DE530525C - Verfahren zur elektrolytischen Goldabscheidung - Google Patents

Description

Bisher wurden bei der elektrolytischen Vergoldung nur Bäder mit sehr niedrigem Goldgehalt verwendet, und zwar nur 0,75 bis ι g Gold im Liter in heißen und kaum über ■5 3'5S Gold im Liter in kalten Bädern. Auch die Stromdichte war dementsprechend niedrig, von 0,05 bis 0,1 Amp. pro dm².

Auch bei den Goldbädern ohne freies Cyankalium, bei denen Ferrocyankaliumlösungen zur Anwendung kommen, war sowohl der Gehalt an Ferrocyankalium als an Gold sehr gering und die angewendete Stromdichte maximal 0,1 Amp. pro dm² bei verhältnismäßig hoher Spannung. Daß sich dabei die Anwendung von Goldanoden als zwecklos erwies, da sie sich in dem Bad nicht lösen, ist selbstverständlich, und man bediente sich deshalb nur der Platin- oder Kohlenanoden. Bei dem geringen Goldgehalt dieser Bäder war eine häufige Nachsättigung an Gold unerläßlich und die Zeitdauer, welche für die Erzielung eines selbst verhältnismäßig dünnen Goldüberzuges erforderlich war, "eine sehr beträchtliche.

Gemäß vorliegender Erfindung werden nun diese Mängel behoben, und es ist gelungen, nicht nur die Unlöslichkeit der Goldanoden zu beseitigen, sondern auch bei der galvanischen Vergoldung bisher noch nicht angewendete hohe Stromdichten zur Anwendung zu bringen, wodurch auch die Bäderdimensionen .und die Bäderzahl bedeutend vermindert werden und sehr schwere Vergoldungen von 0,1 mm Dicke und darüber in kürzester Zeit erhalten werden können. Dabei ist die investierte Goldmenge im Elektrolyten und in den Anoden bei gleicher Leistung eher geringer als in den gebräuchlichen Bädern.

Aus der bisherigen Stromdichte-Spannungskurve bzw. Stromdichte-Anodenpotentialfcurve ist laut beiliegendem Diagramm zu ersehen, daß die Stromdichte-Spannungskurve V beim bekannten Bad gleich von Anfang an zu hohen Spannungen ansteigt, während beim beschriebenen Bad die Spannung anfangs nur bis zur Stromdichte von etwa ¹Z₂ Amp. pro dm² ansteigt und von da ab bis etwa 10 Amp. pro dm² nahezu parallel zur Abszissenachse verläuft. Analog verlaufen die Stromdichte-Anodenpotentiale E. Es ergibt sich daraus, daß in dem 'genannten Stromdichtenbereich von etwa ¹J₂ Amp. bis 10 Amp. pro dm² im beschriebenen Bade ein bestimmter Vorgang, nämlich die Goldauflösung stattfindet, während beim bekannten Bad überhaupt keine Goldauflösung stattfindet, sondern der für die Passivität typische rasche Potentialanstieg sich zeigt. Diese durch die vorliegende Erfindung erzielbaren wertvollen neuen Effekte können mit nachstehender Art der Bäderzusammensetzung und Arbeitsweise erreicht werden.

Die Bäder gemäß vorliegender Erfindung bestehen zum Unterschied von den gebräuchlichen Bädern aus verhältnismäßig weit konzentrierteren Lösungen von alkalischen Ferro-

cyankaliumlösungen einerseits und Goldlösungen anderseits als wie bisher. Es sind zwar Bäder von höherem Goldgehalt und FerrocyankaUumgehalt bekannt, diese liegen aber immer noch beträchtlich unter dem Goldgehalt des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung und wurden bisher nur beim sogenannten Sud- (Kontakt-) Verfahren verwendet, bei welchem es sich nicht um ein galvanisches Goldbad unter Anwendung des elektrischen Stromes, sondern um ein einfaches Eintauchen des Objektes in das Vergoldungsbad handelt.

