodium metal must be added to the bath in order to make it. to renew, and then the palladium and rhodium chlorides are mixed with the required amount of silver phosphate in order to precipitate all of the chlorine from them with the formation of rhodium and palladium phosphates, which are then added to the electrolyte bath.
In this way you do not need to add any silver phosphate to the bath itself, and it is then unnecessary to remove all of the electrolyte from the bath tank for the purpose of filtering, unless for the purpose of thorough cleaning of the bath vessel and the electrolyte.
The addition of palladium and rhodium salts to the bath can also be carried out in such a way that part of the electrolyte is removed from the bath and the necessary amount of palladium and rhodium chloride are added to this part in order to replace the amount of metal deposited from the entire bath , and then boil the solution for about an hour, until it has turned a light yellow color and has become clear. The amount of silver phosphate required to precipitate all of the chlorine is then added to the boiling solution.
If the palladium is added in the form of sodium palladium chloride (NazPdC14) and the rhodium in the form of sodium rhodium chlo.rd _ (Na3RliCle), then per 10 g NazPdC14 2,
Use 0 g silver phosphate and 22 g Ag3P04 for 10 g Na @ RhCls each. With this proportion, all of the chlorine is precipitated as chlorine silver. This chorosilver deposit is then filtered off, whereupon the solution is combined with the rest of the electrolyte.