Titel: Sorin's galvanische Verkupferung des Eisens.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1856, Band 140, Nr. XLVII. (S. 206–210)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj140/ar140047

XLVII. Galvanische Verkupferung des Eisens; Verfahren der Gesellschaft J. B. Sorin und Comp. zu Paris.

Aus Armengaud's Génie industriel, März 1856, S. 144.

Auf der allgemeinen Industrie-Ausstellung zu Paris befanden sich zahlreiche Proben von eisernen Gegenständen, welche nach dem hier zu beschreibenden Verfahren mittelst Kupfervitriol auf galvanischem Wege verkupfert worden waren; dieses Verfahren ist Hrn. I. Tailfer patentirt und die Gesellschaft J. B. Sorin und Comp. hat die Anwendung desselben in großem Maaßstab begonnen, um schmiedeiserne Gegenstände aller |207| Art, besonders Maschinentheile, durch einen solchen Ueberzug gegen Oxydation zu schützen.

Bekanntlich ist der Kupfervitriol das einzige Salz, womit sich auf metallischem Eisen (Schmiedeisen) in kurzer Zeit eine Kupferschicht von einiger Dicke ablagern läßt. Andererseits gelang die galvanische Verkupferung des Eisens bisher nur mittelst solcher Kupferlösungen, welche das Eisen gar nicht angreifen; denn im entgegengesetzten Falle bleibt zwischen der Oberfläche des Eisens und der Kupferschicht ein Oxyd zurück, welches alle Adhärenz zwischen diesen beiden Metallen aufhebt; versucht man z.B. einen eisernen Gegenstand mittelst Kupfervitriol mit Hülfe der galvanischen Batterie zu verkupfern, so setzt sich auf dessen Oberfläche nur pulverförmiges Kupfer ab, welches sich mit dem Finger abstreifen läßt.

Aus diesem Grunde hat man bisher zu diesem Zweck nur alkalische Auflösungen angewendet, z.B. Cyankupfer in Cyankalium aufgelöst. Aber mittelst dieser Kupferlösungen kann man nur eine sehr dünne Kupferschicht erlangen, welche das darunter befindliche Eisen gegen den Angriff der äußeren Agentien (Luft und Feuchtigkeit) nicht zu schützen vermag. Wollte man der Kupferschicht auf diesem Wege eine hinreichende Dicke ertheilen, so wäre dieses mit Zeitverlust und mit Kosten verbunden, welche den Werth des erzielten Products für die Industrie und den Handel weit überschreiten würden. Eine Dicke des Kupferüberzuges von einem Millimeter, welche für manche Gegenstände erforderlich ist, könnte man auf diese Weise gar nicht erhalten.

Um nun beim Verkupfern des Eisens den Kupfervitriol anwenden zu können, überzieht der Erfinder des neuen Verfahrens das Eisen vorher mit einer schwachen Kupferschicht durch die gewöhnlichen Verfahrungsarten, und setzt dann die Operation mit Kupfervitriol fort, da man mit diesem Salz, wie erwähnt, leicht und in kurzer Zeit eine beliebig dicke Kupferschicht erzeugen kann.

Vorbereitung der Gegenstände. – Die schmiedeisernen Gegenstände sind in der Regel durch einen Ueberzug verunreinigt, welcher nicht nur durch die Oxydation derselben bei dem erforderlichen wiederholten Anwärmen gebildet wird, sondern auch in einer mehr oder weniger dicken Schicht sogenannten Hammerschlags besteht.

Damit das Kupfer der Oberfläche des Eisens anhaften kann, müssen die zu verkupfernden Gegenstände (z.B. Schwarzbleche, Nägel, Schrauben etc.) von der sie überziehenden Kruste fremdartiger Körper befreit und vollkommen gereinigt werden.

Zu diesem Behufe läßt man auf die Gegenstände zuerst verdünnte Schwefelsäure einwirken, bis sie von ihrer Kruste befreit sind, dann wascht |208| man sie in kaltem Wasser, und hernach behandelt man sie kurze Zeit mit kochendem Wasser. Letzteres dehnt die Poren des Eisens aus und entfernt daher alle in denselben enthaltene Schwefelsäure.

Hierauf taucht man diese Gegenstände in eine Lauge von Aetznatron, welche ihnen die etwa noch zurückgebliebenen Spuren von Säure entzieht. Zuletzt taucht man sie in eine Kalkmilch, worin man sie mehrere Wochen liegen läßt; ihre metallische Oberfläche ist dann vollkommen rein, nämlich frei von allen zwischengelagerten fremdartigen Körpern.

Erstes Bad. – Die auf angegebene Weise vorbereiteten Gegenstände taucht man in ein erstes Bad behufs der vorläufigen Verkupferung, welche das Eisen gegen die Einwirkung des (aus stark angesäuertem Kupfervitriol bestehenden) zweiten Bades schützen muß.

Um das erste Bad zu erhalten, löst man 40 bis 45 Gram. Cyankalium per Liter Wasser auf und in dieser Lösung dann Cyankupfer bis zur vollständigen Sättigung.

