-
Verfahren zur Herstellung von Elektrolyten zur galvanischen Metallabscheidung
Es ist bereits bekannt, daß Zusätze von Sulfitcellulos,eablauge zum Elektrolyten
die Herstellung guter galvanischer Metallüberzüge erleichtern. Diese Zusätze machten
aber bisher nur einen geringen Anteil des Elektrolyten aus.
-
Demgegenüber hat der Erfinder erkannt, daß man eine sehr erhebliche
Verbesserung und gleichzeitig auch Verbilligung erzielen kann, wenn man die Elektrolytmetalle
oder deren Verbindungen unmittelbar in der mit einem Oxydiermittel, wie Wasserstoffsuperoxyd,
oder sein; m Halogen, z. B. Chlor, -oder mit beiden behandelten ligninhaltigen Zellstoffablauge
löst, so daß diese den Elektrolyten bildet.
-
Der Vorgang ist derart, daß man zunächst das Oxydationsmittel, wie
Wasserstoffsuperoxyd, hinzufügt. Hierbei können Sauerstoffüberträger, wie Peroxydase
und andere Katalysatoren, zugefügt werden. Gleichzeitig oder nachher läßt man ein
Halogen, z. B. Chlor oder Brom, einwirken. Auch andere Oxydationsmittel, wie Chlorate,
Persulfate oder nur Halogene, allein können Verwendung finden. In den so erhaltenen
Reaktionsprodukten können dann die Metallsalze oder die reinen Metalle gelöst werden.
Selbstverständlich kann die Säure der Reaktionsprodukte auch abgestumpft werden,
es kann auch völlig finit Alkali neutralisiert oder alkalisch gemacht werden, wenn
dieses für die spätere galvanische Verwendung nötig wird. Zur Herstellung von Elektrolyten,
die bei der Galvanisierung von halogenempfindlichen Metallen Anwendung finden sollen,
müssen die anorganischen Halogenwasserstoffsäuren entfernt oder unschädlich gemacht
werden. Hierzu wird z. B. Mangandioxyd zugesetzt, gegebenenfalls im überschuß. Es
reagiert mit der anorganischen Halogenwasserstoffsäure, z. B. der Chlorwasserstoffsäure,
und macht sie dadurch unwirksam.
-
Das Mangandioxyd wird statt der sonst zum Abstumpfen von Säuren für
ähnliche Zwecke üblichen Alkalien verwendet, weil es zwar die anorganischen Halogenwasserstoffsäuren
(Chlorwasserstoffsäure im .Falle von Chlor) neutralisiert, nicht aber die für den
Erfindungszweck wichtigen organischen Säuren, die durch die erwähnten Alkalien ebenfalls
neutralisiert werden würden.
-
Die erfindungsgemäß erhaltenen Produkte können zum Versand beliebig
eingedickt bzw. zum Trocknen verdampft werden.
-
Möglicherweise beruht die erzielte günstige Wirkung mit auf der Bildung
von Oxalsäure und Essigsäure, bekannten Elektrolytzusätzen, durch die Oxydation;
doch ist die Verwendung der Ablauge besser und billiger als die Verwendung dieser
eigens hergestellten Säuren oder ihrer Salze.
-
Die Erfindung macht auch den Gebrauch der -Cyanmetallsalze überflüssig,
die man bei der Metallelektrolyse u. a. dazu verwendet, um die Abscheidungspotentiale
mehrerer
Metalle einander nahezdbringen, so daß die Metalle gleichzeitig
abgeschieden werden können, z. B. Kupfer mit Zink in Form von Messing. Die Verwendung
von Cyanverbindungem hat den Nachteil, daß die Elektroden sich häufig mit einer
Membran überziehen und unlöslich werden. Hierdurch-wird bedingt, däß die Stromstärke
während des - Galvaniservorganges zurückgeht und daß sich plötzlich Störungen iergeben,
die die Güte des Metallüberzuges herabmindern.
-
Die Erfindung ,vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß man zur Legierungsabscheidung
Lösungen herstellt, indem man die Lösungen zweier oder mehrerer Elektrolytmetalle
oder deren Verbindungen in Zellstoffablauge gemäß der Erfindung miteinander vermischt.
-
Nimmt man beispielsweise eine Badzusa;mmensetzung, bestehend aus drei
Teilen eines Zinksalzes, z. B. Zinkchlorid, und zwei Teilen eines Zinnsalzes; z.
B. Zinnchlorid, so wird sich je nach den Stromverhältnissen sogleich oder bald nur
Zinn auf der Kathode ausscheiden, wenn eine Zinnanode benutzt wird. Verwendet man
statt der obigen Salze aber die vorliegenden Ligninverbindungen, so enthalten die
Überzüge einen Legi:erungsniieder= schlag, der vorwiegend aus Zink besteht.
-
Es- -wurde* weiter gefunden, "üaß mittels- der neuen Elektrolyte dank
ihres *Gehaltes an Oxydationsprodukten des Lignins Überzüge mit edleren Metallen,
die in der Spannungsreihe -höher stehen, äuf unedleren Metallen; die tief in der
Spannungsreihe stehen, leicht niedergeschlagen. werden.
-
Die Ausfällung .des überzugsmetalls erfolgt sehr leicht in Kristallen,
die einen besonders guten Überzug darstellen. Auch ist es mög-.-lich, durch bloßes
Eintauchen von Eisen in eine der erwähnten Lignin-Kupfer-Verbindungen- ohne Stromanwendung
sehr glänzende irberzüge aus Tupfer zu erhalten, wie sie sonst bisher noch nicht
.erhalten werden konnten.
-
Ein weiterer Vorteil ist der, daß bei Anwendung eines äußeren Stromes
in. saurer Lösung die vorerwähnte Abscheidung von Legierung so durchgeführt werden
kann, daß sehr brauchbare Legierungen abgeschieden werden, die bisher nur schwer
zu erhalten waren, meist nur aus cyanhaltigen Bädern. Beispiele i. 70 kg sog. Ligninzellstofflauge
(Trocken-Substanz etwa 12 %) werden mit o, 5 kg Wasserstoffsupieroxyd versetzt und
etwa- 31/2 Stunden stehengelassen. Hierauf werden etwa 4,2 kg Chlor eingeleitet.
In ¢o kg des erhaltenen Reaktionsproduktes werden nach dem Neutralisieren mit Ätznatron
etwa i o kg Zinkchlorid, Zinnchlorid, Nickelammoniumsulfat, Kupferchlorid,- Cadmiumsulfat
oder andere zweckentsprechende Salze gelöst. Will man Legierungselektrolyten herstellen,
z. B. einen Zink-Zinn-Elektrolyten, so löst man die Salze der beiden zu legierenden
Metalle, vorteilhaft aber von jedem nur die Hälfte der obenerwähnten Mengen, z.
B. 5 kg Zinkchlorid und 5 kg Zinnchlorid.
-
2. In iookg der nach Beispiel i erhaltenen Ligninreaktionsprodukte
werden, ohne vorher zu neutralisieren, etwa 15 kg der Metalle, wie beispielsweise
Kupfer, Zink usw., oder aber deren Oxyde, Hydroxyde usw. gelöst.
-
3. iookg der nach Beispiel i erhaltenen Ligninreaktionsprodukte werden
durch Hinzufügen von ÄtzaIkali stark alkalisch gemacht und sodann mit einem Fünftel
des Gewichtes an Plumbat, Stamlat, Zinkat gemischt. Für Legierungen, z. B. Blei-Zink-Legierungen,
werden beispielsweise genommen: i o kg Natriumplumbat, 2 kg Natriumzinkat.