LXXXV. Beiträge zur galvanischen Vergoldung; von Maximilian, Herzog von Leuchtenberg. Aus dem Bulletin de l'Acad. de St. Petersbourg, No. 130. Maximilian, Herzog von Leuchtenberg über galvanische Vergoldung. In meiner Abhandlung: „Verfahren, bei Vergoldungen und Versilberungen auf galvanischem Wege die Quantität Gold und Silber kennen zu lernen“ Polytechn. Journal Bd. XCIX S. 140., beschrieb ich die Methoden, nach welchen man die Quantitäten dieser Metalle bestimmt; seit der Zeit unterließ ich nicht, über die galvanische Fällung dieser edlen Metalle in der technischen Anwendung derselben Versuche anzustellen, und glaube, daß vorliegende Mittheilung einiger von mir erhaltenen Resultate in Betreff dieser Vergoldung für die kaiserliche Akademie der Wissenschaften nicht ohne Interesse seyn werde. Bei der Fällung der Metalle auf galvanischem Wege erfordert kein Metall so viel Aufmerksamkeit als das Gold, weil bei diesem Metall es nicht allein hinreichend ist, dasselbe in gewünschter Quantität auf die Oberfläche des zu vergoldenden Gegenstandes zu fällen, sondern es wird auch noch verlangt, daß die Goldschicht sowohl in Hinsicht der Farbe als auch der Geschmeidigkeit alle Eigenschaften des reinen Goldes besitze. Besonders in Betreff der Farbe muß die Vergoldung allen Forderungen des Geschmackes der Zeit genügen. Um diesen Bedingungen zu entsprechen, muß man Folgendes kennen: 1) das quantitative Verhältniß des Goldes zu den Salzen in der Auflösung, d.h. zu Kl + Ky + , oder richtiger gesagt, zum neutralen schwefelsauren Kali, in welches Salz alle hier angegebenen Verbindungen des Kalis durch gehörige Behandlung mit Schwefelsäure verwandelt werden können; 2) das Verhältniß der zu vergoldenden Oberfläche zu der Stärke des galvanischen Stromes und zu der Stärke der Goldauflösung; 3) das Verhältniß der Größe der Oberfläche der Anode zu der zu vergoldenden Oberfläche und zu dem Goldgehalte in 1 Deciliter Auflösung, und endlich 4) das Verhältniß der Größe der Oberfläche der Anode und des zu vergoldenden Gegenstandes zu der Stärke des galvanischen Stromes. Alle diese vier Verhältnisse üben, sowohl für sich als auch in Verbindung, einen großen Einfluß auf die quantitative und qualitative Fällung des Goldes aus und bedingen die Zeit, während welcher die Vergoldung am vortheilhaftesten, was die Farbe und Dauerhaftigkeit betrifft, beendigt werden kann. Bekanntlich nimmt man zur Bereitung der Goldauflösung einen Theil Gold, löst es in Königswasser auf, dampft die Auflösung bis zur Trockne ab, übergießt die trockene Masse mit einer Lösung von 1 Theil kaustischem Kali in Wasser, und zu der so gebildeten Fällung von Goldoxyd (gemischt mit einer Auflösung von Chlorkalium) gießt man eine Auflösung von 2 1/2 Th. Cyankalium und 1 Th. kaustischem Kali in Wasser; darauf wird die Flüssigkeit, nachdem sie etwas erwärmt worden ist, filtrirt. Hierauf folgt nun, daß, wenn die auf diese Art bereitete Goldauflösung bis zur Trockne abgedampft, die trockene Masse mit Schwefelsäure befeuchtet, darauf geglüht und gewogen wird, sich Chlor- und Cyankalium, so wie auch das kaustische Kali in ein neutrales schwefelsaures Kalisalz verwandeln, welches, mit metallischem Gold gemischt, im Platintiegel nachbleibt. Die Normal-Goldauflösung (so benenne ich eine nach oben angegebener Methode bereitete Goldauflösung, die noch nicht zur Vergoldung angewendet worden ist) nach der früher beschriebenen Zersetzung, gibt, wenn man die oben angeführten Theile nach Gewicht in Grammen berechnet, Gold + = 7,37 Gramme. Wenn die