Titel: | Elektrotechnik.Fortschritte der angewandten Elektrochemie. |
Autor: | Franz Peters |
Fundstelle: | Band 307, Jahrgang 1898, S. 276 |
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Elektrotechnik.Fortschritte der angewandten Elektrochemie.
Von Dr. Franz
Peters.
(Fortsetzung des Berichtes S. 259 d.
Bd.)
Fortschritte der angewandten Elektrochemie.
Aus natriumacetathaltigen, schwach essigsauren oder citronensauren Lösungen hat L. Wolman (Zeitschr. f.
Elektrochemie, 1897 Bd. 3 S. 539) nicht sonderlich gut haftende körnige
Zinkniederschläge erhalten können. Dies lag im ersteren Falle jedenfalls an dem
ungenügenden Essigsäurezusatze (3 statt 10 Tropfen; P.). Besser soll es sein, die Zinklösung mit Ammoniak in geringem Ueberschusse
zu versetzen und dann mit Essigsäure anzusäuern. Aus Kaliumcyaniddoppelsalzlösung
erhält man eine langsame und ungenaue Fällung. Auch die Ausscheidung aus ammoniakalischer
Pyrophosphatlösung gibt keine guten Resultate. Einen zusammenhängenden und fest
haftenden Niederschlag erhält man aus der Lösung von 0,25 bis 0,3 g Metall, die mit
frisch bereiteter silicatfreier Natronlauge übersättigt und dann noch mit 2,5 bis 3
g Natriumhydroxyd versetzt ist, wenn man bei 50° mit 0,5 bis 1,5 Ampère (nicht
weniger!) arbeitet; Dauer: 1¼ bis 1½ Stunden. Aus Oxalatdoppelsalzlösungen erfolgen
bisweilen krystallinische Niederschläge.
Bei der elektrolytischen Scheidung von Zink-Silberlegirung (Zinkschaum, der nach dem
Rössler-Edelmann-Verfahren unter Aluminiumzusatz
gewonnen ist) ist die Friedrichshütter Versuchsanlage nach E. Hasse (Zeitschr. f. Berg-, Hütten- und
Salinenwesen, 1897 Bd. 45 S. 322) jetzt so weit gelangt, sehr reines
zusammenhängendes Zink darzustellen, das Silber leicht zu gewinnen und mit Nutzen zu
arbeiten. Die Dynamomaschine liefert mit 8 320 Ampère und 15 Volt. Als
Bäder dienen viereckige, 75 cm lange, 60 cm breite und 70 cm tiefe Gefässe aus 25 mm
starkem Kiefernholz, die mit 2-mm-Bleiblech ausgeschlagen sind. Dieses ist mit
dünnen Brettern verkleidet. An der oberen Kopfseite ist die Verkleidung zum
Einflüsse des Elektrolyten 1 cm von der Wandung entfernt. Unten lässt der Einsatz
einen 15 cm hohen Sammelraum für die Anodenschlämme frei. Die acht Bäder sind in
zwei Batterien terrassenförmig aufgestellt. Am unteren Ende jeder Batterie fliesst
der Elektrolyt zur Reinigung von schädlichen Metallen, die er in den Bädern
aufgenommen hat, in dünnem Strome über eine Treppe, wodurch er mit Luft in sehr
innige Berührung kommt. Auf den Stufen der Treppen liegen Zinkblech abfalle, in
flachen Bassins auf dem oberen und unteren Absatze befindet sich etwas Zinkoxyd. Zur
Vermeidung von Schwammbildung dürfen namentlich Eisen, Kupfer und Arsen nicht im
Elektrolyten gelöst sein; kleine Mengen suspendirter Metalle (z.B. von Eisen)
schaden wenig oder gar nicht. Nachdem die Laugen in einem Sumpfe und, wenn nöthig,
noch in einer Filterpresse die ausgefällten Bestandtheile abgesetzt haben, werden
sie in einen Hochbehälter gepumpt. In diesem können sie durch Dampf erwärmt oder
durch Wasser gekühlt werden, ehe sie von Neuem in die Bäder gelangen. Aus der
Legirung, die neben 78 bis 81 Proc. Zink 6 bis 11 Proc. Silber, 6 bis 8 Proc.
Kupfer, 2 bis 3 Proc. Blei, wenig Nickel, Kobalt, Aluminium, Eisen und Cadmium,
sowie Spuren von Wismuth, Arsen und Antimon enthält, werden 1 cm dicke und 20 bis 30
k schwere Anodenplatten gegossen. Die Kathoden sind dünne Häute von Elektrolytzink.
Sie werden auf Mutterblechen aus gewöhnlichem Walzzink erzeugt, die mit einem Rahmen
aus geschlitzten Holzleisten umgeben sind, um das Herumwachsen des Niederschlages um
die Kanten zu verhindern und ein leichtes Abziehen der Kathoden zu ermöglichen.
Jedes Bad nimmt in je 5 cm Abstand sechs Anoden und fünf Kathoden auf. Als
Elektrolyt dient eine 15 bis 20° warme Zinkvitriollösung vom specifischen Gewicht
1,14 bis 1,16, die neutral oder schwach basisch ist. Dk,
qm = 80 bis 90 Ampère; aber auch 30 Ampère liefern einwandfreies Zink. E =
1,25 bis 1,45 Volt. Die Schlämme werden mit rohem Zinkvitriol in
Fortschaufelungsöfen auf Rothglut erhitzt (vgl. das Patent Hasse's). Aus dem in hölzernen Bottichen ausgelaugten Silbersulfat wird
das Metall durch Eisenabfälle niedergeschlagen. Nach der Entsilberung erfolgt
Entkupferung mit verdünnter Schwefelsäure.
Zinksulfid hat A. Mourlot (Engineering and Min. Journ., 1897 Bd. 63 S. 509) im elektrischen Ofen
krystallinisch erhalten. Zersetzt konnte es nicht werden. Die von Grove als „Zinknitroguret“ angesprochene
Verbindung hat Heinr. Pauli (Zeitschr. f. Elektrochem., 1897 Bd. 4 S. 137) von Neuem untersucht. Sie
wurde in Form von grauen, leicht oxydirbaren Nadeln, Warzen oder Schwamm bei der
Elektrolyse von gesättigter Salmiaklösung, die noch festes Salz enthielt, zwischen
Anoden aus reinem Zink und Kathoden aus Platin mit Dk,
qdm = 1,5 bis 29 Ampère erhalten. Nach der Analyse soll die an der Kathode
erhaltene Masse lediglich aus Zink bestehen, das in Capillaren und Kanälen Gase
eingeschlossen enthält. Die Vorbereitung der Substanz zur Analyse durch Erwärmen
zwischen Uhrgläsern gibt zu berechtigten Zweifeln über die Richtigkeit der Resultate
Veranlassung, so dass eine Nachprüfung wünschenswerth ist.
