Przy elektrolitycznym powlekaniu me¬ tali takimi metalami, jak cyna, miedz, cynk, nikiel, kadm oraz ich stopy, np. mo¬ siadz i braz, otrzymuje sie czesto powloki niedostatecznie dobrej jakosci, np. szorst¬ kie, o budowie gabczastej, porowate lub ciemno zabarwione albo pozbawione poly¬ sku. Proponowano juz dodawanie róz¬ nych materialów organicznych i nieorga¬ nicznych, których dodatek do kapieli mial polepszac jakosc powloki wytworzonej.Wiekszosc tych materialów nadaje sie je¬ dnak wylacznie do wytwarzania powlok z metali okreslonych.Stwierdzono, ze przy elektrolitycznym wydzielaniu rozmaitego rodzaju metali, np. cynku, niklu, kadmu, cyny, miedzi o- raz ich stopów, uzyskuje sie zupelnie do¬ bre wyniki, zwlaszcza pod wzgledem ge¬ stosci, twardosci, równomiernosci, glad¬ kosci i polysku powlok, jezeli do kapieli dodaje sie alkoholu wielowinylowego (o- trzymanego np. przez hydrolize octanu wielowinylowego) o dowolnym stopniu polimeryzacji lub jego pochodnych, które sa bardziej lub mniej rozpuszczalne albo peczniejace w wodzie, wzglednie tworza z woda roztwory rzeczywiste albo koloidal¬ ne (hydrosole), np. produktów, które sie otrzymuje przez hydrolize estru wielowi¬ nylowego lub kondensacje alkoholu wielo¬ winylowego z aldehydami, np. formalde¬ hydem lub acetaldehydem, albo przez cze¬ sciowa eteryfikacje alkoholu wielowinylo¬ wego innym alkoholem, np. gliceryna lub metanolem, wreszcie hydrofilowych est-rów alkoholu wielowinylowego z kwasem borowym lub siarkowym.Na ogól ilosc dodawanych materialów nalezy dostosowac do rodzaju metalu pod¬ legajacego wydzieleniu, jego zadanej twardosci i zadanego polysku oraz do roz¬ puszczalnosci zwiazku wielowinylowego, który ma byc zastosowany. Stwierdzono, ze na ogtfl odpowiednia jest ilosc okolo 0,0013 do 0,5 g, najlepiej 0,02 do 0,1 g alkoholu wielowinylowego w litrze. Ponie¬ waz materialy dodawane wywieraja na o- gól dzialanie utwardzajace, nalezy uni¬ kac, zwlaszcza w przypadku stosowania ich do kapieli niklowych, uzywania ich w zbyt duzych ilosciach, np. powyzej 1 g na litr. W przeciwnym razie powstaje nie¬ bezpieczenstwo, ze wydzielona powloka bedzie zbyt twarda i krucha oraz bedzie wykazywala sklonnosc do luszczenia, zwlaszcza przy gieciu i klepaniu (kuciu) przedmiotu zaopatrzonego w taka powlo- ke.Ilosc materialów dodatkowych, stoso¬ wanych w kapielach niklowych wedlug wynalazku, zmienia sie w zaleznosci od skladu kapieli i innych warunków pracy; bardzo dobre wyniki uzyskuje sie na ogól stosujac ilosci alkoholu wielowinylowego wahajace sie od 0,0013 do 0,013 g na litr.W ten sposób uzyskuje sie doskonale wy¬ niki np. przy uzyciu kapieli z siarczanu niklu z dodatkiem okolo 0,0066 g alkoholu wielowinylowego na litr, podczas gdy przy zastosowaniu pochodnej alkoholu wielo¬ winylowego ilosc jej niezbedna do uzys¬ kania podobnie dobrego wyniku powinna byc nieco