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Verfahren zur Erzeugung von Gold.- und Goldlegierungsniederschlägen
aus Dauerbädern mittels des elektrischen Stromes Die Gebrauchsfähigkeit der cyanalkalischen
Bäder für Farbvergoldung sowie zur Gewichtsvergoldung mit starken Niederschlägen
von Hartgoldlegierungen ist im Vergleich mit der langen Betriebsdauer der Silberbäder
verhältnismäßig sehr kurz, und erfordert ideshalb häufigen Neuansatz. Hierin liegt
bei idem hohen Preis und -der andauernden Goldknappheit einer der empfindlichsten
Nachteile der gebräuchlichen Verfahren.
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Bekanntlich nehmen alle unter. Verwendung von Cyankali angesetzten
galvanischen Bäder mit der Zeit durch Bildung von Ätzkali, Kaliumformiat und anderen
Zersetzungsprodukten. an Konzentration zu, und sobald letztere zu hoch gestiegen
ist; sind diese Bäder nicht mehr gebrauchsfähig, sondern müssen durch frische ersetzt
werden. An dieser nach dem bisherigen Stand der Technik unabänderlichen Tatsache
konnte,die vor langer Zeit für Silberbäder vorgeschlagene Ausfällung der in diesen
angereicherten Pottasche nichts ändern; für Farbgold- und Gol,dlegierungsibäder
kam .sie aus folgendem Grunde niemals in Frage: Die im Laufe der Beanspruchung in
diesen Bädern :durch Zersetzung von Kaliumcyanid u.sw. entstandene und angepeicherte
Pottasche ist zwar durch Bari,u,meyanid ausfällbar, aber durch :diese Umsetzung
bildet sich bekanntlich an ihrer Stelle die äquivalente, nahezu gleich große Menge
Kaliumcyanid, die ihrerseits die Abscheidungspotentiale der einzelnen in den genannten
Bädern enthaltenen und daraus gemeinsam abzuscheidenden Edel- und Unedelmetall:e
gegeneinander noch mehr verschiebt als die angereicherte Pottasche, wodurch der
beabsichtigte Zweck der Ausfällung begreiflicherweise völlig verfehlt wird.
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Diese nach hem heutigen Stand der Technik als unvermeidbar hingenommene
Konzentrationsänderung aller ,gebräuchlichen cyankalischen Edelmetallbäder bewirkt
nun eine dauernd steigende Zunahme der Leitfähigkeit dieser Elektrolyte, wodurch
sich wiederum die Abscheidungspotentiale ,der darin gelösten und gemeinsam daraus
abzuscheidenden Metalle, Gold, Silber, Kupfer, Nickel und gegebenenfalls auch Kobalt
und Zink derartig stark gegeneinander verschieben, daß sich hierdurch :die Farbtöne
wie auch .de
haratierung der abgeschiedenen Goldlegieru:rgsniederschläge
unerwünscht verändern.
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Zach dein bisherigen Stand der Technik muß diesen unerwünschten Veränderungen
dadurch begegnet werden, daß 1;ei der häufig erforderlichen Wiederauffrischung dieser
Biider die ihnen durch die Vergoldung jeweils entzogenen Metallmengen und von diesen
besonders das Kupfer und Silber äußerst vorsichtig wieder zugesetzt werden, wobei
die jeweils zuzusetzende Menge jedes der genannten Metalle .der ansteigenden Konzentration
und Leitfähigkeit der Elektrolyte angepaßt, @d. h. entsprechend geändert werden
muß, wenn man gleichmäßige Farbtöne und gleichbleibende Karatierung der Goldlegierungsniederschläge
erzielen will. Bei dieser vorsichtigen Anpassung niuß der Erfahrung Rechnung getragen
werden, daß durch den zunehmenden Gehalt der Elektrolyte an Pottasche, tltzkali
usw. eine im Verhältnis zur abgeschiedenen Goldmenge vermehrte Abscheidung von Kupfer
verursacht wird, wodurch die Farbtöne der Vergoldung unerwünscht rötlicher werden,
falls der Kupferzusatz nicht entsprechend vermindert wurde, sowie daß der geringste
Überschuß des äußerst vorsichtig und nur in kleinsten Mengen allmählich zuzusetzenden
Silbers infolge seiner großen Färbekraft einen Farbumschlag hervorruft, wodurch
statt eines z. B. gewünschten -zart grünlich-,veißen Farbtones ein weißer erhalten
wird, der dann nur durch ein zeitraubendes Herausarbeiten des Silberüberschusses
aus dem Bade korrigierbar ist.