Aehnlich wie Zink (vgl. D. p. J. 1897 304 259) wollen S. Avery und
B. Dales (Journ. of the
Americ. Chemical Soc., 1897 Bd. 19 S. 379) Cadmium aus Formiatlösung fällen. Die Sulfatlösung, die nicht mehr als 0,1
g Metall enthält, wird mit 6 cc Ameisensäure von 1,20 spec. Gew., dann mit
Kaliumcarbonat bis zur beginnenden bleibenden Fällung, mit Ameisensäure zur Lösung
und schliesslich noch mit 1 cc Ueberschuss versetzt. Dqdm = 0,15 bis 0,20 Ampère; E = 0,3 bis 0,4 Volt. Die Trennung des
Cadmiums vom Zink gelingt nach A. Waller (Zeitschr. f. Elektrochemie, 1897 Bd. 4 S. 241) gut,
wenn in 80 bis 85° warmer Oxalatlösung die Spannung höchstens 2,3 Volt beträgt (J =
0,03 Ampère). Wird sie nach Abscheidung des Cadmiums erhöht, so kann unter
Weinsäurezusatz Zink gefällt werden (J = 1 bis 1,5 Ampère; Temperatur 50 bis
60°).
Cadmiumsulfid hat A. Mourlot (Engineering and Min. Journ., 1897 Bd. 63 S. 509) im elektrischen Ofen
krystallinisch erhalten. Zersetzung konnte nicht erzielt werden.
Zur Darstellung der Borverbindungen des Calciums,
Strontiums und Bariums, B6R, behandeln H. Moissan und P. Williams
(Comptes rendus, 1897 Bd. 125 S. 629) ein Gemisch
aus 1000 g Erdalkaliborat, 630 g Aluminiumspänen und 200 g Zuckerkohle im
Kohlentiegel des elektrischen Ofens mit Strömen von 900 Ampère und 45 Volt. Das
Borat wird durch das Aluminium reducirt, während die Kohle die Bildung von Thonerde
verhindert. Die Schmelze wird nach einander mit verdünnter, mit concentrirter
siedender Salzsäure, mit Aether, Toluol und heisser Flussäure behandelt. Man erhält
dann ein krystallinisches schwarzes Pulver, das nur noch wenig Graphit und
Kohlenstoffborid einschliesst. Die Boride ritzen Rubin, zersetzen das Wasser nicht
und werden durch Oxydationsmittel angegriffen. Die Nitride von Bor, Silicium,
Magnesium, Titan und Vanadium erhält H. Mehner (D. R.
P. Nr. 88999; Französisches Patent Nr. 254293), indem er durch das im elektrischen
Ofen erhitzte Oxyd-Kohlegemisch Stickstoff hindurchbläst.
Bisher übersehene Patente auf Aluminiumgewinnung, die Ch. S. Bradley 1883 anmeldete, aber erst 1891 und 1892
ertheilt erhielt, beschreibt nach Engineering and Min.
Journ. die Zeitschr. f. Elektrochemie, 1897
Bd. 3 S. 453.
Die Zerstörung der Elektroden bei der Elektrolyse schwer schmelzbarer
Substanzen will die Société anonyme pour l'industrie
d'Aluminium (Französisches Patent Nr. 255705) dadurch vermeiden, dass sie
die Elektroden selbst, ihre Halter und Armaturen mit Kanälen versieht, durch die ein
Kühlmittel fliesst. Die Anwendung der Kühlung ist nicht neu (vgl. z.B. D. p. J. 1897 304 296). Um
bei Apparaten zur Elektrolyse im Schmelzflusse den Deckel nicht mit sämmtlichen
Elektroden durchsetzen zu müssen, bringt P. Dronier (D.
R. P. Nr. 91897) in seinem Inneren zwei leitende, von einander isolirte Hoste an, an
denen in abwechselnden Reihen die Anoden und Kathoden aufgehängt werden.
In St. Michel in Savoyen sind Versuche mit Minet's
Aluminiumprocesse ausgeführt worden (Rev. de Physique et de
Chimie, 1897 Bd. 1 S. 55). Es wurden auf einmal 80 k einer Mischung aus 70
Proc. Natriumchlorid und 30 Proc. Kryolith verarbeitet. Während der Elektrolyse
wurden Bauxit und Aluminiumchlorid zugefügt. Zur Gewinnung von 1 k Aluminium sind 8
-Stunden nöthig. Die Strom ausbeute beträgt 70 Proc. die Spannung 7,5 Volt.
F. A. Gooch (Englisches Patent Nr. 6151/1897)
schmilzt Alkalifluorid mit Thonerde und einer Aluminiumhaloidverbindung, leitet den
elektrischen Strom durch die Schmelze und trägt von Zeit zu Zeit die
Aluminiumverbindungen in neuen Mengen ein. Es könnte ebenso gut von vornherein durch
den Strom erhitzt werden, wodurch dann allerdings die einzige Neuheit (!?) des
Verfahrens wegfiele. Die für die Aluminiumgewinnung wichtige Frage nach einer
billigen Darstellung von Aluminiumsulfid bearbeitet Peniakoff fortgesetzt, unter dem Gesichtspunkte, statt der höchst
endothermischen Reaction zwischen Thonerde und Schwefelkohlenstoff exothermische zu
setzen. Dies gelingt gut durch Einführung der Alkali- oder Erdalkalialuminate (D. R.
P. Nr. 94845). Man schmilzt Bauxit, Alkalisulfat und Schwefelverbindungen, laugt das
Rohaluminat aus, wobei man ein mehr oder weniger basisches Salz erhält, dampft bis
zur Dickflüssigkeit ein, mengt mit Theer oder Kohle und erhitzt bis zur vollkommenen
Trockne. Auf die zerkleinerte Masse lässt man Schwefel-, Schwefeloxykohlenstoff-
oder Schwefelkohlenstoffdämpfe so lange wirken, als noch Schwefelsäure- oder
Kohlendioxydentwickelung stattfindet. Das geschmolzene Product wird elektrolysirt.
Aehnlich löst H. S. Blackmore (Französisches Patent Nr.
255825) in Verbesserung einer von Petitjean 1857
angegebenen Methode die Oxyde in einem Bade aus ungefähr gleichen Theilen Kalium-
und Natriumhydroxyd in einem luftdicht verschlossenen Gefässe und leitet
Schwefelkohlenstoffdämpfe ein. Das irdene Gefäss wird (The
Electrician, 1897 Bd. 39 S. 208) mit Bleisalz imprägnirt, das in Sulfat
umgewandelt wird und so das Gefäss vor Angriffen schützt. Nach John B. C. Kershaw (The
Electrician, 1897 Bd. 39 S. 224) sind die Kosten des Processes, selbst wenn
das Aluminiumsulfid sich nicht theurer als 6 cents für 1 Pfund stellt, noch um ein
weniges höher als die der jetzt gebräuchlichen elektrolytischen Zersetzung von
Thonerde, wenn zur Erzeugung der Elektricität Wasserkraft zur Verfügung steht.
Die Aluminiumwerke zu Foyers beschreibt London Electrical
Rev., 1897 Bd. 40 S. 671. Gegenwärtig werden nach Germain (Electrical World, 1897 Bd. 29 S.
768) mit 11700 täglich 6670 k Aluminium producirt. Nach Berechnungen John B. C. Kershaw's (The
Electrician, 1897 Bd. 39 S. 584) ist trotz der grösseren Leitfähigkeit
des Aluminiums seine Verwendung als Leiter theurer als die des Kupfers für diesen
Zweck.
