DE559681C - Verfahren zur Herstellung von Chromueberzuegen auf elektrolytischem Wege - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Chromueberzuegen auf elektrolytischem WegeInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/04—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
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Description
Bei den bekannten Verfahren zur elektrolytischen Verchromung hat man zwei Gruppen
zu unterscheiden: Die eine geht, im Anschluß an die grundlegenden Versuche von
Bunsen von Verbindungen des dreiwertigen
Chroms aus, d. h. von solchen, die das Chrom im Kation enthalten, und benutzt Chromisalze, wie z. B. das Chlorid, Sulfat,
Borfluorid usw. Verschiedene Bäder dieser Art haben sich zwar zum Verchromen vernickelter
Gegenstände als geeignet erwiesen, besitzen aber doch verschiedene Mängel wegen ihrer Kostspieligkeit und weil sie
keinen starken Überzug auf der Kathode hervorrufen. Die zweite Gruppe geht von Verbindungen
des sechswertigen Chroms aus, d. h. von solchen, die. das Chrom im Anion enthalten, und benutzt technisch reine Chromsäure
bzw. deren Salze, wobei sich die betreffenden Bäder nur durch die Zusätze, die zur Chromsäure gemacht werden, unterscheiden.
Zu letzteren gehören erstens neutrale Salze, z. B. Chromsulfat, zweitens basische
Bestandteile, z. B. Chromoxyd, wobei im letzteren Falle aus Chromsäure und Chromoxyd
Chromchromat entsteht, und drittens freie Säuren, z. B. Schwefelsäure.
Die üblichen Chromsäurebäder dieser Art sind aber durchweg hinsichtlich ihrer Tiefenwirkung
mangelhaft, woraus sich praktisch eine große Schwierigkeit ergibt, unregelmäßig gestaltete Gegenstände zu verchromen. Hierzu
sind daher oft besonders gestaltete Anoden erforderlich, und selbst dann werden die Vertiefungen
oft überhaupt nicht verchromt oder nur sehr dünn überzogen.
Im Gegensatz zu diesen bisher bekannten Verchromungsbädern beruht die Erfindung
in der Verwendung von sauren Bädern, welche Salze der sogenannten Chlorchromsäure
Cl — CrO2 — OH, des Analogons
der Chlorsulfonsäure Cl — S O2 — OH,
enthalten. Die Chlorochromate haben nämlich den Vorzug, daß sie sich aus vergleichsweise
billigen und auf dem Markte leicht erhältlichen Ausgangsmaterialien in einfacher
Weise herstellen lassen und daß die aus ihnen bereiteten Bäder sich durch sehr gute Tiefenwirkung
und außerdem noch dadurch auszeichnen, daß sie einen besonders starken Chromüberzug liefern.
Das Natriumchlorochromat bildet sich nach W u r t ζ (Dictionnaire de chimie, I, 2,
S. 894) analog dem Kaliumsalz von PeIi-
got. Letzteres erhält man (vgl. Watts »Dictionary of Applied Chemistry«, S. 157
sowie Bloxams »Inorganic and Organic Chemistry«, Philadelphia 1923, S. 452 und
453) durch vorsichtiges Erwärmen einer konzentrierten Lösung von Bichromat mit konzentrierter
Salzsäure und wenig Wasser nach der Gleichung:
Na2Cr2O7 + 2 HCl = 2 NaCrO3Cl + H2O.
Gibt man nun zu der entstandenen Natriumchlorochromatlösung Oxalsäure hinzu,
so reagiert dieselbe, natürlich nur in einem Teil des Bades, unter Bildung von Chromchlorid,
Natriumchlorid und Wasser, während gleichzeitig Kohlendioxyd gasförmig entweicht:
2 NaCrO3Cl + 3 CoO4H., + 6 HCl
==-■ 2 NaCl -4- 2 CrCl3 + 6 CO2 + 6 H2O.
Das so gebildete Chromchlorid wirkt schließlich auf unverändertes Chlorochromat unter
Bildung von Chromchromat (xCr2O3yCrO3)
ein, während daneben Natriumchlorid -und freie Salzsäure entstehen.
NaCrO3Cl + 2 CrCl3 -f 3 H2O
=: xCr203yCr03 + NaCl + 6HCl.
Die -endgültigen Bestandteile des Bades sind demnach Natriumchlorochromat, Chromchromat,
Kochsalz, Wasser und etwas überschüssige, mit den anderen Bestandteilen nicht in Reaktion getretene Salzsäure.
An sich sind Chromsäurebäder, die als Bestandteile Salzsäure enthalten, bereits bekannt,
indessen erfolgte bei den bekannten Bädern der Salzsäurezusatz unter solchen Bedingungen hinsichtlich Temperaturen und
Konzentrationen, daß sich dabei kein Chlorochromat bilden konnte.
Demgegenüber sind bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Bedingungen derartig
gewählt, daß unter allen Umständen zunächst Chlorochromat entsteht. Dies geht aus der
Betrachtung der Konzentrationsverhältnisse in den folgenden Ausführungsbeispielen hervor.