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Diese bei allen gebräuchlichen Verfahren und bei jeder der täglich
oftmals erforderlichen-Wiederauffrischungen der Elektrolyte notwendige Anpassung
mittels je nach Ausfall der Farbtöne abgeänderten Zusätzen der einzelnen Metalle
erfolgt auf rein empiriscliem Wege -und stellt an die Erfahrung des Bedienungpersonals
große Anforderungen, die noch gewachsen sind, seit die Schmuckmode fast ausschließlich
blasse Goldfarbtöne bevorzugt. Diese Anpassung wird uni so schwieriger, je höher
die Konzentration und Leitfähigkeit der Elektrolyte ansteigt und infolgedessen die
Abscheidungspotentiale der gemeinsam abzuscheidenden Metalle eine Verschiebung gegeneinander
erleiden. Sobald diese Anpassung versagt, ist jedesmal ein frischer Badansatz erforderlich.
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Frische Badansätze liefern nun erfahrungsgemäß erst nach genügend
langem Durcharbeiten mittels des Stromes besonders schöne und glänzende Farbtöne
der Vergoldung. j e länger jedoch diese Bäder benutzt werden, desto mehr läßt der
Glanz der Niederschläge zu wünschen übrig. In diesem Falle erfordern die auf Hochglanz
zu polierenden Nieclerschläge vermehrte Polierarbeit und diese verursacht vermehrte
Goldverluste. Auf Gegenständen mit matter Oberfläche sieht in diesem Falle die Vergoldung
trüb aus. Bei --stärkeren Goldlegierungsauflagen besteht in .',#iesern Falle außerdem
,die Gefahr, daß diese @'ätzf ihrer Unterlage nicht festhaften, sondern abspringen
sowie in, einer entsprechend. der gestiegenen Leitfähigkeit veränderten Karatierui>g.
Zur Vermeidung der genannten Schäden ist man gezwungen, die allgemein gebräuchlichen
Bäder nicht his zu dieser gefährlichen Grenze auszunutzen, sondern sie rechtzeitig
durch frische zu ersetzen.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die nach dem
heutigen Stand der Technik bei allen gebräuchlichen Verfahren unvermeidbare Zunahme
der Konzentration und Leitfähigkeit der Goldbadelektrolyte samt ihren oben geschilderten
unerzvünschten Wirkungen durch das Zusammenwirken von Maßnahmen zu verhindern, welche
.die Konzentration und Leitfähigkeit dauernd konstant halten, so daß in diesen Elektrolyten
ein Gleichgewichtszustand zwischen ihrem Gehalt an den einzelnen gemeinsam abzuscheidenden
Metallen, den Leitsalzen und deren Zersetzungsprodukten hergestellt und dauernd
aufrechterhalten wird, wodurch auch das Abscheidungspotential jedes dieser Metalle
konstant bleibt, stets gleichmäßige, besonders glanzvolle Farbtöne und gleichmäßige
Karatierung der Goldlegierungsniederschläge erzielt werden und ein sicheres Arbeiten
dauernd gewährleistet wird.
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Diese Maßnahmen sind gemäß der Erfindung folgende: i. Der Badansatz
erfolgt nur ein einziges Mal bei der \ eueinrichtung .der Bäder. Jeder Neuansatz
fällt fort; die Bäder werden als Dauerbäder verwendet; sie sind dauernd durchgearbeitet
und liefern infolgedessen stets gleichmäßige und besonders glanzvolle Farbtöne und
gleichmäßige Karatierung der j Vergoldung.
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:2. Der Gehalt dieser Dauerbäder an den in ihnen entstehenden, nicht
ausfallbaren Zersetzungsprodukten Ätzkali, Kaliumformiat usw. wird dadurch dauernd
konstant gehalten, daß nach jeder Vergoldung einer bestimmten Anzahl Ware der Badflüssigkeit
durch die Entnahme eines kleinen, abgemessenen Badanteiles die jeweils entstandene
kleine Menge der genannten Zersetzungsprodukte entzogen und hierdurch deren bei
all, ii gebräuchlichen Verfahren unvermeidbare Anreicherung mit deren geschilderten
schädlichen Wirkungen verhindert werden.