Basset (Französisches Patent Nr. 256836) beschreibt ein
Verfahren zur Gewinnung von Aluminium durch Hydroelektrolyse des wasserhaltigen
Chlorids. In die mittlere Kammer eines mit zwei porösen Zwischenwänden versehenen
Gefässes bringt man eine dünne Zinkkathode und eine Aluminiumchloridlösung, die zur
Begünstigung der Abscheidung und zur Verhütung der Oxydation des Aluminiums mit
ungefähr dem halben Volumen 50grädigen Alkohols versetzt ist. In die beiden
seitlichen Kammern kommen zwei auf Quantität geschaltete dicke Zinkanoden und
Calciumchloridlösung. Zur Zerstörung des sich bildenden Zinkchlorids gibt man
gelöschten Kalk zu. Es wird mit 1 bis 2 Volt und 3 bis 5 Ampère gearbeitet. Collins und Stevens
(Amerikanisches Patent Nr. 577186) wollen zu der Kathodenflüssigkeit, die Potasche,
Aluminiumphosphat und Ammoniak enthält, noch ein Argolderivat geben. Soll dieses der
Wunderthäter sein, der die Aluminiumfällung aus wässeriger Lösung bewirkt?
Zur Erzielung guter Aluminiumgüsse erhitzt A. E. Hunt
(The Electrician, London: L'Éclairage electr., 1897
Bd. 11 S. 167) nach dem Eingiessen des Metalles die Form elektrisch. Von den dazu
dienenden beiden Contactringen wird der untere allmählich dem oberen genähert,
während die dadurch freigelegte Aussenseite der Form durch einen Luftstrom gekühlt
wird. Das Verfahren wird von der Pittsburgh Reduction
Co. mit Erfolg angewendet. Um Aluminium mit galvanischen Ueberzügen
versehen zu können, muss es auf irgend eine Weise vorbereitet werden, damit der
Niederschlag besser haftet. Dazu erzeugen die Deutschen
Mannesmann-Röhrenwerke (Metallarbeiter, 1897
S. 125) zunächst auf dem Aluminium eine dünne Haut eines anderen Metalles durch
Aufschmelzen oder Ansieden. Nach der ersten Methode wird Glanzgold oder Glanzsilber
oder ein mit Terpentinöl angeriebenes Gemenge von Bleiborat und Kupferoxyd oder eine
mit Collodium vermischte wässerig-alkoholische citronensaure Silberlösung
aufgetragen und eingebrannt. Nach der zweiten Methode verwendet man Bäder aus
Alkalizinkat oder von Eisen- oder Kupferchlorid oder von Kupfersulfat und wenig
Kaliumchlorat.
Um Stoffe wasserdicht zu machen, bringt sie The
Electro-Waterproofing and Dye Fixing Company (Englisches Patent Nr.
8323/1896) 1 bis 30 Secunden lang zwischen eine oxydirbare Anode (z.B. aus Aluminium
oder Zinn) und eine geeignete Kathode, die mit Baumwolle umkleidet ist. Es schlagen
sich Oxyde nieder. Zum Glasiren von Thonwaaren erhitzt P.
Askenasy (Thonindustrie-Zeitung, 1897 Bd. 21
S. 392) ihre Oberfläche ohne Auftragen von Glasurmitteln elektrisch. Ebenso können
Porzellanmalereien und farbige Glasuren eingebrannt werden. H. Moissan hat 1892 gezeigt, dass sich die Thonerde im elektrischen Ofen
verflüchtigt und dass man so durch Beimengung von Chromoxyd künstliche Rubine
erhalten kann. Diese Synthese haben Gin und Leleux (D.
R. P. Nr. 93308; Englisches Patent Nr. 19962/1896) weiter ausgebildet. Die Dämpfe,
die aus einer Mischung von 95 Proc. Thonerde und 5 Proc. Chromoxyd in dem durch
Wechselstrom geheizten elektrischen Ofen entstehen, werden durch eine Röhre in eine
auf 1500° erhitzte Condensationskammer geleitet. Zur Erzielung grösserer Krystalle
wird eine Mischung von feuchter Luft und Chlorwasserstoff in die Röhre gepresst; oder
man leitet durch die Röhre feuchte Luft und wirft zur Erzeugung von Fluorwasserstoff
zeitweise Aluminiumfluorid oder Kryolith auf den Ofenherd.
Aluminiumsulfid konnte A. Mourlot (Engineering and Min. Journ., 1897 Bd. 63 S. 509) im
elektrischen Ofen nicht dissociiren.
Zur Gewinnung von Thallium fällt F. Förster (Zeitschrift f. anorgan. Chemie,
1897 Bd. 15 S. 71) die durch Kochen erhaltene Lösung des Flugstaubes der Kiesöfen
mit Kochsalz, verwandelt das Chlorür in das Sulfat, wiederholt die beiden letzteren
Operationen und elektrolysirt die stark schwefelsaure Lösung mit Dk, qdm = 1,3 bis 1,5 Ampère und E = 3,5 Volt
zwischen einer unteren Platinkathode und einer oberen Anode unter Rühren, um das
Ueberwachsen von Metall zwischen den Elektroden zu hindern. Man erhält grosse Nadeln
und Blätter.
Elektrolysirt man eine angesäuerte Ceroammoniumnitratlosung mit sehr hoher
Kathodenstromdichte und grosser Anode, so zeigt eintretende Gelbfärbung die Bildung
von Cerisalz. Die Oxydation ist aber nach G. v. Knorre
(Zeitschr. f. angew. Chemie, 1897 S. 718) nie
quantitativ. Dasselbe ist bei angesäuerter Cerosulfatlösung der Fall. Dagegen
bereitet es keine Schwierigkeiten, mit grosser Kathodenfläche Cerisalze so gut wie
vollständig elektrolytisch zu reduciren.
Zinn- und antimonhaltige Erze schmilzt C. F. Claus (Englisches Patent Nr. 13641/1896),
verwendet die Platten als Anoden in 90° heisser Natriumsulfidlösung von 1,065 spec.
Gew. oder in Alkalilaugen und elektrolysirt mit Dqdm
= 1,0 Ampère. Zinn schlägt sich auf der Kathode nieder; Gold, Silber, Blei, Kupfer,
Zink, Eisen, Antimon u.s.w. gehen als Sulfide oder Metalle in den Anodenschlamm.
Dieser wird mit Natriumsulfat, wenn nöthig unter Zugabe von Kohle und Schwefel
geschmolzen. Aus der Lösung wird das Antimon elektrolytisch oder sonstwie gefällt.
Statt das Erz wie oben zu schmelzen, kann man auch Schwefel und Soda oder
Natriumsulfat und Kohle den Schmelzen zufügen, oder es mit einer
Natriumpolysulfidlösung, die ein Ammoniumsalz enthält, auskochen. Dasselbe Verfahren
ist Apitz in Deutschland geschützt worden (D. R. P. Nr.
94506).
Zinn soll aus Natriumsulfidlösung vom spec. Gew. 1,17 (20 g Na2S in 100 cc), die mit etwas Natriumhydroxyd
versetzt ist, nach Classen und Neumann weder durch schwache noch durch starke Ströme fallen. Ost (Zeitschr. f. angew.