240 g Natriumbichromat werden in einem 1J2 1 warmen Wassers gelöst und 154 g konzentrierte
Salzsäure' und danach 3,75 g kristallisierte Oxalsäure zugegeben. Nach dem Auffüllen mit Wasser bis auf 1 1 wird
stark gerührt. Selbstverständlich müssen für größere oder kleinere Bäder die Anteilmengen
entsprechend verändert werden, k Dieses Bad wird bei einer vorzugsweise zwischen
Zimmertemperatur und 710C liegenden
Temperatur betrieben; je höher die Temperatur ist, um so besser ist die Leitfähigkeit
des Bades, jedoch verringert höhere Temperatur die Polarisation der Kathode und infolgedessen
die Tiefenwirkung. Die Badspannung beträgt vorzugsweise 4 bis 13 Volt,
die Stromdichte 0,1 bis 0,6 Amp. je Quadrat-Zentimeter Kathodenfläche. Die Stromstärke
ändert sich im gleichen Verhältnis mit der Spannung.
Das vorstehende Bad ist ein sogenanntes Rapidbad, d. h. die Niederschlagsbildung erfolgt
viel rascher als bei dem in dem folgenden Beispiel angegebenen, das als langsam wirkendes Bad bezeichnet sei.
360 g Natriumbichromat werden in einem α/21 warmen Wassers gelöst und γγ g Chlorwasserstoffsäure
und danach 240 g Oxalsäure hinzugefügt. Schließlich wird das Bad durch Zusatz von Wasser auf 1 1 aufgefüllt. Die
Betriebstemperatur liegt zwischen Zimmertemperatur und 710C, die Badspannung beträgt
4 bis 13 Volt, die Stromdichte dementsprechend ο,ι bis 0,6 Amp. je Quadratzentimeter
Kathodenfläche. In diesem Bad erfolgt die Niederschlagsbildung verhältnismäßig langsamer als bei dem vorhergehenden Bad.
Dies rührt von dem höheren Gehalt an dreiwertigem Chrom, nämlich Chromchlorid, her. Das Bad ist an der Kathode in höherem
Maße alkalisch als das Bad gemäß Beispiel 1, und zwar infolge der geringeren Menge von
Salzsäure.
Die Bäder arbeiten zwar auch ohne Oxalsäurezusatz zufriedenstellend, jedoch wird ein
solcher bevorzugt, weil er dazu beiträgt, das sechswertige Chrom zu der dreiwertigen
Form zu reduzieren.
Bäder von der vorbeschriebenen Zusammensetzung haben eine sehr bedeutende, von
der Polarisation der Kathode, der Leitfähigkeit des Bades und dem Kathodenwirkungsgrad
sowie von dem Gehalt des Bades an Chlorochromat abhängende Tiefenwirkung. Während man daher beim Arbeiten mit
Chromierungsbädern, die nur Chromchromat, aber kein Chlorochromat enthalten, eine
Hilfsanode verwenden muß, um die richtige Tiefenwirkung zu erzielen, erweist sich beim
Arbeiten mit chlorochromathaltigen Bädern eine solche als überflüssig.
Als Anoden kommen hierbei lösliche Chromanoden oder unlösliche Graphit- oder
Magnetitanoden zur Verwendung. Beim Bemessen der Menge der Chromanoden gegenüber
unlöslichen Anoden muß sorgfältig verfahren werden, weil die Chromanode sich als
dreiwertiges Chrom auflöst und letztere den Wirkungsgrad der Lösung herabsetzen würde.
Das Natriumbichromat kann durch die Chromate oder Bichromate anderer Alkali-
metalle, wie Ammonium oder Kalium oder der Erdalkalimetalle, Barium, Strontium und
Calcium, ersetzt werden.
Die im endgültigen Bade verbleibende freie Salzsäure kann durch zahlreiche andere
Säuren ersetzt werden, z. B. durch Essigsäure, Phosphorsäure und andere. Der Hauptzweck der freien Säure ist, ein Alkalischwerden
des Bades an der Kathode zu verhindern sowie als Leiter zu dienen.
Claims (3)
- Patentansprüche:i. Verfahren zur Herstellung von Chromüberzügen auf elektrolytischem Wege unter Verwendung von sauren Bädern, die Chrom in sechswertiger Form enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß Alkali- oder Erdalkalichlorochromat enthaltende Bäder verwendet werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bad neben Chlorochromat noch das als Badbestandteil für die elektrolytische Verchromung bekannte Chromchromat vorhanden ist.
- 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkali- und Erdalkalichlorochromat und gegebenenfalls noch Chromchromat enthaltenden Bäder aus Alkali- oder Erdalkalibichromat mit entsprechender Menge konzentrierter Salzsäure und gegebenenfalls unter Zusatz von Oxalsäure hergestellt werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US265808A US1797357A (en) | 1928-03-29 | 1928-03-29 | Chromium plating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=23011962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (4)
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US (1) | US1797357A (de) |
DE (1) | DE559681C (de) |
FR (1) | FR665651A (de) |
GB (1) | GB308771A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19643752A1 (de) * | 1996-10-23 | 1998-04-30 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffs |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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FR2529581A1 (fr) * | 1982-06-30 | 1984-01-06 | Armines | Bain d'electrolyse a base de chrome trivalent |
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-
1929
- 1929-02-09 DE DET36393D patent/DE559681C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19643752A1 (de) * | 1996-10-23 | 1998-04-30 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR665651A (fr) | 1929-09-21 |
GB308771A (en) | 1930-01-09 |
US1797357A (en) | 1931-03-24 |
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