wieksza.Sklonnosci do tworzenia powlok kru¬ chych, nip. przy wydzielaniu niklu, mozna przeciwdzialac przy uzyciu materialów dodatkowych wedlug wynalazku przez za¬ stosowanie umiarkowanych gestosci pra¬ du na katodzie, np. nie przekraczajacych okolo 2,7 amp./dm2, najlepiej od 1,1 do 2,2 amp./dm2. Przy wydzielaniu niklu zaleca sie równiez stosowanie umiarkowanie pod¬ wyzszonej temperatury, np. okolo 35 do 40°C.Dobre wyniki daje zastosowanie ma¬ terialów dodatkowych wedlug wynalazku przy elektrolitycznym wydzielaniu cynku z kapieli najrozmaitszego rodzaju, np. z kapieli zawierajacych cyjanek cynku lub siarczan cynku, zwlaszcza pod wzgledem duzego polysku otrzymywanych w ten spo¬ sób powlok. Do tego celu stosuje sie kapie¬ le, które zawieraja cyjanek cynku w ilosci nie mniejszej, niz 45 g w litrze, jak rów¬ niez cyjanek potasowca, np. cyjanek sodu, oraz material o odczynie zasadowym, np. wodorotlenek sodu, przy czym nalezy zwrócic uwage na mozliwie calkowita nie¬ obecnosc szkodliwych zwiazków metali ciezkich, zwlaszcza zwiazków olowiu, ka¬ dmu i cyny. Usuniecie sladów tego rodza¬ ju szkodliwych zanieczyszczen mozna przeprowadzic np. w ten sposób, ze kapie¬ le traktuje sie srodkami redukcyjnymi, np. dwusiarczynem lub tiosiarczanem pota¬ sowca, i formaldehydem lub sproszkowa¬ nym metalem nieszlachetnym takim, jak cynk, albo tez przed ich uzyciem poddaje sie je elektrolizie przy malej gestosci pra¬ du istosujac np. anody z czystego cynku, albo tez straca sie zanieczyszczenia przez wytworzenie koloidalnego osadu w roz¬ tworze lub przez dodanie nieorganicznych lub organicznych zwiazków siarki, np. siarczków lub zwiazków tiomoczniko- wych. Po oddzieleniu wydzielonych zanie¬ czyszczen od roztworu, np. przez saczenie, do kapieli oczyszczonej dodaje sie alkoho¬ lu wielowinylowego w ilosci od 0,01 do 0,1 g na litr lub w ilosci nieco wiekszej, np. od 0,1 do 0,5 g, pochodnej alkoholu wielowi¬ nylowego w litrze w postaci roztworu wo¬ dnego, po czym z kapieli tej wydziela sie nastepnie w zwykly sposób powloki cyn¬ kowe, r^p. na przedmiotach ze stali.Powloki wytworzone w ten sposób od¬ znaczaja sie taka gladkoscia i takim po- — 2 —lyskiem, ze dodatkowe traktowanie w celu wytworzenia polysku staje sie zbedne. W celu polepszenia polysku mozna w pew¬ nych przypadkach poddawac powloki cyn¬ kowe dodatkowemu traktowaniu np. za po¬ moca kwasnego roztworu, np. roztworu kwasu siarkowego zawierajacego niewiel¬ ka ilosc kwasu azotowego albo nadtlenku wodoru, przy tak malym stezeniu skladni¬ ków kwasnych, zeby w okresie traktowa¬ nia nie mozna bylo jeszcze zauwazyc na¬ gryzania powierzchni cynku.Zastosowanie materialów dodatko¬ wych wedlug wynalazku powoduje równiez powstawanie duzego polysku w przypad¬ ku elektrolitycznego wydzielania kadmu.Przy elektroplaterowaniu przedmiotów malych sposobem bebnowym zastosowanie materialów dodatkowych