DE104111C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 48:. Metallbearbeitung, chemische. '

Patentirt im Deutschen Reiche vom 22. September 1898 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Elektrolyse von Metallen oder Metallsalzen, welches bewirkt, dafs die elektronische Wirkung von einem Pol zum andern selbst mit der Zeit nichts von ihrer Stärke einbüfst, so dafs die Abschwächung der Wirkung, welche stets eintritt, wenn man, wie bisher, einen Strom von mindestens zwei Volt benutzt, vollständig beseitigt wird. Unter dem Einfiufs eines Stromes von dieser Stärke erfolgte gleichzeitig mit der Wanderung der .Ionen die Zersetzung des gröfsten Theiles des das Bad bildenden Wassers, und die sich bei dieser Zersetzung entwickelnden Gase, insbesondere der Wasserstoff, übten auf die metallischen Jonen diejenige schädliche Einwirkung aus, welche sich in der Weise äufsert, dafs die Niederschläge cine schwammige oder pulverförmige Beschaffenheit und ein mattes Aussehen aufweisen. . Durch das neue, den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende Verfahren werden die vorstehend angegebenen Uebelstände vollständig beseitigt. Die erhaltenen metallischen Niederschläge kennzeichnen sich dadurch, dafs sie sehr fest haften bleiben, eine sehr groisc Cohiision besitzen, ferner sehr homogen sind und stets den schönsten Glanz aufweisen. ■ Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dafs im Gegensatz zu dem bereits früher vorgeschlagenen Gebrauche, dem Bade ein geringes Verhältnifs Glycerin zuzusetzen, nunmehr als elcktrolytische Flüssigkeit ausschlicfslich Glycerin an Stelle von Wasser be^ nutzt wird.

. Somit wird also eine Flüssigkeit ' zu Hülfe gezogen, welche vollständig neutral ist und sich in Wasser und Alkohol in jeden Verhältnissen auflöst, ferner die Eigenschaft besitzt, den gröfsten Theil derjenigen Körper aufzulösen, welche ebenfalls von dem Wasser aufgelöst werden können, und gleichzeitig infolge ihrer grofsen Durchdringlichkeit der Wanderung der Jonen ein äufserst kleines Hindernifs in den Weg setzt, so dafs man also mit Recht behaupten kann, dafs während der ganzen Dauer des Verfahrens keine störende Wirkung eintritt und stets die ganze elektrolytische Energie beibehalten bleibt, welche dazu erforderlich ist, um die eingangs erwähnten Resultate hervorzurufen.

Ferner, wenn einerseits ein mit Glycerin versetztes elektrolytisches Bad den Vortheil aufweist, dafs die Elektrolyse unter Anwendung eines sehr schwachen Stromes mit geringer Spannung vor sich gehen kann, ist ebenfalls;' infolge dieser Anwendung von Glycerin die Möglichkeit vorhanden, und dies zwar ohne jeglichen Nachtheil, Ströme von sehr hoher Spannung zu verwenden, wodurch eine grofse Beschleunigung der Arbeit bei den sämmtlichen elektrometallurgischen Anwendungen, welche das Verfahren erhalten kann, herbeigeführt wird.

In erster Linie ist die Herstellung der elektrolytischen Bäder mit Glycerin äufserst einfach, besonders wenn es sich darum handelt, die Elektrolyse einer Anzahl Metallsalze vorzunehmen, welche in dem Glycerin in bestimmten Verhältnissen und bei gewöhnlicher Temperatur löslich sind, wie z. B. die Silber-, Zink-, Kupfer-, Aluminium-, Blei-, Antimonr und Ar'sensalze. Es genügt na'mlich, letztere-Salze in dem

la. Auflage, ausgegeben am 12. August igoi.) ■

richtigen Verhältnifs in Glycerin aufzulösen, um Bäder zu erhalten, welche ohne Weiteres dazu geeignet sind, zu elektrolytischen Zwecken benutzt werden zu können.

Wie bekannt, lösen ioo Theile Glycerin bei gewöhnlicher Temperatur die im Nachstehenden bezeichneten Körper in folgenden Mengen auf:

; ^ . Silbernitrat ·· . ^senr grofse Lös-

■ . ' lichkeit, . .