Chemie, 1897 S. 326) hat aber mit 1 bis 1,5 Ampère, namentlich bei 60°,
Abscheidungen erheblicher Mengen Zinn erhalten. Mit Sicherheit gelingt die Trennung
des Antimons vom Zinn nur mit Strömen unter 0,3 Ampère. Bei Strömen von 0,5 Ampère
wird das Ergebniss bereits unsicher. Nach der Abscheidung des Antimons wird das
Natrium- in Ammoniumsulfid umgewandelt und dann das Zinn gefällt. Dabei muss die
Lösung weniger als 5 g (NH4)2S in 125 cc enthalten. Ist sie concentrirter, so
treten häufige Stromschwankungen ein und von der Schale löst sich Platin. Zinn kann
auch, wenn weniger als 0,2 g vorhanden sind, aus einer sehr verdünnten Lösung, die
je 1 bis 2 g Natriumsulfid und Natriumhydroxyd enthält, bei 60 bis 70° mit 1 bis 1,5
Ampère (2,6 bis 4 Volt) prachtvoll silberweiss und glänzend in quantitativer Menge
erhalten werden. Nach A. Waller (Zeitschr. f. Elektrochemie,
1897 Bd. 4 S. 244) muss man in 65° warmen Natriumsulfidlösungen mit der
Spannung unter 0,7 Volt bleiben, um zinnfreie Antimonniederschläge zu erhalten.
Zinnmonosulfid kann nach A. Mourlot (Comptes rendus, 1897 Bd. 124 S. 768) durch einen Strom
von 900 Ampère und 50 Volt verflüchtigt werden, ohne dass es sich, ähnlich den
Sulfiden des Zinks, Cadmiums und Aluminiums, dabei zersetzt.
Die Abscheidung des Bleis aus Oxalatlösungen ist nach L. Wolman (Zeitschr. f.
Elektrochemie, 1897 Bd. 3 S. 538) nicht gut anwendbar, da Bleioxalat kaum
in Lösung zu halten ist. Die Trennung vom Zink gelingt in stark salpetersaurer
Lösung gut. Dagegen wird Silber schwammig und scheidet sich zum Theil als Superoxyd
ab (ebenda S. 544). Kupfer löst sich, auch wenn der Strom beim Auswaschen nicht
unterbrochen wird, zum Theil wieder. Bei der elektrolytischen Bleibestimmung im Harn
zerstört G. Weinkart (Pharmaceut. Centralhalle, 1896 Bd. 37 S. 759) die organischen Substanzen
erst durch Eindampfen mit Salpetersäure.
A. Mourlot (Engineering and
Mining Journ., 1897 Bd. 63 S. 509) hat aus amorphem Schwefelblei durch
Ströme von 50 Ampère und 35 Volt im elektrischen Ofen Würfel vom spec. Gew. 7,48
erhalten. Ein Strom von 300 Ampère und 60 Volt dissociirt das Sulfid vollständig.
Aehnliche Producte gaben Mischungen aus Schwefelblei und Kohle. Bei
Wechselstromelektrolyse mit Bleielektroden entsteht Bleisulfat. Seine Bildung nimmt
nach S. Sheldon und M. B.
Waterman (Phys. Rev., 1897 Bd. 4 S. 325) mit
Erhöhung der Stromdichte und Vermehrung der Wechsel zu, mit Steigerung der
Temperatur aber ab.
Unlösliche oder schwer lösliche Oxyde und Salze will L.
Luckow (D. R. P. Nr. 91707) dadurch in grosser Reinheit erhalten, dass er
den Elektrolyten und die auf das primär entstandene Product reagirende Salzlösung
durch hochgradige Verdünnung elektrolytisch und hydrolytisch stark dissociirt. Die
Elektrolyten werden möglichst neutral genommen und in Zusammensetzung und Dichte
während der Elektrolyse constant erhalten. Bei der Darstellung der Salze beträgt die
Menge des lösenden Elektrolyten etwa 80, die des fällenden etwa 20 Proc., während
bei der Gewinnung von Oxyden das Verhältniss etwa 0,9 : 99,5 ist. Der lösende
Elektrolyt soll das Haften der gebildeten Verbindung an der Anodenplatte verhindern.
Zur Darstellung von Bleiweiss z.B. wird eine schwach alkalische 1,5procentige
wässerige Lösung von 80 Th. Natriumchlorat und 20 Th. Natriumcarbonat zwischen
Anoden aus Weichblei und Kathoden aus Hartblei mit Dqdm = 0,5 Ampère und E = 2 Volt elektrolysirt. Während der Elektrolyse
hält man den Elektrolyten schwach alkalisch und führt vorsichtig Wasser und
Kohlensäure zu. Bleisuperoxyd wird durch Elektrolyse einer schwach schwefelsauren
1,5procentigen Lösung von 99,5 Th. Natriumsulfat und 0,5 Th. Natriumchlorat zwischen
Bleielektroden mit Dqdm = 0,2 Ampère und E = 2,8
Volt erhalten. Nach demselben Verfahren, das von W.
Borchers (Zeitschr. f. Elektrochemie, 1897 Bd.
8 S. 482) sehr gelobt wird, wird auch neutrales und saures Bleichromat, Kupferoxyd,
basisches Kupfercarbonat und -phosphat dargestellt. Zinnoxyd, Zinkcarbonat, Berliner
Blau und andere Producte können ähnlich erhalten werden. Die nach seinem im vorigen
Berichte (1897 304 215) beschriebenen Verfahren
hergestellten Legirungen von Blei mit Natrium, Kalium, Magnesium, Aluminium,
Calcium, Barium, Strontium, Mangan oder Chrom will Johann
Walter (Zeitschr. f. Elektrochemie, 1897 Bd. 3
S. 449) passend zerkleinert zur Gewinnung von Bleiweiss und Herstellung von
Accumulatorplatten benutzen. Die Bildung des Bleiweisses erfolgt schneller und
vollständiger als bei Verwendung von reinem Blei. Bei der Herstellung von
Accumulatorplatten haben die Legirungen vor anderen den Vorzug, dass sie nicht
schädlich wirken, wenn sie vor Benutzung des Sammlers auch nicht vollständig
entfernt werden. Sie verbinden sich ferner beim blossen Um-, Auf- oder Eingiessen
oder heissen Aufwalzen sehr leicht mit den Elektricitätszuleitern, indem sie deren
oberflächliche Oxydhaut reduciren. Ausser Auflockerung des Bleis beim Einstellen in
Schwefelsäure wird durch die sich bildenden Erdalkalisulfate eine Verkittung der
Platte erreicht, während Chrom und Mangan die Wirkung des Accumulators verbessern.
Die Patentanmeldung wurde seiner Zeit (1887) zurückgewiesen. Bei der Gewinnung von
Bleiweiss nimmt H. C. Woltereck (Amerikanisches Patent
Nr. 589801) einen alkalischen, mehr als 5 Proc. Salz enthaltenden Elektrolyten, der
aus einer Lösung eines Alkali- oder Ammoniumsalzes in Verbindung mit irgend einer
Säure, die ein lösliches Bleisalz gibt, und eines Alkalibicarbonats besteht. In den
Elektrolyten wird zur Regenerirung des verbrauchten Bicarbonats Kohlensäure
geleitet.