wedlug wyna¬ lazku daje jeszcze te korzysc, ze powoduje wyrównanie skutków wywolanych tym, ze nie wszystkie czesci materialów znajduja¬ cych sie w bebnie zostaja poddane dziala¬ niu tej samej gestosci pradu na katodzie.Wskutek nierównomiernego rozdzialu ge¬ stosci pradu na wszystkie przedmioty w bebnie powstaje niebezpieczenstwo, ze pe¬ wne czesci powierzchni uzyskaja zbyt ma¬ le gestosci pradu, co wplywa ujemnie na polysk powlok cynkowych, wydzielanych na tych czesciach. Obecnosc materialów dodatkowych wedlug wynalazku zapewnia powstawanie blyszczacych powlok rów¬ niez i na tych czesciach. Stwierdzono rów¬ niez, ze przy prowadzeniu procesu w be¬ bnie, zwlaszcza przy elektroplaterowaniu cynkiem, dzialanie wglebne (rozpraszaja¬ ce) kapieli wzrasta, co jest zwlaszcza wa¬ zne przy obróbce przedmiotów posiadaja¬ cych stosunkowo duze wglebienia.Przyklad I. Stosowane kapiele zawie¬ raly w litrze: cyjanku cynku 75 g cyjanku sodu 37,5 g wodorotlenku sodu 75 g siarczku sodu 0,25 g alkoholu wielowinylowego 0,026, 0,078, 0,13, 0,26 i 0,52 g Material anodowy Warunki robocze: Material katodowy Stosunek powierzchni anod do katod Temperatura Czas platerowania cynk elektrolityczny amalgamowany z V4°/o Hg blacha stalowa walcowana na goraco 3:1 25 do 30°C 15 minut.Stosujac dodatek zaledwie 0,026 g al¬ koholu wielowinylowego na litr w postaci 5%-owego roztworu wodnego i przy ge¬ stosci pradu na katodzie 2,15 do 5,38 amp./dm2 uzyskano dobre powloki, po¬ kryte brazowa blona, którym mozna bylo nadac z latwoscia polysk przez dodatkowe traktowanie w roztworze nadajacym sie do wytwarzania polysku. Stosujac doda¬ tek 0,078 g alkoholu wielowinylowego w litrze i przy gestosci pradu na katodzie 1,08 amp./dm2 uzyskano pólblyiszczace po¬ wloki, pokryte zóltawa blona, które po do¬ datkowym potraktowaniu roztworem wy¬ wolujacym polysk uzyskaly duzy polysk.Takie same wyniki osiagnieto stosujac prad o gestosci 2,2, 3,2, 4,3 i 5,4 amp. na 1 dm2 powierzchni katody. Stosujac 0,13 — 3 —g alkoholu wielowinylowego na litr, przy gestosci pradu na katodzie 1,1, 2,2, 3,2, 4,3 i 5,4 amp./dm2, uzyskano powloki o bra¬ zowawym blyszczacym zabarwieniu, któ¬ rym przez dodatkowe traktowanie nada¬ no doskonaly polysk. Powyzej podane ilo¬ sci stanowia najlepsze stezenie dodawane¬ go materialu w wiekszosci przypadków i przy tego rodzaju kapieli nieruchomej.Takie same wyniki uzyskano stosujac 0,26 g alkoholu wielowinylowego na litr jprzy gestosci pradu 1,1, 3,2 i 5,4 amp./dm2, przy czym tylko przy gestosci 3,2 i 5,4 amp./dm2 brzegi plyt byly nieco matowe.Stosujac 0,52 g alkoholu wielowinylowego na litr otrzymano powloki, którym tylko przy gestosci pradu 3,2 amjp./dm2 mozna bylo nadac polysk przez traktowanie do¬ datkowe.Glówna zaleta zastosowania alkoholu wielowinylowego w kapielach nierucho¬ mych do (platerowania cynkiem polega na tym, ze w ten