Zinkchlorid ........ 50 Theile,

Zinksulphat 35

Zinkjodid . 40 - ,

.: Kupfersulphat 30 -.■■■.

. . Kupferacetat ....... 10 -

. Eisenoxydsulphat ... 25
Eisenoxydullactat ... 16
Eisentartrat ........ 8.

^: Eisenchlorid . sehr grofse Löslichkeit,

■ Eisenoxyduljodid ... grofse Löslichkeit, Alaun ............ 40 Theile,

Bleiacetat 20

Antimonkaliumtartrat 5,50 Arsenige Säure .... grofse Löslichkeit.

Für den Fall, dafs man wünscht, ein stärkeres Bad zu erhalten, genügt es, die Temperatur des Glycerins oder des Gemisches aus'Glycerin und Lösemitteln zu erhöhen.

In zweiter Linie, wo die Salze der anderen Metalle in Glycerin bei gewöhnlicher Temperatur wenig oder gar nicht löslich sind, benutzt man den Umstand, dafs das Glycerin bei hoher Temperatur die zur Bildung des elektrolytischen Bades erforderlichen Körper auflösen kann, ohne dafs das Glycerin eine theilweise Zersetzung erfährt.

Beispiel 1.
EIe ktrolytisc he Gewinnung des Nick el s.

Beabsichtigt man, Nickel auf elektrolytischem Wege unter Anwendung des neuen Verfahrens zu gewinnen, so nimmt man ein passendes Quantum; zerkleinertes Nickel-Ammoniumsulphat und löst letzteres bei einer Temperatur von 60 bis 8o° in Glycerin auf; Nun ist das Bad für das Elektrolysiren vollständig bereit.

Beispiel 2.
Elektrolytische Gewinnung des Zinns.

Für den Fall, dafs beabsichtigt wird, Zinn auf elektrolytischem ,Wege zu gewinnen, löst man Zinnmonochlorid in Glycerin bei derselben Temperatur' von 60 bis 80° auf, und das Bad ist zum Gebrauch fertig.

Was in dritter Linie die in Glycerin unlöslichen Metallsalze betrifft, welche jedoch in anderen Lösemitteln, wie zum Beispiel Alkohol, Aetzkali, und in den anorganischen und organischen Säuren und so weiter löslich sind, so werden die ebengenannten Lösemittel entweder allein oder mit Glycerin vermischt zu Hülfe gezogen. Auf diese ArI wird in leichter und vollständiger Weise die Auflösung der meisten sogen, unlöslichen Mineralien oder chemischen Producte zu Stande gebracht.

Beispiel 3.

Elektrolytische Gewinnung des Kupfers unter Anwendung von Kupfer tar trat.

Man stellt dieses elektrolytische Bad in der Weise dar, dafs man das Tartrat in dem mit Glycerin vermengten Aetzkali auflöst. Dieses Bad dient dazu, um Eisen oder Zink einfach unter Zuhülfenahme einer Lösung von Kupfersulphat mit einem galvanischen Ueberzug zu versehen, weil das Eisen und das Zink in ihrem gewöhnlichen Zustande stets eine ehe-, mische Zersetzung an ihrer Oberfläche erleiden. Aus diesem Grund würde man einen schlecht anhaftenden Niederschlag erhalten, weil die beiden "erwähnten Metalle eine Molecularveränderung an ihrer Oberfläche erleiden, noch eher als ein Kupferniederschlag sich abgelagert ■hat. Die freigewordene Schwefelsäure nämlich, welche sich bei der Zersetzung des Kupfersulphats bildet, übt eine sofortige Einwirkung auf die Oberfläche dieser Metalle aus.

Man kann die elektrische Leitungsfähigkeit der Bäder dadurch erhöhen, dafs man, wie oben angegeben, den fertiggestellten Elektrolyten alkalische und ammoniakalische Salze beifügt, sowie organische Säuren, insofern dieselben keine Einwirkung auf die Salze der zu fällenden Metalle ausüben.