Zur Reinigung von Rohwismuth bringt es B. Zahorski (The Electrical
Review, L'Électricien, 1897 Bd. 13 S 192; Engineering and Mining Journ., 1897 Bd. 64 S. 251) als Anode in verdünnte
Salpetersäure gegenüber einer Kathode aus Kohle, Platin, chemisch reinem Wismuth o.
ä. und elektrolysirt mit Dqdm, A = 1,5 bis höchstens
3 Ampère. Wismuthsulfid verliert nach A. Mourlot (Comptes rendus, 1897 Bd. 124 S. 768) den Schwefel beim
Erhitzen schneller als Cuprisulfid (s. dieses). Ein Strom von 300 Ampère und 50 Volt
genügt schon.
Um bei der Gewinnung von Metallen und Legirungen die Reduction zu beschleunigen und
dadurch neben Verminderung der Kosten eine Verhütung von Kohlung des Metalles zu
erzielen, mengt H. Aschermann (D. R. P. Nr. 93744 und
94405; Englisches Patent Nr. 859/1897) das Metalloxyd mit dem Sulfid eines anderen
Metalles oder eines Metalloids oder mit dem Oxyd eines Metalloids und dem Sulfid
eines Metalles. Als Flussmittel dient besonders Antimonsulfid. So werden zur
Darstellung von Chrom 10 Th. Chromoxyd mit 23 Th.
Antimonsulfid zusammen als Kathode durch 20 bis 25 Ampère erhitzt; das Antimon wird
aus der Legirung durch Erhitzen entfernt. Aluminium wird aus dem Gemenge von 10 Th.
Thonerde mit 37 Th. Antimonsulfid erhalten. Aehnlich können Ferrochrom aus 10 Th.
Schwefeleisen und 9 Th. Chromoxyd, Ferromangan aus 10 Th. Schwefeleisen und 11 Th.
Mangandioxyd, und Ferrocer gewonnen werden. Das Schmelzgut kommt in einen
Graphittiegel, der genau in einen gasdicht verschliessbaren elektrischen
Schmelzapparat aus Gusstahl mit einer vollkommen abgedichteten beweglichen Elektrode
passt.
Die elektrolytische Darstellung von Bichromaten im Fabrikbetriebe mit Chromat als
Anoden- und Alkali als Kathodenflüssigkeit beschreibt E.
Ronco (L'Industrie électrochim., 1897 Bd. 1 S.
60). Nach einer Mittheilung in der 1897er Versammlung flämischer Naturforscher und
Aerzte hat A. Biltris (Chemiker-Zeitung, 1897 Bd. 22 S. 914) auf ähnliche Weise wie
Persulfate durch Elektrolyse einer gesättigten Lösung von Kaliumchromat in
verdünnter Chromsäure mit 3 bis 4 Ampère ein gelbes krystallinisches Pulver
erhalten, das er als Perchromat ansehen zu können meint. Technisch gewinnen Gin und Leleux (Echo; Oesterr. Zeitschrift f. Berg- und Hüttenw., 1897
Bd. 45 S. 174) ein Chromsilicat, das unter dem Namen Silichromit zur Fabrikation von
Mühlsteinen und Polirwerkzeugen empfohlen wird, dadurch, dass sie durch Behandlung
von natürlichem Chromeisen, Sand und Kohle im elektrischen Ofen erst ein Gemenge von
Chromeisenoxydul und Magnesiumaluminat erzeugen und dieses von Neuem mit Kieselsäure
und Kohle schmelzen.
Mangan bleibt aus der Kaliumoxalat-Doppelsalzlösung nach
L. Wolman (Zeitschr. f.
Elektrochemie, 1897 Bd. 3 S. 538) als Superoxyd theilweise in der
Flüssigkeit suspendirt. Die essigsaure Lösung liefert nur bei sehr kleinen
Metallmengen (0,06 bis 0,07 g) und schwachen Strömen (0,07 bis 0,1, zuletzt 0,3
Ampère) bei 50 bis 60° fest haftende Niederschläge. Ammoniakalische
Pyrophosphatlösungen, die 0,15 g Mangan enthielten, lieferten mit Strömen von 0,01,
zum Schlusse von 0,4 Ampère lockere Abscheidungen, die nach 10 Stunden noch nicht
vollendet waren. Gut haftende Niederschläge erhält man auf Zusatz von 1 bis 1,5
Vol.-Proc. starker Salpetersäure oder 2 Vol.-Proc. verdünnter Schwefelsäure mit
0,008 bis 0,03 Ampère. Die Dauer beträgt aber bei 50° 10 bis 15 Stunden.
Die elektrolytische Darstellung von Permanganaten im Fabrikbetriebe mit Manganat als
Anodenflüssigkeit und Alkalilauge als Kathodenflüssigkeit beschreibt E. Ronco (L'Industrie électro-chim., 1897 Bd. 1 S. 60).
Um an elektrischer Energie bei der Herstellung von Doppelcarbiden zu sparen,
verwendet V. B. Lewes (Englisches Patent Nr. 6922/1896)
Ausgangsmaterialien, die bei ihrer Umsetzung eine hohe Temperatur geben. So
verbrennt z.B. bei dem Erhitzen von 261 Th. Mangandioxyd, 56 Th. Kalk und 72 Th.
Kohle im elektrischen Ofen der aus dem Braunstein frei werdende Sauerstoff mit einem
Theile des Kohlenstoffes. Das entstandene Doppelcarbid gibt ein russlos
verbrennendes Gemenge von Acetylen, Methan und Sauerstoff.
Elektrolytisches Eisen, das L.
Houllevigue (Journ. de Phys.) 1897 3. Ser. Bd.
6 S. 246) aus einer viel Ammoniumchlorid enthaltenden Eisenchlorürlösung mit Dqc = 0,04 Ampère niedergeschlagen hatte, enthielt in
1 g 16,3 cc Wasserstoff und hatte das spec. Gew. 7,324. Es ähnelt in seinen
physikalischen Eigenschaften dem kohlenstoffhaltigen (1,74 Proc.) Eisen.
Verschiedene Methoden zur Erzeugung galvanoplastischer Eisenniederschläge beschreibt
Der Elektrotechniker, 1897 Bd. 13 S. 9. Eisen aus
Weissblechabfällen will H. C. Woltereck (Amerikanisches
Patent Nr. 589915, übertragen auf die Electro Chemical
Storage Battery Company) dadurch gewinnen, dass er die Abfälle als Anode in
heisser Aetzkalilösung verwendet, in die ein Luftstrom geleitet wird.
Die Fällung des Eisens aus Ammoniumoxalatlösung ist nach L.
Wolman (Zeitschr. f. Elektrochemie, 1897 Bd. 3
S. 542) gut, erfordert aber lange Zeit (8 bis 10 Stunden bei 0,2 bis 0,3 g
Eisen).