sposób uzyskuje sie blysz¬ czace powloki przy znacznie nizszych ge¬ stosciach pradu, niz wówczas, gdy sie tych dodatków nie stosuje. Dzieki temu mozna równiez wytwarzac blyszczace po¬ wloki na przedmiotach o znacznych wgle¬ bieniach. Stwierdzono równiez, ze w przy¬ padku zastosowania tego materialu do¬ datkowego powloki sa bardziej blyszcza¬ ce, niz w przypadku zwyklego sposobu pracy bez tego dodatku przy gestosciach pradu 3,2 amp./dm2. Zjawisko to jest po¬ zadane, poniewaz w ten sposób mozna u- zyskac powloki o lepszym wygladzie na przedmiotach walcowanych na goraco i in¬ nych posiadajacych powierzchnie szorstka.Przyklad II. Stosowane kapiele za¬ wieraly w litrze: Kapiel cyjanku cynku cyjanku sodu wodorotlenku sodu siarczku sodu alkoholu wielowinylowego Nr 1. 53 g 3,07 „ 52,6 „ 0,25 „ 0,13 „ Warunki robocze: Nr 2. 53 g 18 „ 52,6 „ 0,25 „ 0,13 „ Nr 3. 53 g 53 „ 52,6 „ 0,25 „ 0,20 „ Aparat Anody Material katodowy podlegajacy powlekaniu Temperatura Prad pochyly beben pojemnosci 38 litrów, wy¬ lozony guma. cynk elektrolityczny w koszu wirujacym. trzpienie, nakretki, gwozdzie. 22 do 43°C. 50 do 75 amp. na 18 do 23 kg materialu przy 7 woltach.Czas platerowania 1 do 4 godzin.Kapiel nr 1 dala blyszczace powloki, pokryte brazowawa blona, które po dodat¬ kowym traktowaniu osiagnely piekny po¬ lysk.Kapiel nr 2 dala po 2 godzinach gru¬ be, bardzo blyszczace powloki o zaledwie lekkim brazowawym zabarwieniu, które dalo sie z latwoscia usunac przez trakto¬ wanie dodatkowe.Kapiel nr 3 dala powloki o pieknym polysku bez dodatkowego traktowania, przy czym polysk ten mozna bylo zwiek¬ szyc przez traktowanie dodatkowe. — 4 —Najwiekszy polysk uzyskano przy pra¬ cy w bebnie stosujac 0,13 g alkoholu wie- lowinylowego na litr. Niezbedna ilosc ma¬ terialu dodawanego jest w pewnym sto¬ pniu zalezna od rodzaju przedmiotów pod¬ legajacych powleczeniu i od zastosowa¬ nej gestosci pradu. Na ogól najlepsze wy¬ niki otrzymuje sie, jesli dodatki wynosza 0,026 do 0,13 g na litr. Ilosc dodatków Anody Katody Stosunek powierzchni anod do katod Gestosc pradu na katodzie Temiperatura Czas platerowania Uzyskano nastepujace wyniki.Przy niskiej gestosci pradu 1,1 amp./dm2 uzyskano przy wszystkich trzech rodzajach alkoholu wielowinylowe¬ go i przy stezeniach 0,052 g na litr dosko¬ nale blysaczace powloki, podczas gdy sto¬ sujac ten sam roztwór bez materialu do¬ datkowego i przy tej samej gestosci pradu otrzymano powloki szarobiale. Przy steze¬ niach od 0,052 do 0,26 g na litr wszystkie trzy rodzaje zwiazków wielowinylowych daly doskonale blyszczace powloki. Przy 0,52 g na litr wszystkie trzy zwiazki wie- lowinylowe daly powloki matowe, które z wyjatkiem powloki otrzymanej przy ge¬ stosci pradu 3,2 amp./dm2 nie nabraly polysku przy traktowaniu dodatkowym.Przy mniejszym stezeniu materialu do¬ datkowego uzyskano przy zastosowaniu zwiazków wielowinylowych o mniejszym moze byc podwyzszona do 0,26 g na litr przy wytwarzaniu wielkiego polysku na powierzchniach szorstkich.Przyklad III. Do platerowania stali zastosowano kapiel z dodatkiem trzech rozmaitych rodzajów alkoholu wielowiny- lowego o rozmaitym stopniu spolimeryzo- wania; kapiel ta zawierala w litrze: cynk elektrolityczny amalgamowany z i/4o/o Hg. blacha stalowa, walcowana na goraco. 