Die Konzentrationen der Bäder gemäß der Erfindung können innerhalb weiter Grenzen variieren, und zwar von etwa 30 g Ferrocyankalium bis zur Grenze der Löslichkeit und von etwa 5 g Gold bis etwa 20 g und darüber per 1000 cm³ Lösung. Ein Beispiel eines solchen Bades ist das folgende:

Es werden Ferrocyankalium, Goldchlorwasserstoffsäure und ein Alkali, ungefähr etwa 200 g Ferrocyankalium, 50 g Goldchlorwasserstoffsäure und 50 g calcinierte Soda, in etwa 1000 cm³ Wasser in der Wärme gelöst. Der dabei entstehende'Eisenniederschlag wird abfiltriert und die erhaltene klare Lösung als Elektrolyt verwendet. Die Goldanoden haben je nach der Art des Arbeitsstückes eine gleiche oder größere Fläche als dieses. Die Arbeitstemperatur liegt zwischen 40 und 80⁰C und ist innerhalb dieser angegebenen Grenze auf die Goldabscheidung ohne wesentlichen Einfluß im Gegensatz zur Empfindlichkeit anderer Bäder in dieser Hinsicht. Die kathodische Stromdichte kann selbst bei z. B. einstündiger Schwervergoldung bis 5 Amp. pro dm² betragen, wobei ein kräftiges Umrühren des Elektrolyten stattfindet und das Arbeitsstück während des Prozesses keiner Zwischenbehandlung unterworfen werdenmuß. Bei kürzerer Vergoldungsdauer kann die Stromdichte noch beträchtlich gesteigert werden. Auf diese Art wurde beispielsweise in ι Stunde und 30 Minuten auf dem Gaumen eines künstlichen Gebisses ein beiderseitiger Goldbelag von 0,1 mm Dicke in vollständig dichter Form tadellos seidenglänzend hergestellt, während im Gegensatz dazu bei allen bekannten Bädern die Niederschlagsstärke pro Stunde mit ungefähr 0,0012 mm angegeben wird. Die Spannung ist im Mittel 1,2 Volt, also trotz der hohen Stromdichte niedriger als bisher.

Durch die gemeinsame Anwendung von hoher Konzentration hoher Stromdichte, Erwärmen und lebhaftem Rühren sind völlig geänderte Arbeitsbedingungen geschaffen, die in keinen Vergleich mit den bisher üblichen gestellt werden können, was sich schon darin zeigt, daß entgegen den bisherigen Erfahrungen zum ersten Male in einem ferrocyankalischen Bade lösliche Goldanoden verwendet werden können, ohne daß Passivitätserscheinungen eintreten. Es sei bemerkt, daß mit den bisherigen Bädern auch bei Anwendung lebhaften Rührens und Erwärmens die Anwendung hoher Stromdichten völlig ungeeignete Niederschläge ergibt.

Soll mit denselben hohen Stromdichten, aber mit unlöslichen Anoden gearbeitet werden, so kann die notwendige Nachsättigung an Gold (jedoch in größeren Zwischenräumen als bisher) mit einem Goldsalz, das in folgender Weise hergestellt-wird, erfolgen:

Goldchlorwasserstoffsäure wird in heiße konzentrierte Ferrocyankaliumlösung eingebracht, der entstehende Niederschlag mit Soda gelöst, das ausfallende Eisen abfiltriert und die verbleibende Lösung zum Auskristallisieren gebracht.

Die dem vorstehend beschriebenen Goldabscheidungsverfahren gegenüber den bisher üblichen Goldabscheidungsverfahren zugrunde liegenden überraschenden Mehreffekte sind, insbesondere was die Beseitigung der Passivität betrifft, durch Stromdichte-Potentialkurven markant ersichtlich.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektrolytischen Goldabscheidung aus Goldbädern mit Ferrocyankalium, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse in alkalischen oder carbonathältigen Bädern mit konzentrierten Lösungen von Ferrocyankalium ab etwa ISg pro Liter bis zur Grenze der Löslichkeit und Gold von etwa 1,5 g pro Liter aufwärts bis 20 g pro Liter und darüber und mit sehr hohen Stromdichten von 0,3 bis 10 Amp. pro qdm und darüber bei gleichzeitigem intensiven Rühren und Erwärmen durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse unter Anwendung von Goldanoden durchgeführt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Nachsättigung der Goldbäder Goldchlorwasserstoffsäure in heiße konzentrierte Ferrocyankaliumlösung eingebracht, der entstandene Niederschlag mit Soda gelöst, das ausfallende Eisen abfiltriert und die verbleibende Lösung zum Auskristallisieren gebracht wird.

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