Ein von seinem Erfinder, Joseph Rieder, Elektrogravüre
genanntes Verfahren zur Herstellung von Prägestempeln, Clichés u.s.w., in Stahl
beschreibt G. Langbein (Zeitschr. f. Elektrochemie, 1897 Bd. 4 S. 139). Es wird z.B. das Relief einer Münze
in Alabastergyps nachgebildet, das sich oben auf einer mehrere Centimeter langen
Gypssäule, die in einer Hartgummihülse ruht, befindet. Der Gypsblock steht nur mit
dem unteren Ende in Salmiaklösung, die sich allmählich hochsaugt. In den
Elektrolyten taucht als Kathode eine Drahtspirale, während als Anode ein Stück Stahl
auf die Bildseite des Gypses gelegt wird. Beim Durchgange eines Stromes, dessen
Dichte für 1 qc vortheilhaft 0,2 bis 0,5 Ampère, und dessen Spannung 10 bis 15 Volt
beträgt, löst sich an den Berührungsstellen mit dem durchfeuchteten Gyps Metall. Die
Stahlplatte sinkt durch eigene Schwere nach, so dass sie allmählich mit allen
Theilen des Reliefs in Berührung kommt. Von Zeit zu Zeit (nach 5 bis 10 Secunden)
muss das Metallstück abgenommen und von Kohlenstoff gereinigt werden, was
automatisch durch eine Maschine geschehen soll. Die Gravirung eines Münzreliefs von
der Stärke eines Zwanzigmarkstückes dauert bei der jetzigen Ausbildung des Processes
etwa 3 Stunden.
Ueber Versuche, die in Puteaux zur elektrischen Gewinnung von Eisenlegirungen neben
Carbid nach dem Verfahren von J. Heibling (vgl. D. p. J. 1897 304 263)
ausgeführt wurden, berichtet Henry Marx (Moniteur scientif., 1897 4. Ser. Bd. 11 S. 276).
Wenn man 500 g schwedisches Eisen 3 Minuten lang mit einem Strome von 900 Ampère und
60 Volt im Kohlentiegel erhitzt und dann in Wasser plötzlich abkühlt, so erhält man
nach Henri Moissan (Comptes
rendus, 1897 Bd. 124 S. 716) reichlich Krystalle von Eisencarbid, Fe3C, das glänzend weiss ist und bei 16° das spec.
Gew. 7,07 hat. Das bei einer hohen Temperatur gebildete Eisencarbid zersetzt sich
progressiv durch eine allmähliche Verminderung der Temperatur. Eisencarbid wird von
Wasser unter 150° und von kalter rauchender Salpetersäure nicht, von verdünnten
Säuren langsamer als Eisen angegriffen.
Eisen- und Stahlgegenstände will James Cochran (D. R. P.
Nr. 92024) vor dem Emailliren elektrolytisch mit einer dünnen Kobalt- oder Nickelschicht überziehen. Diese soll ein festeres Haften der
Emaille und in Folge theilweiser Oxydation durch die sauren Bestandtheile der
Emaille eine Fleckung dieser bewirken. Die Trennung des Kobalts vom Zink nach der
Vortmann'schen Weinsäuremethode konnte A. Waller (Zeitschr. f.
Elektrochemie, 1897 Bd. 4 S. 243) vollständig und leicht ausführen. Der
Absatz von Kobaltoxyd an der Anode ist nach den Untersuchungen Burckhardt's durch Depolarisation mit
Hydroxylaminchlorhydrat und Kalihydrat zu vermeiden. Kobaltsulfür kann ähnlich wie
Nickelsulfür erhalten werden und zeigt beim Erhitzen dieselben Eigenschaften wie
dieses.
Werden elektrolytische Nickelüberzüge über einige
Bruchtheile des Millimeters stark, so lösen sie sich gewöhnlich in dünnen spröden
Blättern von der Kathode ab. Es gelingt aber nach F.
Foerster (Zeitschr. f. Elektrochemie, 1897 Bd.
4 S. 160) beliebig starke glänzende und zähe Schichten herzustellen, wenn der
Elektrolyt auf 50 bis 90° erwärmt wird. Arbeitet man unter dieser Bedingung in
neutraler Sulfatlösung, die 30 g Nickel in 1 l enthält, mit Nickelanoden, die zum
Auffangen des Schlammes mit Pergamentpapier umhüllt sind, unter Rühren des
Elektrolyten, so erhält man mit Dk, qdm = 0,5 bis 2,5 Ampère stets gut zusammenhängende
Nickelbleche, die um so heller und glatter sind, je höher die Stromdichte ist. Bei
100 g Nickel in 1 l und 4 cm von einander entfernten Elektroden von je 2 qdm
Oberfläche betrug bei 60° und D = 1,5 Ampère die Spannung 1 Volt, bei 2 Ampère 1,3
Volt. Kohlenstoff, Silicium, Kupfer und Mangan können durch diese Raffination
vollständig entfernt werden, während der Eisen- und Kobaltgehalt des Handelsnickels
sich so gut wie vollständig im Elektrolytnickel wiederfindet, besonders in den
zuerst abgeschiedenen Metallmengen. Auch einigermaassen grosse Eisen- und
Kobaltmengen stören die Entstehung von gut metallisch aussehenden
Kathodenniederschlägen nicht, so dass man auch aus nicht complexen Elektrolyten
Legirungen in einheitlich glatter Form abscheiden kann. Während aber die
Eisennickellegirungen zum Abblättern von der Kathode neigen, kann reines Eisen durch
Elektrolyse einer 10 g Eisen in 100 cc enthaltenden Eisenvitriollösung bei 80° und
Dqdm = 2 Ampère aus schmiedeeisernen Anoden
durch elektrolytische Uebertragung als gut haftender, fein krystalliner, allerdings
spröder (vielleicht durch Hydrolyse von entstehendem Ferrisulfat) eisengrauer
Niederschlag erhalten werden. Nickelchloridlösungen geben bei gewöhnlicher
Temperatur leicht sich abrollende Blätter, bei erhöhter Temperatur in ganz neutraler
Lösung ein grünes Pulver von basischen Chloriden. Setzt man aber zu 100 cc Lösung,
die 5 bis 12 g Nickel enthält, etwa 0,25 g Chlorwasserstoff und hält den Säuregehalt
des 50 bis 90° warmen Elektrolyten dadurch constant, dass man in der Zeit, wo 1 g
Nickel niedergeschlagen wird, 0,05 bis 0,1 g Chlorwasserstoff als Ersatz zuführt, so
kann man mit Dqdm = 0,7 bis 3,0 Ampère schöne
mattgraue bis silberweisse Bleche herstellen. Der Niederschlag ist um so heller und
zäher, je höher man die Temperatur und die Concentration des Elektrolyten nimmt.