Diejenigen Salze und Säuren, welche das Leitungsvermögen des Bades erhöhen, sind die folgenden, wobei bemerkt wird, dafs die angegebenen Proportionen zeigen, in welchem Verhältnifs diese Körper sich in 100 Theilen Glycerin auflösen:

Natriumcarbonat 98 Theile,

Natriumborat 50 -

Ammoniumcarbonat.. 20 Ammoniumchlorid ... 20 Natriumbicarbonat ... 8

Kaliumhydrat ....... sehr grofse Löslichkeit, 1

Natriumhydrat ...... sehr grofse Löslichkeit,

Natriumchlorid 20 Theile,

Bariumchlorid ...... 10

Borsäure 10 ■ -

■ .Natriumsulfid ....... gut löslich.

Durch diese Hinzufügung von Glycerin wird ein günstiger Einflufs auf die Zähigkeit und die Qualität des Niederschlages bezw. des galvanischen Ueberzuges ausgeübt in derselben Weise, wie das Hinzufügen von 5 bis 10 pCt. Schwefelsäure oder concentrirter Salpetersäure zu dem aus Kupfersulphat bestehenden Elektrolyt von

Nutzen ist, indem dadurch nicht nur die Leitungsfähigkeit des Bades erhöht, sondern ein ganz normaler, nicht brüchiger und nicht kryslallinischer Niederschlag unter Anwendung von sehr schwachen Strömen und grofsen Elcktrodenfla'chcn erhalten wird.

Natürlich ist die Zusammensetzung der Elektrolyte selbst ganz beliebig, und es kann dieselbe je nach dem Endresultat, welches man zu erzielen wünscht", verschiedentlich gewühlt werden. Wesentlich ist nur der Ersatz des Wassers durch Glycerin. Ferner können wie bei gewöhnlichen Elektrolyten alle diejenigen Beimengungen und Hinzufügungen vorgenommen werden, welche die Resultate zu verbessern im Stande sind.

Auch kann der Glycerinzusatz zu Hülfe gezogen werden, wenn es sich darum handelt, Elektrolyte zu bilden, welche dazu bestimmt sind, Niederschläge von Metalllegirungen zu ergeben. Beispielsweise um ein Elektrolyt zu erhalten, welches einen Messingniederschfag abzulagern im Stande ist > mischt man ein Kupferbad mit einem Zinkbad, und es variiren die gewählten Proportionen je nach der Zusammensetzung und der Metallfarbe, welche erwünscht ist. Genau so verfährt man, wenn es sich darum handelt, einen Niederschlag von . Aluminium- oder Zinnbronze oder auch von Britanniametall zu erhalten.. Endlich kann dasselbe Resultat erzielt werden, wenn man lösliche Anoden verwendet, die aus den Metalllegirungen bestehen, deren Niederschläge man. zu erhalten wünscht.

Die mit Glycerin versetzten elektrolytischen Bäder werden in derselben Weise in Stand gehalten wie die gewöhnlichen Bilder, und zwar wird zu diesem Zweck entweder ein Zusatz von aufgelösten Salzen vorgenommen, oder auch es werden metallene Anoden verwendet. Auch können die passenden Mineralien bezw. chemischen Producte um die Anoden herum angeordnet werden, oder es kann ein Zusatz von Krystallen der betreffenden Metallsalze stattfinden. Man ersieht also, dafs ein ebenso grofses Feld offen bleibt, wenn man die Elektrolyse unter Anwendung von Glycerin als Lösungsmittel vornimmt, als wenn man in gewöhnlicher Weise verfahrt, so dafs es nicht erforderlich ist, auf die einzelnen Details der verschiedenen Manipulationen näher einzugehen. -

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Herstellung elektronischer Bäder, dadurch gekennzeichnet, dafs als clektrolytische Flüssigkeit, anstatt Wasser oder Wasser mit einem geringen Zusatz von Glycerin, ausschliefslich reines Glycerin zur Verwendung kommt, wobei die zur Metallfällung bestimmten Salze in reinem Glycerin aufgelöst werden, für den Fall, dafs diese Salze direct in Glycerin löslich sind, oder die betreffenden Salze, falls sie in Glycerin schwer oder gar nicht löslich sind, vorerst in anderen Lösungsmitteln, wie Alkohol, Aetzkali, anorganischen oder organischen Säuren aufgelöst und dann erst mit Glycerin vermengt werden, zu dem Zwecke, ein elektrolytisches Bad zu schaffen, welches durch den Strom nicht zersetzt wird, welches somit die Entwickelung von das Verfahren beeinträchtigenden Gasen verhindert.