Titel: | Ueber galvanische Vergoldung, Versilberung etc.; von Alexander Watt. |
Fundstelle: | Band 137, Jahrgang 1855, Nr. XCIV., S. 372 |
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XCIV.
Ueber galvanische Vergoldung, Versilberung etc.;
von Alexander Watt.
Aus dem Mechanics'
Magazine, 1855, Nr. 1660.
Watt, über galvanische Vergoldung, Versilberung etc.
Der Verfasser hat als Frucht langjähriger Erfahrungen eine Reihe von praktischen
Andeutungen gegeben, die wir hier im Auszuge mittheilen wollen.
Wenn Metalle aus ihren Auflösungen niedergeschlagen werden sollen, sagt er, wendet
man verschiedene Arten galvanischer Batterien an, von denen jedoch die von Daniell, Smee, Wollaston und Bunsen angegebenen, besondere Erwähnung verdienen. Die erste derselben,
die Daniell'sche, ist jetzt beinahe ganz aufgegeben,
wahrscheinlich weil sie selten gehörig zusammengestellt wurde. Mehr im Gebrauche ist
die Smee'sche Batterie, weil sie, obwohl unregelmäßig und
unsicher wirkend, einen Strom von bedeutender Intensität hervorbringt (eine Eigenschaft, die jedoch bei
der Galvanoplastik wenig Dienste leistet, wenn die Quantität des zu erzielenden
Ueberzuges unbedeutend ist). Die Wollaston'sche Batterie
ist der vorhergehenden weitaus überlegen, da sie eine bedeutende Quantität von
Elektricität von beträchtlicher Spannung entwickelt, und sie ist deßhalb mehr im
Gebrauche, bisweilen in Modificationen, welche sich mit wenig Mühe und Kosten
herstellen lassen. Die Bunsen'sche Batterie wird, weil
sie im Gebrauche theuer zu stehen kommt, selten von erfahrenen Galvanoplastikern
(Elektroplattirern) angewendet, und ist auch in der That zu dem angeregten Zweck in
jeder Beziehung so wenig geeignet, daß sie nicht verwendet werden soll, man möge die
Metallüberzüge zum Vergnügen oder zum Verkauf herstellen.
Wenn man einen vollkommen glatten, gleichmäßigen und regelrechten Niederschlag
bekommen will, so muß man nothwendig eine Batterie anwenden, welche bei hinlänglicher Spannung eine beträchtliche Quantität von Elektricität
entwickelt. Hat man eine Batterie von großer Oberfläche der Metallplatten,
so wird der Strom so schwach, daß der Metallniederschlag nur sehr langsam erfolgt,
während eine Batterie von einer großen Zahl kleiner Platten gebildet, das Metall
nicht nur in einer körnigen, selbst pulverigen Form niederschlägt, sondern sogar die
Auflösung selbst zerlegt.
Die von Hrn. Watt zu galvanoplastischen Zwecken benützte
Batterie ist nachstehende. In einem cylindrischen Topfe von Steinzeug, das etwa 4
Gallons (40 Pfd. Wasser) faßt, ist ein Cylinder von (beiläufig 1/64 Zoll dickem)
Kupferblech eingefügt, und von diesem ein Streifen von etwa 1/2 Zoll Breite 1 Zoll
weit losgeschnitten, um an den negativen Pol zu gehen, damit eine gute Verbindung
zwischen dem negativen Pole und dem Cylinder besteht, ohne daß man die Mühe des
Löthens hat. Eine Holzscheibe dient als Deckel des Gefäßes. In der Mitte der Scheibe
befindet sich ein Loch von etwa zwei Zoll Durchmesser, an dem eine Ochsengurgel
befestigt ist, die bis auf den Boden des Topfes reicht und deren unteres Ende mit
dickem Zwirn sorgfältig zugebunden ist. Man gießt nun einen Zinkstab, so daß sich in
demselben ein langer, ziemlich dicker Kupferdraht befindet, welcher vorher an dem
einen Ende spiralförmig gewunden wurde, so daß er eine Feder bildet und folglich das
Abbrechen des Drahtes an der Verbindungsstelle mit dem Zinke verhütet wird. Nun
füllt man die Ochsengurgel nahezu mit concentrirter Kochsalzlösung, welche mit
einigen Tropfen Salzsäure angesäuert ist und steckt den Zinkstab hinein, der jedoch
den Boden der Gurgel nicht berühren darf, was man dadurch verhütet, daß man ein
Stück Holz quer an dem Zinkstab befestigt, womit man ihn an dem Deckel der Batterie
aufhängt. Den Topf füllt man nahezu mit Wasser, welches mit zwei Pfund Schwefelsäure
und einer Unze Salpetersäure versetzt ist, und die Batterie ist fertig.
In dieser Weise bietet die Batterie manche Vortheile; sie wirkt constant, die
örtliche Einwirkung ist unbedeutend, Herstellung wie Gebrauch sind wohlfeil.
Verbindet man mehrere Elemente mit einander, so haben sie eine bedeutende Wirkung,
welche länger anhält als dieses bei einer andern Batterie der Fall ist.
Eine einzige Zelle dieser Batterie entwickelt eine große Menge von Elektricität,
deren Spannung für kleinere Arbeiten, zum Vergolden u.s.w., genügt. Soll in einer
gegebenen Zeit eine beträchtliche Menge von Metall niedergeschlagen werden, so
verbindet man mehrere Elemente mit den ungleichnamigen Enden.