Umhüllt man die Anode mit Filtrirleinwand, so gehen organische Substanzen in den
Elektrolyten und veranlassen die Abscheidung kohliger Stoffe an der Kathode; die
Strom ausbeute beträgt nur etwa 50 Proc. und der Niederschlag wird dunkelgrau,
spröde und blättert leicht ab. In Amerika scheint auch Sulfat- nicht Cyanidlösung
zur Nickelraffination verwendet zu werden. Wendet man in wie oben sauer gehaltenen
80° warmen Nickelchloridlösungen, deren Gehalt 50 bis 100 g Metall in 1 l enthält,
Kohlenanoden an, so erhält man durch Dqdm = 2 Ampère
und E = 1,8 bis 1,9 Volt anfangs unter 66 bis 70 Proc. Strom ausbeute völlig ebene,
schön hellgraue und sehr feste Niederschläge. Bald aber sinkt die Stromausbeute auf
⅓ bis ¼ der theoretischen, während an der Kathode kohlige Massen erscheinen und die
Abscheidung spröden, zum Abblättern neigenden, kohlenstoffhaltigen Nickels
veranlassen. Erniedrigung der Temperatur hindert das Auftreten organischer
Verbindungen in der Flüssigkeit nicht. Um das Nickelbad immer nahezu gleich stark zu
erhalten, wenden Zücker, Levett und Loeb (Französisches Patent Nr. 255373) eine durch
Wellungen oder sonstwie vergrösserte Anode an. T. R.
Canning (Englisches Patent Nr. 28288/1896) verwendet die Nickelblöcke oder
-würfel, wie sie aus den Raffinerien kommen, als Anoden. Sie werden nur an zwei
gegenüber liegenden Seiten mit Rinnen versehen, so dass nach dem Zusammenbau
senkrechte Löcher für Kohlenstromzuleiter bleiben. Das mit Kohle ausgelegte und mit
Kohlenansätzen versehene Gestell, das die Anoden aufnimmt, hat vorn Latten oder
Weidengeflecht und hinten eine in Angeln bewegliche Wand, so dass die Blöcke leicht
ausgewechselt werden können. Die elektrolytische Raffination des Bessemer-Nickel-Kupfersteins
(vgl. D. p. J. 1897 304 215)
ist nach Titus Ulke (Zeitschr.
f. Elektrochemie, 1897 Bd. 3 S. 521) lohnend, da die Differenz im
Verkaufspreis zwischen Rohmaterial und raffinirten Metallen 150 bis 200 Doll. für 1
t beträgt und elektrische Kraft für 16 bis 20 Doll, für 1 -Jahr von 24
Stunden täglicher Leistung zu haben ist. Die Canadiern
Copper Company zu Cleveland, Ohio, errichtet jetzt eine Versuchsanlage für
die tägliche elektrolytische Raffination von 1000 Pfund Bessemer-Stein. – Man kann
auch aus dem Rohsteine durch Tops- und Bottomschmelzen mit Natriumsulfat und Koks an
Nickelsulfid reiche Bottoms herstellen, diese rösten, das Nickeloxydul reduciren und
aus dem unreinen Metalle (95 bis 96 Proc. Nickel, 0,2 bis 0,6 Proc. Kupfer, 0,75
Proc. Eisen, 0,25 Proc. Silicium, 0,45 Proc. Kohlenstoff, 3 Proc. Schwefel und 0,5
Unzen Platin für 1 t) Anoden herstellen. Durch elektrolytische Raffination,
wahrscheinlich in Cyanidbädern, erhält man dann ein Reinnickel von der
Zusammensetzung 99,5 bis 99,7 Proc. Nickel, 0,1 bis 0,2 Proc. Kupfer, 0,03 Proc.
Arsenik, 0,02 Proc. Schwefel, 0,1 Proc. Eisen und Spuren von Platin. Kaliumcyanid
soll das Abschalen des Nickelniederschlages bei grösserer Dicke verhindern; es löst
aber andererseits auch einen Theil des Platins, das dann mit dem Nickel zusammen
ausfällt. Dieser Uebelstand tritt bei der Abscheidung des Nickels aus der
ammoniakalischen Lösung des Sulfats nicht ein. Kupfer, Arsen und Eisen dürfen sich
in dem Nickelbade nicht zu sehr anhäufen. Die Balbach
Smelting and Refining Company in Newark stellt jetzt täglich weit über 1000
Pfund Reinnickel von 20 × 30 × ⅜ Zoll Grösse her, die sehr zähe und elastisch sind
und unter dem Hammer keine Risse geben. Die bei dem obigen Schmelzen erhaltenen
Tops, die hauptsächlich aus den Doppelsulfiden des Kupfers und des Natriums
bestehen, werden durch Auslaugen von Natriumsulfid befreit. Das Kupfersulfid, das
neben Spuren von Platin und Nickel fast alles ursprünglich im Rohsteine vorhandene
Gold und Silber enthält, wird reducirt. Die Raffination erfolgt in parallel
geschalteten schwefelsauren Bädern. Vollständig glattes und biegsames Nickel, das
direct gewalzt werden kann, stellt die Elektricitäts-Actiengesellschaft vorm. Schuckert und Co. mit einem
Energiebedarf von 3,7 bis 4,0 Kilo-Watt-Stunden für 1 k dar (Elektrochemische Zeitschrift, 1897 Bd. 4 S. 139).
Auf bekannte Weise fällt O. Ducru (Comptes rendus, 1897 Bd. 125 S. 436) Nickel oder Kobalt
in Gegenwart von Eisen elektrolytisch aus der ammoniakalischen Lösung der
Doppelsulfate. Bei der Stahlanalyse kann man meist die kleine Menge Eisen, die mit
dem Nickel fällt, vernachlässigen. Silicium und Kohlenstoff brauchen vorher nicht
getrennt zu werden. Mangan, Chrom und Phosphor beeinträchtigen nicht die
Anwendbarkeit der Methode. Will man die Spuren Eisen und Mangan, die mit dem Nickel
sich abgeschieden haben, bestimmen, so fügt man nach Ad.
Camot zur Lösung des Niederschlages etwas Wasserstoffsuperoxyd, übersättigt
mit Ammoniak und kocht. Das an der Kathode abgeschiedene Eisen ist nur zum Theile in
Salzsäure löslich, der Rest löst sich nur in Königswasser. Eine sehr geringe Menge
Chromsäure hindert die elektrolytische Fällung des Nickels aus ammoniakalischer
Lösung.
Die Fällung des Kobalts und Nickels ist nach L. Wolman
(Zeitschr. f. Elektrochemie, 1897 Bd. 3 S. 541)
gut aus ammoniakalischer Doppelsulfatlösung. Bei Verwendung der Doppeloxalate oder
Doppelpyrophosphate erhält man etwas zu hohe Werthe. Die elektrolytische Bestimmung
des Kupfers und Nickels in Kupfer-Nickelsteinen beschreibt Titus Ulke (Engineering and Mining Journ.,
1897 Bd. 63 S. 114), ohne Neues zu bringen. Hat man Nickel, Zink und Kupfer neben
einander zu bestimmen, so fällt man erst in schwefelsaurer Lösung das Kupfer, nach
Zusatz von Seignettesalz und überschüssigem Alkali das Zink und nach Ueberführung in
Sulfat und Uebersättigen mit Ammoniak das Nickel. Nach L.