geschmolzene Masse ausgesüßt wird, so löst sich das schwefelsaure Kali auf und in dem Rückstande bleibt genau 1 Gram. Gold nach, folglich ist das Verhältniß zwischen Gold und dem Salze, das bei der Behandlung durch Schwefelsäure () erhalten wird, wie 1 : 6,37. Bei dem Versuche erwies sich dieses Verhältniß wie 1 : 6,4. Um alle oben angeführten Verhältnisse auszumitteln, wurden acht Nummern Auflösungen gemacht, welche sich dadurch unterschieden, daß der Goldgehalt in jeder Auflösung verschieden war (die Normalauflösung wurde nämlich mit verschiedenen Quantitäten Wassers verdünnt). Auf diese Weise erhielt ich die Auflösungen mit folgendem Goldgehalt in 1 Deciliter: Nr. 1.    2,1900 Gram.  „   2.    1,0950   „  „   3.    0,5475   „  „   4.    0,2433   „  „   5.    0,1216   „  „   6.    0,0405   „  „   7.    0,0243   „  „   8.    0,0012   „ Das Verhältniß des Goldes zu den Salzen blieb jedoch in allen diesen Nummern gerade so, wie es in der Normalauflösung seyn muß. Ein silberner Gegenstand von 3 Quadr.-Werschok Oberfläche wurde mit jeder Nummer der Auflösungen für sich bei einerlei Umständen in Hinsicht der Stärke des Stromes, der Zeit und der Größe der Anode vergoldet, wobei sich Folgendes erwies: 1) daß, bei übrigens gleichen Umständen, mit einem Bunsen'schen Paare die quantitative Fällung des Goldes der Stärke der Goldauflösung direct proportional ist; 2) daß die Auflösung Nr. 1 zu concentrirt war, so daß die Farbe des auf 3 Quadr.-Wersch. Fläche gefällten Goldes nicht gut ausfiel und die Fällung des Goldes so rasch vor sich ging, daß man, sogar bei Verminderung der Oberfläche der Anode bis zur bloßen Berührung mit der Goldauflösung, die Vergoldung mit Mühe leiten konnte; 3) daß die Auflösung Nr. 5 mit einem Bunsen'schen Paare nicht mehr vergoldet, wenn auch die Oberfläche der Anode so vergrößert wird, daß sie mit der zu vergoldenden Fläche gleich wird; 4) daß aber die Fällung des Goldes aus den Auflösungen Nr. 5, 6, 7 und 8 bei zwei Bunsen'schen Paaren wieder anfing und in geradem Verhältniß zu der Stärke der Auflösungen und zu der Größe der Oberfläche der Anoden, wie es in den vier ersten Auflösungen war, erfolgte. Hieraus ersieht man nun, daß, je schwächer die Goldauflösung ist, um so größern Widerstand sie dem Strome leistet und daher eine verhältnißmäßig verstärkte Batterie (Vermehrung der Anzahl der Paare), eine vergrößerte Oberfläche der Anoden erfordert, aber daß, beim normalen Verhältniß des Goldes zu den Salzen, das Gold, wie schwach die Auflösungen auch seyn mögen, mit Berücksichtigung oben angeführter Umstände, in gewünschter Farbe gefällt werden könne. Daher erklären sich auch die erfolglosen Resultate Vieler, die sich mit galvanischer Vergoldung beschäftigen, die, um einen großen Gegenstand zu vergolden, die Quantität Gold berechneten, das sie dazu brauchen und in Goldauflösung verwandelt hatten, jedoch nachher bei der Operation, um den Gegenstand ganz mit der Lösung zu bedecken, die bereitete Goldauflösung mit vielem Wasser verdünnen mußten, da ihnen aber keine starke Batterie und keine große Oberfläche der Anoden zu Gebote stand, sich über den Unterschied in der Wirkung der Goldauflösung wunderten, welche im concentrirten Zustande, bei vorläufiger Probe, mittelst Anwendung eines schwachen Stroms schön vergoldete, nachher aber, stark verdünnt, dem Zweck nicht entsprach, zu welchem sie bereitet wurde. Schon oben habe ich angeführt, daß die Goldauflösung von 2,19 Gram. Gold in 1 Deciliter zu stark war und daß sie deßhalb beim Versuche mit einem Gegenstand von 3 Quadr.