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Firma Dr. Th. Wieland in Pforzheim und Hugo Fritzel in Düsseldorf
Die Erfindung betrifft ein galvanisches Goldkomplexbad, in welchem das Gold an Thioharnstoff
gebunden ist.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, .galvanische Bäder durch einfache
Zugabe vonThioharnstoff zu Schwermetallsalzlösungen her-, zustellen. Ein Goldbad
kann jedoch auf diese Weise nicht .gewonnen werden, da eine Gold-Thioharnstoff-Verbindung,
die durch einfaches Zufügen von Thioharnstoff zu .einer Goldlösung entsteht, nicht
haltbar ist. Auch in vor Licht geschützten braunen Flaschen scheiden sich gelbe
bis grünliche Flocken ab, und zwar j e nach Aufbewahrungstemperatur unter Umständen
erst nach Wochen. Diese Ausscheidungen haften an der Glaswand und sind reichlich
schwefelhaltig. Ein aus solchen Zersetzungserscheinungen bestehendes Goldbad ist
nicht brauchbar. Ferner fehlen diesem Bad die zur Verwendung z. B. in einer Wanderanode
erforderlichen Eigenschaften hinsichtlich Abscheidungs.geschwindigkeit und Leitfähigkeit.
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Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt.
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Das Neue .besteht darin, daß man eine wässerige Lösung von Chlorgold
mit einer wässerigen Thioharnstofflösung bis zur Entfärbung vermischt und anschließend
durch. Erhitzen bis auf etwa roo° und Abfiltrieren von Schwefel stabil macht.
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Die Gewinnung des neuen Bades kann beispielsweise auf folgende Weise
geschehen: Man löst 8 g Chlorgold in etwa 400 ccm Wasser und getrennt davon 6,2
g Thioharnstoff ebenfalls in etwa 40o ccm Wasser. Unter Rühren gibt man die Goldlösung
in die Thioharnstofflösung, wobei sie unter Entfärben mit dem Thioharnstoff reagiert.
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Um diese Lösung haltbar zu machen, wird sieeinerthermischenUmwandlung
unterzogen. Diese wird zweckmäßig auf dem Wasserbad bei einer nahe roo° liegenden
Temperatur. ausgeführt, wobei Schwefel in fein verteilter Form ,ausfällt. Die Umwandlung
ist vollendet, sobald der zunächst sehr fein abgeschiedene Schwefel sich zu gröberen
Flocken ballt. Nach .dem Erkalten wird filtriert und das Filtrat zur endgültigen
Gewinnung des Bades mit Wasser auf rooo ccm aufgefüllt. Dieses . nunmehr stabile
Bad enthält somit 4 g Gold in einem Liter Flüssigkeit.
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Wird ein Goldbadmit anderem Goldgehalt gewünscht, so ist dies in weitestem
Maße möglich. Wenngleich das nach obiger Vorschrift ge- ; wonneneBad auch ohne jedenLeitmittelzusatz
gut verwendbar ist, so ist doch eine Erhöhung seiner Leitfähigkeit
meist vorteilhaft. Dies geschieht am wirksamsten durch Zusatz von Säuren. z. R.
von i Gewichtsprozent konzetztrierter Schwefelsäure oder von 2 Raui»-prozenten konzentrierter
Salzsäure. Es h#t sich gezeigt, daß, wenn an die Stelle von Säuren Salze treten
sollen, beispielsweise Alkalborofluoride oder Ammoniumchlorid hierzu geeignet sind.
Dann kann allerdings die Stromdichte nicht auf die bei Säurezusatz möglichen Maximalwerte
erhöht werden.
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Zwecks Arbeitens in Verbindung mit einer Wanderanode kann dem Bad
in bekannter Weise ein geeignetes, den Säuregehalt des Bades nicht verringerndes
Schleifmittel, wie Calciumsulfat, Kieselgur o. dgl., durch Aufschlämmen zugesetzt
werden.
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Während im allgemeinen die Stromdichte bei der Elektrolyse galvanischer
Bäder nur wenig von einem jeweiligen, stets niedrigen Normalwert abweichen darf,
zeichnet sich das neue Bad durch eine sehr große Veränderbarkeit der Stromdichte
aus. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft aus, wenn eine erhebliche
| Ungefähre kathodische Stromdicht |
| Bad in Amp, qdm |
| bei 3 Volt bei 4i/,Volt bei t;'..= V(hlt |
| Thioharnstoffbad ohne Leitmittelzusatz . . . . . . . . . .
. . . . . . 0,8 1,6 9,6 |
| Thioharnstoffbad mit Leitmittelzusatz.................. 2,0
6,8 .10,o |
| `'ergleichsbad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 0,2 0,2 0,2 |
Bei sachgemäßerAnwendung einer Wanderanode werden mit dein neuen Bad sehr schnell
stidfreie, also nicht nachpolierbedürftige Niederschläge von solcherStrakturdichte
erzeugt. daß sie auch bei geringster Dicke die Dichte undVerschleißfestigkeit der
inWannenbädern bekannter Art erzielbaren Niederschläge um ein Mehrfaches übersteigen.
Die Niederschlagsdichte ist sogar größer als diejenige gleichstarker Vergoldungen,
welche mittels Wanderanode und alkalischen Bades erzielt werden können. Die Verbindung
des Goldniederschlages mit dem Grundmetall wird infolgedessen eine besonders feste,
was vor allein dann von Wichtigkeit ist, wenn das Grundmetall nicht oder nur schlecht
zur Legierunäsbildung mit dein Niederschlagsnietall neigt.
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Vergleichsversuche zur Feststellung der Geschwindigkeiten der Goldabscheidung
durch stromloses Eintauchen verschiedener Metalle in das neue Bad einerseits und
in eine saure Chlorgoldlösung andererseits haben ergeben, Bescliletinigungder normalerweise
mit d.1/2 Z."0'. t Spannung bewirkten Niederschlagsbildung gewünscht wird.
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Die außergewöhnlich große Veränderbar-2#eit der Stromdichte wird an
Hand folgender r@ergleichszahlen erläutert, wobei bemerkt «Wird, daß die genannten
Endwerte weder als untere noch als obere Grenzwerte für die Strom-(lichte zur Erzeugung
einwandfreier Nieder Schläge anzusehen sind. Sie können also sowohl unter- als auch
überschritten «-erden. Bei ihrer Feststellung ist eine Platimwanderanode benutzt
worden. Die Anodenfläche be-
trug 1"54 qcm, der Elektrodenabstand etwa 8 111111,
die jeweils bearbeitete Kathodenfläche, bedingt durch die Größe der Wanderanodenkapsel,
etwa 2,5 qcm. Das Bad wurde in zwe' Formen gemäß obiger Vorschrift verwendet. und
zwar einmal ohne L eitmittelzusatz und (las andere Mal unter Zusatz von 2 ° o Salzsäure.
Als Schleifmittel diente in beiden Fällen gefälltes Calciumsulfat, und zwar 15o
g/1. Als Vergleichsbad ist ein kaltes alkalische: holdcvanidbad in ruhender Wanne
benutzt worden. daß hei bleichem Goldgehalt je Liter aus (ler Chloi-goldlösung bereits
in wenigen Minuten eitle erhebliche Goldmenge ausgeschieden wurde, während das Thioliarastoffbad
selbst nach mehrstündiger Einwirkung der Prii: metalle nur eine geringfügige Fällung
zeit.