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3. In diesem entnommenen kleinen Anteil des Elektrolyten wird dessen
Gehalt an Pottasche festgestellt und auf Grund dieser Ermittlung
dein
Elektrolyten nach dem Vergolden :einer bestimmten Warenmenge die erforderliche Menge
Bariumcyanid oder B-ariumhydrat zugesetzt, wodurch die jeöveils gebildete kleine
Menge Pottasche so frühzeitig ausgefällt wird, :daß weder ,durch sie noch durch
die bei dieser Umsetzung gebildete kleine Menge Kaliumcyanvd ein Ansteigen der Konzentration
und Leitfähigkeit auftritt, sondern der Pottaschegehaltdauernd konstant gehalten
wird. Der wesentliche Unterschied zwischen dieser dritten Maßnahme des vorliegenden
Verfahrens und dem oben angezogenen -bekannten Ausfällun!gsverfahren der Pottasche
aus Silberbädern besteht somit .darin, daß bei :dem letzteren Verfahren die Pottasche
erst dann ausgefällt wird, wenn sie durch ihre starke Anreicherung die Güte der
Niederschläge vermindert. Eine Konstanthaltung des Pottasche- und Cyani:dgehaltes,
wie sie das vorliegende Verfahren erstmals bringt, wird bei dem bekannten Verfahren
ebensowenig bezweckt und erreicht wie die Verhinderung des hierbei durch hie Umsetzung
entstehenden unzulässig hohen Anstiegs des freien KCN. Das bekannte Verfahren ist
infolgedessen für die Konstanthaltung von Goldleg ier ung sdauerlbä@der völlig unbrauchbar.
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4.. Da infolge des Zusammenwirkens - der unter i bis 3 gekennzeichneten
Maßnahmen zur dauernden Konstanthaltung der Leitfähigkeit der Dauerbäder diesen
:durch die Vergoldung einer bestimmten Warenmenge bei Einhaltung einer bestimmten
Vergoldungsdauer, Badspannun.g und -temperatur stets gleich große Mengeneines jeden
der gemeinsam abgeschiedenen Metalle entzogen werden, so ist es bei dem vorliegenden
Verfahren erstmals gelungen, den Dauerbädern die ihnen jeweils entzogenen Mengen
des Goldes und der anderen Metalle sowie der Leitsalze durch eine Zusatzlösung konstanter
Zusammensetzung so genau wieder zu ersetzen, daß der Gehalt :der Dauerbäder an diesen
Metallen ,dauernd konstant bleibt.
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Der hierdurch erzielte weitere Vorteil des vo:rliebenden Verfahrens
macht jedes bei allen gebräuchlichen Verfahren erforderlche mühevolle und zeitraubende
Herumprobieren mit von Fall zu Fall abgeänderten Mengen der Metallzusätze unnötig
und gewährleistet die Herstellung stets gleichbleibender Farbtöne und Karatierung
der Goldniederschläge sowie ein sicheres Arbeiten.
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Die oben beschriebenen vier Maßnahmen sind derart vereinfacht"daß
erfahrungsgemäß jede ungelernte Hilfskraft ohne galvanotechnische Vorkenntnisse
sofort :befähigt ist, diese, bei den bekannten Verfahren so schwierige Bedienung
der Farbgoldbäder zu übernehmen und einwandfrei mit .den Dauer-Bädern zu arbeiten.
Durch den Wegfall der bei den bekannten Verfahren oftmals erforderlichen Neuansätze
der Vergoldungsbäder tritt eine wesentliche Ersparnis an Gold ein. Jede Umvergoldung
von Waren, deren Farbton nicht den vorliegenden Mustern entspricht, fällt fort,
weil stets genau der gleiche Farbton aus jedem .der Dauerbäder erhalten wird. Diese
stets glanzvollen Goldlegierungsniederschläge ersparen Polierarbeit und verhindern
die durch solche entstehenden Goldverluste und das Durchpolieren der Farbvergoldung.