-Werschok Oberfläche für untauglich befunden wurde. Dieser Nachtheil kann jedoch beseitigt werden, wenn, bei sonst gleichen Umständen in Betreff der Stärke des Stromes und der Größe der Oberfläche der Anoden, gleichzeitig die Oberfläche des zu vergoldenden Gegenstandes vergrößert wird, was ich später umständlicher auseinandersehen werde. Bei meinen vorläufigen Versuchen im Kleinen, was sich auch später in der hiesigen galvanoplastischen Anstalt im Großen bewährt hat, erwies es sich daß, wenn man den hohen Werth des Goldes und in Folge dessen die Kostbarkeit der concentrirten Goldauflösungen, welche in diesem Zustande leichter durch die Einwirkung der Luft zersetzt werden, berücksichtigt, wenn man ferner den schädlichen Einfluß der concentrirten Lösungen wegen ihrer alkalischen Eigenschaft auf das Kautschuk, womit der Boden und die Wände der Behälter bedeckt sind, in Anschlag bringt, die Goldauflösungen sich am besten bewähren, welche 1 bis 0,25 Gram. Gold in 1 Deciliter enthalten. Das oben Angeführte bezieht sich nur auf die Normal-Goldauflösung, bei welcher eine zuweilen röthlich ausfallende Vergoldung dadurch beseitigt werden kann, daß man entweder den Gegenstand noch einige Zeit in der Auflösung hält, dabei aber den Strom schwächt, die Oberfläche der Anode vermindert, oder die zu vergoldende Oberfläche vergrößert. Mit Berücksichtigung dieser Bedingungen erhält man eine schöne matte Vergoldung, welche der mit Mühe durch Färbung erhaltenen Feuervergoldung nicht im geringsten nachsteht. Dieses ist aber nicht der Fall bei Vergoldungen mit Auflösungen, in welchen sich das quantitative Verhältniß des Goldes zu den Salzen und dem kaustischen Kali bedeutend verändert hat, dadurch, weil ein Theil des Goldes schon aus der Lösung gefällt ist. In solchen Auflösungen ist es nicht hinlänglich, das Gold mittelst der Probe in 1 Deciliter zu bestimmen, sondern auch unumgänglich, das Verhältniß des Goldes zu der Salzmasse oder vielmehr zu dem neutralen schwefelsauren Kali auszumitteln. Der Versuch zeigte Folgendes: in der Normal-Auflösung verhält sich das Gold zu , in welche Kl, Ky und K durch Behandlung mit Schwefelsäure verwandelt wird, wie 1 : 6,4. Je mehr aber Gold aus der Auflösung durch den galvanischen Strom reducirt wird, desto mehr verändert sich auch das Verhältniß desselben zu den Salzen, folglich also auch zu dem schwefelsauren Kali, welches man aus diesen Salzen erhält. Eine Goldauflösung, mit welcher schon eine längere Zeit vergoldet wurde, die jedoch, wie die Probe zeigte, noch 0,025 Gram. Gold in 1 Deciliter enthielt, erwies sich als zum weitern Gebrauch für untauglich, und bei Anwendung eines bedeutend starken Stroms wurde das Gold nur langsam mit einer unreinen, dunkeln Farbe gefällt. Die Concentrirung dieser Auflösung durch Abdampfen bis zu 0,085 Goldgehalt in 1 Deciliter machte dieselbe nicht brauchbarer. Die Probe zeigte in derselben das Verhältniß des Goldes zu den Salzen (Kl + Ky + ) wie 1 : 100, oder, wenn diese Salze in schwefelsaure Verbindungen verwandelt werden, wie 1 : 134, woraus leicht ersehen wird, daß man bei gut geleiteten galvanischen Vergoldungen nicht allein auf die Stärke der Auflösung, sondern auch auf das Verhältniß des Goldes zu den Salzen (bis zu einem gewissen Grade) Acht geben muß. Durch Versuche ist es mir gelungen, auszumitteln, daß man mit einer Auflösung von 0,7 bis 0,6 Gram. Gold in 1 Deciliter mit Erfolg bis zu einem Goldgehalte von 0,8 Gram. vergolden kann. Hiebei muß ich aber die Bemerkung machen, daß bei 0,1 Gram. Goldgehalt