3 :1. 1,1, 3,2 i 5,4 amp./dm2. 25°C. 30, 15 i 10 minut. ciezarze czasteczkowym powloki nieco bardziej blyszczace. Przy wiekszych steze¬ niach uzyskano nieco bardziej blyszczace powloki stosujac zwiazki wielowinylowe o wiekszym ciezarze czasteczkowym- Na 0- gól biorac, wplyw wszystkich trzech alko¬ holi wielowinylowych na polysk powlok byl bardzo korzystny* Przyklad IV. Przygotowano kapiel do elektroplaterowania kadmem, zawierajaca w litrze kadm w ilosci odpowiadajacej 30 g tlenku kadmu (CdO) oraz 75 g cyjanku sodu, Roztwór podzielono na dwie czesci.Do jednej czesci dodano 0,025 g alkoholu wielowinylowego na litr, rozpuszczonego w wodzie. Stosujac obie te czesci wytwo¬ rzono powloki, przy czym uzyto anody z czystego kadmu- W obu przypadkach za¬ stosowano gestosc pradu na katodzie 3,2 ainp./dm2, a platerowanie trwalo 10 mi- cyjanku cynku 75 g cyjanku sodu 37,5 „ wodorotlenku sodu 75 „ siarczku sodu 0,25 „ alkoholu wielowinylowego 0,052, 0,13, 0,26 i 0,52 g.Warunki robocze: — 5 —nut. Powloki otrzymane z roztworu nie zawierajacego alkoholu wielowinylowego posiadaly matowy bialy wyglad, charak¬ terystyczny dla kadmu wydzielonego elek¬ trolitycznie, natomiast powloki otrzyma¬ ne z kapieli z dodatkiem alkoholu wielo- winylowego byly czyste i blyszczace, przy¬ pominajace wyglad kadmu, potraktowa- nego roztworami sluzacymi do wytwarza¬ nia polysku.Przyklad V. Zastosowano do platero¬ wania kapiel nieruchoma, zawierajaca w litrze: Kapiel Nr 1. Nr 2. Nr 3.Siarczan cynku Chlorek cynku Kwas octowy lodowaty Alkohol wielowinylowy 160 g 30 „ 2,1 „ 0 „ Warunki pracy. 160 g 30 „ 2,1 „ 0,02 „ 160 30 2,1 0,1 Wartosc p Anody H Katody Stosunek powierzchni anod do katod Temperatura Czas platerowania Gestosc pradu na katodzie 3,5 3,5 3,5 cynk elektrolityczny amalgamowany z V4% Hg. blacha stalowa, walcowana na zimno 3:1 25 do 35°C 30, 15 i 10 minut 1,1; 3,2; 6,4 i 10,8 amp./dm2.Kapiel siarczanowa nr 1 bez materialu dodatkowego dala przy gestosci pradu 6,4 i 10,8 amp./dm2 zwykle gladkie, ale mato¬ we szarobiale powloki z licznymi malymi rysami.W 'przeciwienstwie do tego kapiel nr 2 dala charakterystyczne powloki dwóch ro¬ dzajów. W przypadku gestosci 6,4 i 10,8 amp./dm2 powloki byly gladkie, pólblysz- czace i ciagliwe. Przez traktowanie V2%- owym roztworem kwasu azotowego po- cyjanku cynku cyjanku sodu wodorotlenku sodu siarczku sodu wloki te uzyskaly prawie taki sam polysk, jak powloki cynkowe otrzymane z kapieli cyjankowych wedlug