Die aus den bekannten Verfahrensbädern nicht dauernd erzielbare gleichmäßige Karatierung
der Hartgoldlegierungsniederschläge wird .bei :dem vorliegenden Verfahren dauernd
gewährleistet und selbsttätig geregelt. Die hierbei erhaltenen Niederschläge sind
besonders dicht, glänzend und von außerordentlicher Härte, sie haften stets fest
auf der Unterlage und gewährleisten somit Sicherheit gegen die Gefahr des Abspringens.
Beispiel Ein Farbold@bad enthält als Ansatz in destilliertem' Wasser gelöst: 0,55
gil Feingold, o, i o g/1 Feinszlbier, o, i 8 g/1 Kupfer im Form ihrer reinsten Kahumcyanidd:o#pp#elsahe
sowie als Leitsalze i,5o g/1. Kaiitimcyanid und 1,50 gll Kaliumearbonat.
Die Ba:dspannun:g beträgt io Volt, die Temperatur 5o° C.
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Der Abstand der unangreifbaren Anoden von den Kathoden ist io cm.
In diesem Badansatz werden die Gegenstände, z. B. Uhrgehäuse, Uhrarmbänder, Schmuckstücke
usw., in kleinen Abteilungen farbvergoldet. Die Vergoldungsdauer richtet sich nach
der gewünschten Stärke der Goldauflage und betrage im Beispiel io Sekunden. In dieser
Zeit wird erfahrungsgemäß eine stets genau gleiche Gewichtsmenge einer Farbgoldlegierung
mit einem Feingoldgehalt von o,7 g auf je ioo Stück. Ware niedergeschlagen. Nach
deren «#rergol:dung wird der Badflüssigkeit ein kleiner, abgemessener Anteil entzogen
und zur Ermittlung der durch die Zersetzung jeweils gebildeten geringen Menge Pottasche
benutzt. Zwecks :deren Ausfällung wird dem Elektrolyten die erforderliche Menge
von Bariumcyanid zugesetzt, wodurch eine kleine Menge von Bariumcarbonat ausfällt,
die sich rasch absetzt. Die Ersatzlösung enthält in destilliertem Wasser gelöst:
io,oo gfl Feingold, 2,oo ,g/1 Feinsilber, 3,25 git Kupfer in Form ihrer reinsten
Kaliumdoppeicyani.de, ferner 12,5 gll reinstes Kaliumcar'bonat und so viel reinstes
cyannatriumfreies Kaliumcyanid, ,daß von diesem im Liter der Ersatzlösung :genau
12,5 g freies KCN enthalten sind. Da dein Dauerbad durch die Vergoldung
von
je@veils ioo Stück Ware eine Gold-.
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legierungsmenge entzogen wurde, die stets genau oj g Feingold enthält,
sowie durch die 1:Ieine'Bädentnahine beispielsweise außer den anderen Metallen
0,3 g Feingold entzogen wurden, so sind dem Dauerbade insgesamt i,oo g Feingold
zu ersetzen. Es sind somit von dieser Ersatzlösung nach je ioo Stück Ware stets
genau ioo ccm, die i,oo g Feingold enthalten, abzumessen und dem Dauerbad zuzusetzen,
worauf dieses nach Ergänzung auf Normalstand mit destilliertem Wasser für die nächste
Vergoldung bereit ist. Das Ergebnis dieses Beispiels äst ein blai3-gelber Farbton
mit zartem rosa Schimmer und prachtvollem, feurigem Glanz, der auf keiner Warenpartie
nach. Reingelb oder nach Rosa .umschlägt.
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Eine zweite Ausführungsform des vorliegenden-Verfahrens ermöglicht
die für bestimmte Goldbäder vorteilhafte Verwendung vonKaliumphosphat, -pyrophosphatoder-,sulfit
als Leitsalze, von denen gerade nur so viel mit einem Teil der jeweils gebildeten
kleinen Menge Pottasche mitgefällt wird, daß hierdurch das Ionenlöslichkeitsprodukt
zwischen der Pottasche und den genannten Leitsalzen und somit auch die Leitfähigkeit
der Dauerbäder konstant gehalten wird. Die übrigen Maßnahmen bleiben die gleichen,
wie oben beschrieben.