in 1 Deciliter Auflösung die Farbe der vergoldeten Oberfläche nicht mehr schön, sondern schmutzig roth ist, und daß das Gold überhaupt von dieser Zeit an mit einem Stich ins Rothe gefällt wird. In Folge des oben Angeführten müssen auch in der Probirmethode der Goldauflösungen Aenderungen vorgenommen werden, welche dahin zielen, daß bei der Probe nicht allein die Quantität des Goldes, sondern auch das Verhältniß des Goldes zu den Kalisalzen bestimmt werde. Dieses erreicht man, wenn man die Goldauflösung in einem Platintiegel abdampft, die trockene Masse mit Schwefelsäure versetzt, den Ueberschuß der Säure durch Wärme vertreibt und darauf den Tiegel wägt. Das Gewicht des Goldes, so wie dessen Verhältniß zum , erhält man durch sorgfältiges Auswaschen des Goldes und Wägen desselben. Man wird mir freilich dagegen sagen, daß die Aenderung des Verhältnisses des Goldes zu den Salzen nur dann stattfinden kann, wenn die Vergoldung mit Platinanoden ausgeführt wird, daß aber mit Goldanoden solches nicht stattfindet. Man wird mir die Bemerkung wiederholen (polytechn. Journal 1846, Bd. 6 S. 491): „Ueber galvanische Vergoldung und Versilberung“), daß man bei Anwendung von Goldanoden aus dem Gewichtsverluste derselben, gerade wie bei der galvanischen Fällung des Kupfers, die Quantität des gefällten Goldes bestimmen kann, denn daselbst wird ausdrücklich gesagt: „Das einfachste und von den Praktikern in größerem Maaßstabe auch gewöhstlich angewandte Verfahren ist, mit Gold- und Silberanoden zu arbeiten etc.“ In der hiesigen galvanoplastischen Anstalt, in welcher jährlich gegen 1000 Pud (circa 363 Cntr.) Kupfer gefällt werden, sind im Laufe dieses Jahres 300 Pfd. Silber zu Silberauflösungen angewandt, und gegenwärtig befinden sich in der Anstalt drei Behälter mit Goldauflösung: zwei, von 1400 Liter Rauminhalt jeder, worin gegen 40 Pfd. Gold enthalten sind, und der dritte, von 2700 Liter, enthaltend auch gegen 40 Pfd. GoldIm Verlaufe eines Monats bleiben von 80 Pfd. Gold noch gegen 20 Pfd. in der Auflösung.; es wird täglich eine Fläche von 7 Quadratmeter (10850,41 Quadratzoll) vergoldet. Diese Daten, glaube ich, berechtigen mich zu behaupten, daß eine galvanoplastische Anstalt alle Mittel anwenden muß, um mit mehr Erfolg und übereinstimmend mit dem jetzigen Standpunkte dieses Industriezweiges zu arbeiten. Meine Abhandlung: „Ueber die Bildung und die Bestandtheile eines schwarzen Niederschlags an der Anode bei der Zersetzung des Kupfervitriols durch den galvanischen StromPolytechn. Journal Bd. CI S. 293.“ gibt eine genügende Antwort darauf, ob man durch den Gewichtsverlust der Anode einen richtigen Schluß über die Quantität des gefällten Metalls machen kann, ohne darauf Rücksicht zu nehmen, daß ein oftmaliges Herausnehmen der Anoden aus der Auflösung und Wägen derselben im technischen Sinne unmöglich ist. Die silbernen Anoden bedecken sich immer während der Arbeit mit Cyan- und Chlorsilber; überdieß löst sich an der Anode weniger Metall auf, als an der Kathode niedergeschlagen wird. Dieselben Umstände finden auch statt, wenn man mit Goldanoden arbeitet, denn auch hier bildet sich immer eine Fällung von einer noch nicht ausgemittelten Zusammensetzung, welche man vor dem Wägen abspülen mußte; außerdem ist es nicht denkbar, daß Gold ohne den geringsten Silbergehalt zu finden sey. Die Nothwendigkeit, die Quantität des zur Vergoldung von Gegenständen angewandten Goldes genau und schnell zu bestimmen, zwang von dem Gebrauch der Goldanoden abzustehen, welche, indem sie die Arbeiter in Versuchung