Die eisernen Gegenstände werden eine Stunde lang in diesem Bade der Wirkung einer galvanischen Batterie ausgesetzt, welche aus einer sehr großen Anzahl von Elementen besteht, die verhältnißmäßig sehr klein seyn können.

Der Erfinder hat sich überzeugt, daß es für das Gelingen und die Adhärenz des metallischen Ueberzugs nothwendig ist, daß eine beträchtliche Entbindung von Wasserstoffgas an der Oberfläche der Gegenstände erfolgt. Als er mehrmals einige hundert Gegenstände gleichzeitig verkupferte, war diese Entbindung so reichlich, daß das Bad lebhaft aufzubrausen schien; 24 bis 30 Elemente, wovon die Zinkplatten 5 Centimeter breit und 15 hoch sind, können diese Wirkung auf Oberflächen von mehreren Quadratmetern hervorbringen, letztere mögen einem einzigen Stück angehören oder auf mehrere Stücke vertheilt seyn.

Kupfervitriol-Bad. – Man bereitet in der Wärme eine Kupfervitriol-Auflösung, welche nach dem Erkalten 24° Baumé zeigt.

Man verdünnt diese Lösung mit Wasser auf 20° B., dann setzt man so viel Schwefelsäure zu, daß sie auf 22° B. kommt. Das Bad ist alsdann fertig. Die aus dem ersten Bad genommenen Gegenstände, welche mit einer schwachen Kupferschicht überzogen sind, werden in Wasser gewaschen, dann in das zweite Bad getaucht, aber erst nachdem die Batterie dieses Bades in Thätigkeit gesetzt worden ist. Diese Apparate müssen so angeordnet werden, daß eine Reihe zu verkupfernder Gegenstände niemals mit dem sauren Bad in Berührung ist, ohne gleichzeitig der Wirkung der Batterie ausgesetzt zu seyn, welche auf ihrer Oberfläche in einigen Secunden genug Kupfer ablagert, um sie vollständig zu conserviren.

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Diese Vorsichtsmaßregel hat zum Zweck, die Leistung des ersten Bades rasch und sicher zu vervollständigen, falls in der (gegen das zweite Bad schützenden) Kupferschicht einige Zwischenräume verblieben seyn sollten.

Man läßt alsdann die Kupferfällung sich fortsetzen, und in einigen Stunden sind die Gegenstände mit einer dicken Kupferschicht überzogen, welche so stark anhaftet, daß sie nicht abgerieben werden kann und daß kein chemisches Agens, welches zwar das Eisen, aber nicht das Kupfer angreift, die Kupferschicht zu durchdringen vermag.

Behufs dieser zweiten Verkupferung werden die Batterien anders angeordnet; die Oberfläche der galvanischen Elemente muß nämlich so viel als möglich im Verhältniß mit derjenigen der zu verkupfernden Gegenstände stehen.

Abänderung des Verfahrens. – Bleioxyd-Bad. – Das oben beschriebene Verfahren um das Eisen für das Kupfervitriolbad mit einem schützenden Ueberzug zu versehen, ist ganz hinreichend, wenn die Operationen gut ausgeführt werden. Man ist aber nicht nur genöthigt einen verhältnißmäßig starken elektrischen Strom anzuwenden, sondern muß auch für manche Gegenstände sehr große Vorsichtsmaßregeln befolgen; dessenungeachtet zeigen sich nach dem Eintauchen in das zweite Bad manchmal dunkle Flecken auf dem Gegenstand, sichere Anzeichen daß die schützende Schicht porös ist, so daß man genöthigt ist nach einem neuen Reinigen der Gegenstände die Arbeit wieder zu beginnen.

Um diesem Nachtheil abzuhelfen, ersetzt der Erfinder jetzt die schützende erste Kupferschicht durch eine Bleischicht, welche denselben Zweck erfüllt und überdieß mehrere Vorzüge besitzt.

Aus der Auflösung des Bleioxyds in Aetzkali wird das Blei durch einen geringen Aufwand von Elektricität reducirt. Man kann überdieß den Ueberzug von beliebiger Dicke erhalten; da das Blei aber weich ist, so darf dieser Ueberzug nicht zu dick gemacht werden, weil sonst die Festigkeit des darauf anzubringenden Kupferüberzugs vermindert werden könnte. Endlich kommt jenes Bleibad wohlfeiler zu stehen als das alkalische Kupferbad und man erhält damit niemals mangelhafte Ueberzüge.

Zur Darstellung des Bleibades löst man das Bleioxyd (Glätte) in Wasser auf, welches 10 Procent Aetzkali enthält. Die Sättigung des Bades wird durch eine Anode von Blei unterhalten, welche der Größe der im Bade zu behandelnden Gegenstände angemessen ist.

Dieses Bad gewährt im Vergleich mit dem oben beschriebenen alkalischen Kupferbad noch zwei wesentliche Vortheile: 1) es kann sich nicht, wie das Cyankalium, durch den Einfluß einer feuchten Atmosphäre zersetzen |210| (wobei sich das Cyankalium in kohlensaures Kali verwandelt); 2) es erzeugt keine Ausdünstungen, welche der Gesundheit der Arbeiter schädlich sind. – Durch die Absorption von Kohlensäure aus der Luft wird das Bleioxyd-Kali nicht unbrauchbar.

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