Arbeitet man mit einer Smee'schen Batterie von großer
Oberfläche, so gehören die schnelle Verzehrung der Zinkplatten, die starke örtliche
Einwirkung und bedeutende Entwicklung von Wasserstoffgas, die Mühe und Auslagen für
das Amalgamiren der Platten, zu den vielen Unannehmlichkeiten, welche diese Batterie
dem Galvanoplastiker verursacht, wozu noch der Umstand kommt, daß ihr Strom viel zu
stark und ungleichmäßig ist, als daß man eine glatte und regelmäßige Ablagerung des
Metalles erwarten könnte, obwohl die Batterie für manche andere Zwecke zu den
allergeeignetsten gehört.
Wäre man bei der Wollaston'schen Batterie der Mühe und
Schwierigkeit überhoben, die verzehrten Zinkplatten immer wieder zu ersetzen, hätte
man nicht nöthig, beständig anregende Stoffe zuzufügen, so würde sie für
galvanoplastische Operationen ausgezeichnet passen.
Die von Einigen vorgeschlagene Magnetelektricität dürfte sich zu den angeregten
Arbeiten am wenigsten eignen, da ihr die hiezu erforderliche Grundeigenschaft, unausgesetzte Wirkung, abgeht.
Karl Watt, ein Bruder des Verfassers, ließ sich eine
thermoelektrische Batterie patentiren, von welcher er glaubt, daß sie, wenn
vervollständigt, alle übrigen Batterien zu galvanoplastischen Zwecken verdunkeln
würde, da sie nicht nur constant und gleichförmig wirkt, sondern auch wohlfeil
herzustellen ist.
Außer der Batterie gibt es noch andere Umstände, welche auf die Beschaffenheit des
Niederschlags sowie auf die Geschwindigkeit, mit der er sich bildet, von Einfluß
sind. Die Lösung, d. i. der Elektrolyt, kann je nach dem gegenseitigen Verhältnisse
von Metall und Lösungsmittel, je nach der Größe der positiven Polplatte, ein guter
oder schlechter Leiter seyn. Ist die Lösung arm an Metall, die Oberfläche des
positiven Poles, der dem
zu überziehenden Gegenstande gegenüber ist, kleiner als nothwendig, so geht der
Proceß langsam vor sich, während im entgegengesetzten Falle das Metall so schnell
niedergeschlagen wird, daß es am negativen Pole in Pulverform sich absetzt.
Außerdem hängt die Geschwindigkeit des Vorgangs von der Temperatur der Lösung ab.
Steigt die Wärme über 60° C., so geht die Ablagerung sehr rasch vor sich, so
daß, wenn man die Lösung zu einer Concentration bringen will, bei welcher sie heiß
benützt werden kann, ohne daß man einen pulverigen oder sonst fehlerhaften
Niederschlag zu fürchten hätte, man ihr nahezu 75 Proc. Wasser zufügen und die
Oberfläche des positiven Poles kleiner machen muß.
Bei sehr kalter Witterung findet man manchmal die Silberlösung mit Eis von
ansehnlicher Dicke bedeckt, und dann geht auch die Zerlegung langsamer vor sich als
zu wünschen wäre. In diesem Falle ist der Niederschlag viel härter und wird nicht so
leicht rauh, als wenn die Lösung wärmer war. Es dürfte stets vorzuziehen seyn, die
Silberlösung bei möglichst niedriger Temperatur zu verarbeiten, da der Niederschlag
in mancher Beziehung besser wird.
Von weiterer Bedeutung ist die Bewegung. Ist entweder die Lösung zu concentrirt, oder
die Oberfläche des positiven Poles zu groß, oder die Temperatur der Lösung zu hoch,
oder die Batterie zu stark, oder veranlaßt irgend einer von diesen Umständen einen
pulverigen oder körnigen Niederschlag, oder bewirkt ein solcher Umstand, daß sich
die Ablagerung von dem Artikel wieder abschält, so braucht man nur den negativen Pol
und den daran befestigten Gegenstand in eine constante und rasche Bewegung zu
versetzen, bis der verlangte Ueberzug fertig ist, um mit Sicherheit darauf rechnen
zu können, daß trotz der ungünstigen Umstände ein vollkommen glatter, gleichförmiger
und dauerhafter Niederschlag erzielt wird. Verbindet man z.B. einen Gegenstand mit
dem negativen Pole und legt ihn in die Goldlösung, und man bemerkt nach einigen
Secunden, daß das niedergeschlagene Gold eine schwach braune Farbe annimmt, so wird,
wenn man den Gegenstand in der Lösung recht lebhaft schüttelt, derselbe alsbald hell
und erlangt eine schöne Feingoldfarbe.
Die strengste Reinlichkeit ist bei galvanoplastischen Arbeiten unbedingt nöthig, auch
muß man besorgt seyn, daß die Lösungen nie unter einander kommen; man muß deren
verschiedene von bestimmter Concentration vorräthig haben, wenn man dauerhafte
Niederschläge des einen Metalles auf dem andern erzielen will, denn eine Lösung von
gewisser Stärke paßt nicht für alle Metalle- ein Umstand, dessen
Vernachlässigung schon manches Fehlschlagen, und die Verzettlung mancher Lösung
veranlaßte.