bringen, zugleich ein bedeutendes todtes Capital bilden, welches, zur Goldauflösung verwendet, die Production vergrößern kann. Das Abspülen, Trocknen und nachherige Wägen der Anoden würden die Arbeiten unaufhörlich unterbrechen, was in einer gut organisirten Anstalt nicht stattfinden darf, während dagegen das Abnehmen der Goldauflösung zur Probe im Augenblick geschehen ist, selbst ohne den weitern Gang der Vergoldung zu stören. Oben wurde angeführt, daß die Farbe des gefällten Goldes mit Erschöpfung der Auflösung bis 0,1 Gram. Gold in 1 Deciliter sich zu verändern anfängt. Solche Auflösungen und sogar schwächere, z.B. von 0,05 oder 0,03 Gram. Gold in 1 Deciliter, werden in der galvanoplastischen Anstalt zur ersten Vergoldung angewandt, sodann wird die schließliche Vergoldung mit einer sehr wenig erschöpften Auflösung ausgeführt, und hier gerade wird die Farbe der Vergoldung erhöht, so wie auch die Dauerhaftigkeit vermehrt. Allmählich häufte sich in der Anstalt sehr viel von sogenannter verdorbener Goldauflösung, welche in gußeisernen Kesseln bis zur Trockne abgedampft wurde, und die so erhaltene trockene Masse in Tiegeln geschmolzen. Das hiebei reducirte und geschmolzene Gold wurde nach dem Erkalten von der Salzmasse getrennt, welche zur größern Sicherheit nach vorläufiger Probe weiter behandelt wurde, um die letzten Antheile des Metalls, das noch nachbleiben könnte, auszuscheiden. Die Kohks-Eisenbatterien, welche ich im März 1845 in einem Artikel: „Vorläufige Anzeige über neue galvanische Batterien“ Polytechn. Journal Bd. XCVIII S. 25. beschrieben habe und welche bis jetzt ausschließlich bei der Vergoldung und Versilberung gebraucht worden sind, wirken eine ganze Woche ununterbrochen; man ladet dieselben gewöhnlich am Montage auf die ganze Woche. Den Tag über dienen diese Batterien zur Vergoldung und Versilberung, zur Nacht schließt man die LeitungsdrähteAn den positiven Pol hängt man in die Auflösung eine schmale Platinanode, und an den negativen wird eine Platinanode von 10–15mal größerer Oberfläche als die Kathode ist angebracht. derselben mit den erschöpften Goldauflösungen von z.B. 0,025 Gram. Gold in 1 Deciliter. Auf diese Art fällte ich bei dem vorläufigen Versuche mit zwei Paaren in Zeit von 24 Stunden aus 1 Liter der verdorbenen Auflösung alles darin enthaltene Gold, welches anfangs auf die Kathode niederfiel, nachher aber von ihr in Gestalt eines rothschwarzen Pulvers abfiel; hiebei fällte sich mit dem Golde zugleich auch Eisen und Kupfer, welche sich gewöhnlich in den erschöpften Auflösungen vorfinden. Das Eisen kommt in sehr geringer Quantität vor und rührt vom Cyankalium her; das Kupfer aber kommt größtentheils in die Flüssigkeit durch die Auflösung der Drähte, an welchen die Anoden befestigt werden und die aus Unachtsamkeit der Arbeiter zuweilen in die Flüssigkeit getaucht werden. Die schließlich so behandelte Goldauflösung gießt man vorsichtig mit einem Heber ab, wäscht die Goldfällung mit reiner Salpetersäure aus, sammelt es auf ein Filter, und nach gehörigem Aussüßen und Trocknen schmilzt man es oder verwendet es gleich zur Bereitung neuer Goldauflösungen. Bei einer gut organisirten galvanischen Vergoldung, wie verschieden die zu vergoldende Oberfläche auch seyn mag, muß die Stärke des Stroms zur Größe der Anode so beschaffen seyn, daß man an derselben eine Gasentwickelung bemerkt; die Oberfläche der Anode und die Stärke des Stroms sind zu groß, wenn zu gleicher Zeit an dem zu vergoldenden Gegenstande Gas entwickelt wird. In diesem Falle befindet sich