poprzednich przy¬ kladów po traktowaniu dodatkowym.Kapiel nr 3 dala [przy gestosci 10,8 amp./dm2 dobre, gladkie, pólblyszczace powloki, którym mozna bylo nadac duzy polysk w V20/o-owym roztworze kwasu azo¬ towego.Przyklad VI. Kapiel do platerowania zawierala w litrze: 75 52,5 75 1,0 g siarczanu alkoholu wielowinylowego 0,018; 0,05 i 0,124 g.Ester kwasu siarkowego i alkoholu sulfonowego w 100 czesciach chloroformu wielowinylowego otrzymano przez prze- w temperaturze okolo 3°C. Wytworzono miane 5 czesci wagowych alkoholu wielo- zawiesine alkoholu wielowinylowego w winylowego z 3,5 czesciami kwasu chloro- chloroformie w stanie znacznego rozdrob- — 6 —nienia. Do tej zawiesiny wprowadzano powoli przy jednoczesnym mocnym mie¬ szaniu kwas chlorosulfonowy. Mieszanina reakcyjna stawala sie przy postepujacej naiprzód reakcji pomaranczowa przy je¬ dnoczesnym wywiazywaniu sie chlorowo¬ doru. Po mieszaniu w ciagu 20 minut roz¬ twór zobojetniono 10°/o-owym roztworem wodorotlenku sodu, a utworzony Maczko¬ waly material odfiltrowano i wysuszono przez noc. Otrzymany produkt byl rózowy, podobny do zywicy i rozpuszczalny w wo¬ dzie, aczkolwiek slabiej od alkoholu wie¬ lowinylowego* Dodano go w 1%-owym wodnym roztworze do kapieli do platero¬ wania cynkiem.Warunki pracy.Anody Katody Stosunek powierzchni anod do katod Temperatura Czas platerowania Najbardziej nieoczekiwane wyniki u- zyskano przy zastosowaniu obu materia¬ lów dodatkowych i przy gestosciach pradu 1,1 do 3,2 amp./dm2. Stosujac tylko 0,018 g estru wielowinylosiarkowego na litr u- zyskano jprzy gestosci pradu 2,1 amp./dm2 polysk, który byl mniejszy od polysku u- zyskanego przy zastosowaniu takiej samej ilosci alkoholu wielowinylowego. Najglad- cynk elektrolityczny amalgamowany z V4 blacha stalowa, walcowana na zimno 3 :1 25 do 30°C 20 do 60 minut. sze powloki uzyskano przy zastosowaniu 0,05 g estru wielowinylosiarkowego. Aby uzyskac taki sam polysk, nalezy stosowac ester kwasu siarkowego w ilosciach 3 do 5 razy wiekszych, niz alkohol wielowinylo- wy.Przyklad VII. Stosowana kapiel do platerowania zawierala w litrze: cyjanku cynku 75 g cyjankusodu 52,5 „ wodorotlenku sodu 75 „ siarczku sodu 1,0 „ estru kwasu borowego i alkoholu wielowinylowego 0,018 i 0,05 g Ester kwasu borowego otrzymano do¬ dajac 10 cm3 1%-owego wodnego roztwo¬ ru boraksu do 125 cm3 2%-owego wod¬ nego roztworu alkoholu wielowinylowego.Po mieszaniu w ciagu 5 minut utworzyl sie nieco zelatynowaty roztwór estru. Ten roztwór dodano do kapieli.Warunki pracy.Anody Katody Stosunek powierzchni anod do katod Temperatura Czas platerowania cynk elektrolityczny amalgamowany z i/Wo Hg. blacha stalowa, walcowana na zimno 3 :1 25 do 30°C 10 do 20 minut. — 7 —Kapiele zawierajace az do 0,05 g estru kwasu borowego na litr daly taki ,sam wy¬ nik, jak podobne stezenie alkoholu wielo¬ winylowego w przykladzie I. PL