DE655494C

DE655494C - Verfahren zur Abscheidung metallischen Chroms

Info

Publication number: DE655494C
Application number: DEK135043D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-01-10
Filing date: 1933-01-10
Publication date: 1938-01-17

Description

Verfahren zur Abscheidung metallischen Chroms Die übliche Art der elektrolytischen Verchromung beruht auf der Anwendung eines Elektrolyten, der Chromsäure und Schwefelsäure etwa im Verhältnis ioo : i enthält. Dabei wurde die Beobachtung gemacht, daß ein Schwefelsäuregehalt über 1,2 % oder unter o,5 @`o, bezogen auf die Menge des vorhandenen Chromtrioxyds, das Bad praktisch unbrauchbar macht, was insofern eine Schwierigkeit bedeutet, als während der Elektrolyse Chromsäure verbraucht wird und unter ständigen Analysen zugesetzt werden m@uß, um die Badzusammensetzung innerhalb der erwähnten Grenzen konstant zu halten.
:Indere Nachteile dieser Bäder biestehen darin, daß die Streufähigkeit nur begrenzt ist, daß die Stromausbeute namentlich bei niederen Stromdichten nur sehr gering ist, und daß der Niederschlag sehr große Mengen Wasserstoff- einschließt, die ihn sehr spröde machen und die Herstellung dickerer Schichten außerordentlich erschweren.
Es wurde nun gefunden, daß sich metallisches Chrom aus wäßriger Chromtrioxydlösung, die praktisch frei von fremden Säureanionen ist, gut abscheiden läßt, wenn dem Elektrolyten als fremde Kationen Kobalt, Nickel oder Cadmium zugefügt werden. Diese Metalle sind imstande, Kationenkomplexe zu bilden.
'.Ulan kann zweckmäßig außerdem dem Elektrolyten noch organische, mit den anwesenden Metallen komplexbildende Verbindungen, wie z. B. Glucose, Rohrzucker, Fruktose, von diesen abgeleitete zweiwertige Säuren, Weinsäure, zusetzen, die im Chromsäureelektrolytien durch Aufoxydation als Säure restlos zerstört werden, dagegen durch einen Einbau in Kanonenkomplexe teilweise erhalten bleiben. Die Zusatzmetalle werden dem Bade zweckmäßig in Form von Oxyden, Hydroxyden, Carbonaten oder von Salzen der nach Anspruch 2 komplexbildenden organischen Säuren zugefügt; damit keine fremden, im Bad beständigen Säureradikale ins Bad gelangen. Aus diesem Grunde kann man auch mit Vor-.teil die genannten Metalle durch anodisches Lösen in das Bad bringen. Zu diesem Zweck hängt man als Anode diese Metalle ins Bad und elektrolysiert.
Typische Bäder nach dem vorliegenden Verfahren sind folgende:

Das Bitartrat bildet ein Kationenkomplex; jede Menge Bitartrat, die nicht zur Bildung der Kationenkomplexe verwendet wird, wird durch die Chromsäure zu CO., und 1-1.,0 oydiert und dadurch beseitigt. In ähnlicher Weise erfolgt die Unschädliclnnachung der anderen oben angeführten komplexbildenden Verbindungen, soweit sie eben nicht in die Kanonenkomplexe übergehen.
Die Zugäbe der Zusatzmetalle Kobalt, Nickeloder Cadmium kann in weiten Grenzen schwanken. Die gute Wirkung beginnt schon, wenn etwa i o% dieser Metalle, bezogen auf das im Elektrolyten enthaltene Chromtrioxyd, zugegeben wird. Ähnlich verhält es sich mit den komplexbildenden Zusatzverbindungen. Ein evtl. Überschuß schadet nicht, weil, wie :oben beschrieben, ein überschüß der komplexbildenden Stoffe in Form von CO. und H20 wieder ausgeschieden wird. Ein evtl. Überschuß an Kobalt, Nickel oder Cadmium geht bei der Verchromung mit in den kathodischen Niederschlag, wobei sich das Badgleichgewicht von selbst einstellt. Diese Umstände erleichtern das Ansetzen von guten Chrombädern gemäß der Erfindung, weil man durch evtl. aus Sicherheitsgründen etwas hoch bemessene Zusätze keinen Schäden anrichten kann.
Es ist schon vorgeschlagen worden, Nickelverbindungen zusammen mit Kupferverbindungen bei fremdsäurehaltigen Chromsäurebädern zu verwenden, die aus einer Lösung von Chromsäure mit Zusätzen von Chromsulfat beständen.
Demgegenüber handelt es sich bei dein vorliegenden Verfahren um fremdsäurefreie Chrombäder. Nach dem vorliegenden Verfahren werden schon bei einer Stromdichte von i Amp./ qdm aufwärts hochglänzende Chromniederschläge technisch brauchbarer Art erhalten. Schon bei dieser geringen Stromdichte haben die Chrombäder nach dem neuen Verfahren eine ausgezeichnete Streufähigkeit: Die Stromdichte pro Quadratdezimeter, bei welcher Chrom in brauchbarer Form abgeschieden werden kann, liegt also bei den Bädern gemäß der Erfindung wesentlich niedriger als bei Bädern mit Fremdsäuregehalt. Die übliche Gebrauchsstromdichte bei schwefelsäurehaltigen Bädern ist io Amp./ qdm. Die auerniedrigste Stromdichte bei schwefelsäurehaltigen Bädern, bei der überhaupt Chrom abgeschieden wird, ist .1 Amp.;` qdm. Hierbei entstehen aber noch keine brauchbaren Niederschläge: Dadurch, daß man nach dem vorliegenden Verfahren mit geringeren Stromdichten auskommt als bisher, ergibt sich hei profilierten Gegenständen ein besseres Streuvermögen. Außerdem braucht man nicht die üblichen hohen Deckströme anzuwenden. Hierdurch vermeidet man wieder das bekannte Grauwerden (sog. Verbrennen) der Kanten der Gegenstände, was viel Nacharbeit (Polieren) erfordert.

Claims

PATE', TANSPRf'CHE: i: Verfahren zur Herstellung elektrolytischer Chromniederschläge, dadurch gekennzeichnet, daß man praktisch fremdsäurefreie Chromsäureelektrolyte verwendet, denen man als Kationen Kobalt, Nickeloder Cadmium zusetzt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man organische, mit den anwesenden Metallen komplexbildende Verbindungen, wie Glucose, Rohrzucker, Fruktose, von diesen abgeleitete zweiwertige Säuren, Weinsäure, zusetzt, die im Chromelektrolyten durch Auföxydation als Säure restlos zerstört werden, dagegen durch einen Einbau in Kationenkomplexe teilweise erhalten bleiben.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmetalle in Form von Oxyden, Hydraoxyden, Carbonaten :oder von Salzen der nach Anspruch 2 komplexbildenden organischen Säuren verwendet werden.