die Vergoldung außerhalb der Bedingungen des normalen Zustandes in Hinsicht der Farbe der Vergoldung; man muß daher entweder den Strom durch Verminderung der Anzahl Paare schwächen, oder die Oberfläche der Anode vermindern, oder auch endlich die zu vergoldende Oberfläche vergrößern. Nur Uebung kann hier die Beobachtung aller vortheilhaften Bedingungen leiten, denn ein bestimmtes Zahlenverhältniß ist in diesem Falle schwer auszumitteln, weil sich die Auflösung jeden Augenblick verändert und in Folge dessen sich auch das gegenseitige Verhältniß der zu vergoldenden Oberfläche zu der Größe der Oberfläche der Anoden und zu der Stärke des Stromes verändert. Uebrigens zeigte der Versuch Folgendes: eine Normalauflösung von 0,84 Gram. Gold in 1 Deciliter vergoldete rasch (bei zwei gewöhnlichen Bunsen'schen Paaren und bei Anwendung von Platinanoden von 0,125 Quadr.-Werschok) die Oberfläche eines silbernen Gegenstandes von 28,161 Quadr.-Werschok. Nach Verlauf von 30 Minuten erschien die Vergoldung mit einer ins Rothe stechenden Farbe, weßhalb das eine Paar abgenommen wurde. Das übrig gebliebene Paar vergoldete im Verlauf von 75 Minuten denselben silbernen Gegenstand mit sehr schöner Farbe, wobei man aber zur Anode eine Platinplatte von 0,75 Quadr.-Werschok nahm. Im Laufe dieser Zeit wurden auf den zu vergoldenden Gegenstand 0,97 Gram. Gold gefällt. Ist die Normalauflösung ziemlich schwach, z.B. 0,2 Goldgehalt in 1 Deciliter, und der zu vergoldende Gegenstand nach Volumen ziemlich groß, weil ein bedeutender Theil der Oberfläche desselben nicht zu vergolden ist (daher mit Lack überstrichen), und der Strom so stark, daß bei der Vergoldung die Gasentwickelung an dem zu vergoldenden Gegenstande sogleich bemerkt wird, so geht die Vergoldung schlecht vor sich, die Farbe des gefällten Goldes ist dunkel und man hat Ursache zu glauben, daß sich die Vergoldung außerhalb der Bedingungen des gehörigen Ganges der Arbeit befindet. In diesem Falle vergrößert man die zu vergoldende Oberfläche dadurch, daß man in die Goldauflösung andere zur Vergoldung vorbereitete Gegenstande hinein legt. Wenn hiedurch die Gasentwickelung an dem zu vergoldenden Gegenstande verschwindet, die Vergoldung selbst aber zu langsam vor sich geht, so vergrößert man die Oberfläche der Anode durch Anbringen von Platinanoden an mehreren Stellen, welche mit dem negativen Pol in Verbindung stehen. Hat man auf diese Art die Fällung des Goldes beschleunigt, so kann es doch zuweilen vorkommen, daß die Vergoldung etwas röthlich ausfällt; dann wird nach Verlauf einiger Zeit durch Verminderung der Oberfläche der Anoden die Farbe der Vergoldung belebt. Um dahin zu gelangen, ist es zuweilen vortheilhaft, am Schlüsse der Operation die Stärke des Stromes durch Wegnahme eines Paares zu schwächen. Das hier angeführte Beispiel von 0,2 Gram. Goldgehalt findet übrigens bei sehr ungünstigen Umständen bei der Vergoldung statt. Außer den oben angeführten Manipulationen aber, um die Operation im Fall der Noth in gehörigen Gang zu bringen, bleibt noch ein Mittel übrig: dieses Mittel ist, die Goldauflösung reichhaltiger, z.B. von 0,5 Gram, zu machen, was entweder durch Hinzufügen einer concentrirten Goldauflösung, oder durch Abdampfen der wirkenden Flüssigkeit bewerkstelligt werden kann. Ich muß aber hiebei bemerken, daß in einer mehr concentrirten Goldauflösung (von 0,6 bis 0,7 Gram.) das gehörige Verhältniß zwischen der zu vergoldenden Oberfläche, der Oberfläche der Anode und der Stärke des Stromes selbst leichter und schneller herzustellen ist.