Wolman (Zeitschr. f. Elektrochemie, 1897 Bd. 3
S. 543) wird bei zu langer Einwirkung des Stromes das Zink nickelhaltig.
Nickelsulfür wird nach A. Mourlot (Comptes rendus, 1897 Bd. 124 S. 768) durch Erhitzen von
Nickelsulfid oder eines Gemenges von Nickelsulfat und Kohle durch einen Strom von 45
Ampère und 35 Volt erhalten. Durch die Einwirkung von 900 Ampère und 50 Volt
verliert es, unter Aufnahme von Kohlenstoff, seinen Schwefel bis auf einen sehr
geringen, aber äusserst fest haftenden Rest.
Gefässe für chemische Zwecke stellt H. v. Helmolt (D. R.
P. Nr. 92707) dadurch her, dass er auf Porzellan eine Schicht Glanzplatin einbrennt
und sie dann verstärkt.
H. Danneel (Zeitschrift für
Elektrochemie, 1897 Bd. 4 S. 153) hat gefunden, dass auch die Metalle, die
bei Anwendung löslicher Anoden äquivalent ausfallen, wie Kupfer, Silber, Zink,
Cadmium, bei der quantitativen Analyse nicht äquivalent abgeschieden werden. Die
Gründe sind Betheiligung des Wassers an der Elektrolyse bei Spannungen oberhalb 1,08
Volt, wenn die Concentration der Metallionen in der Lösung sich dem Werthe
derjenigen der Wasserstoffionen nähert, Diffusion des sich an der Anode
ausscheidenden Sauerstoffs und Depolarisation durch ihn.
Graham (Französisches Patent Nr. 256968) lässt beim
galvanischen Niederschlagen der Metalle den Elektrolyten schnell durch Röhren oder
Rinnen fliessen oder schleudert ihn in Strahlen gegen die Kathode. Auf den Rändern
der letzteren befinden sich Bänder, um unregelmässiges Wachsthum des Niederschlages
zu verhindern. Auch G. Poore (D. R. P. Nr. 91515;
Englisches Patent Nr. 16852 von 1896, und Französisches Patent Nr. 29115) lässt den
Elektrolyten von einer Düse aus auf die hin und her bewegte Kathode spritzen.
Darunter wird er wieder mit Salz angereichert. Marina
(Französisches Patent Nr. 256989) fügt zur Lösung eines Metallsalzes oder eines
Gemenges von Metallsalzen Soda, Potasche oder Ammoniak, so dass ihre Menge die
Hälfte oder den vierten Theil der Metallmenge ausmacht, und ebenso viel Kohlensäure
oder Borsäure, um ein elektrolytisches Bad zu erhalten. Die Anoden bestehen aus
Kohle, die Kathoden aus Metallen, Legirungen oder sonstigen Leitern. Identisch damit
ist das englische Patent Nr. 27776/1896 für P. Marino.
Méritens und Langaudin (Französisches Patent
Nr. 254120) setzen auf 1 l des galvanoplastischen Bades 100 g Rohrzucker und die
äquivalente Menge Kaliumcyanid zu. E = 2 Volt. Morris
(Amerikanisches Patent Nr. 577771) hängt an kurze Platten unten je zwei Paare
schmalerer, unter einander und mit den oberen verbundener. Einen Apparat, der den
Strom gleichmässig auf alle galvanostegisch zu überziehenden Werkstücke vertheilt,
beschreibt B. J. Marks (Englisches Patent Nr.
2470/1896). Henry Weite (D. R. P. Nr. 90465) gibt einen
Hänger für galvanoplastische Zwecke an. Er wird an einer offenen Oese über die
negative Stromleitung gehängt und besitzt unten einen Haken zum Anhängen des Bildes,
das auf einer mit Wachs überzogenen Holztafel befestigt ist, und zwei wagerechte
Arme mit rechtwinklig angesetzten Kupferstreifen. Erstere halten die Holztafel
gerade, letztere führen dem Bilde Strom zu. J. Ducot
(Englisches Patent Nr. 18537/1896) beschreibt einen Apparat zur Bestimmung der
Metallmenge, die ein galvanoplastisches Bad auf den behandelten Gegenstand
niederschlagen soll. Ein ausbalancirter Wagebalken, an dessen einem Arme die zu
behandelnden Gegenstände befestigt sind, trägt am anderen Arme einen Zeiger, der
über einem Zifferblatte mit beweglichem Griffe spielt. Sobald der Zeiger den Griff,
der auf ein bestimmtes Gewicht eingestellt ist, erreicht, wird ein Elektromagnet
bethätigt, der den Strom unterbricht, und eine Klingel ertönen lässt.
Die für elektrolytischen Metallniederschlag bestimmten Formen oder Kerne will E. Stoules (Russisches Privileg Nr. 68/1897) mit einem
flüssigen Gemische aus Graphit und Milch (!) bis zur Trockne abreiben, damit die
Oberfläche rein und glänzend und das Festhaften des Niederschlages vermieden wird.
Nicht metallische Gegenstände überziehen T. M. Ash und
H. N. Weldon (Englisches Patent Nr. 2327 von 1896)
vor dem Elektro-Plattiren erst mit Silber, nachdem Poren unter Umständen vorher
durch (Copal-) Lack verstopft sind. Das Silberbad besteht aus einer Lösung von 24 g
Seignettesalz und 35 g Silbernitrat in der hinreichenden Menge Wasser, der Ammoniak
bis zum Klarwerden und dann weitere 38 g Silbernitrat zugefügt sind. Zur leichten
Herstellung von galvanoplastischen Formen, auch für Modelle mit unterschnittenen
Theilen nimmt Rauscher (D. R. P. Nr. 91900) einen
Abguss, der aussen einen 2 cm hohen Rand hat, bepinselt ihn mit
chromsäuregesättigtem Rosmarin- oder anderem Oele, giesst einen dünnflüssigen
glycerinhaltigen Leimbrei hinein und presst mit einer die ungefähren Umrisse des zu
vervielfältigenden Gegenstandes wiedergebenden Prägeform. Diese wird dann sammt dem
Leimgusse herausgehoben, letzterer noch einige Mal mit dem chromsäurehaltigen Oele
bepinselt und dem Lichte ausgesetzt. Man erhält so eine lederartige, vollkommen
elastisch bleibende, gegen Wärme und Nässe fast unempfindliche Masse. Diese wird mit
Graphit und dann mit Bronzepulver eingerieben, und schliesslich nach einander mit
Guttaperchalösung und Schellacklösung, der Damarlack zugesetzt ist, überzogen. Die
so behandelte Leimform begiesst man mit einer zusammengeschmolzenen Masse aus
weissem Wachs, das mit Stearin gemischt ist, Asphalt, etwas venetianischem
Terpentin, Schmalz, Schneeweiss und Kienruss. Die Wachsmasse nimmt die vierfache
Haut von der Leimform mit und ist nach dem blank Graphitiren als Niederschlagsform
fertig.
A. Nussbaum (D. R. P. Nr. 91146) will elektrolytische
Niederschläge dadurch unverletzt von ihrer Unterlage abheben, dass er an
verschiedenen Stellen des Modells Ventilverschlussplatten dicht einlegt, die sammt
dem Niederschlage durch allmählich, eingeführte Druckflüssigkeit gehoben werden,
oder dass er den elektrolytischen Niederschlag an einer offenen Stelle des Modells
durch einen Bolzen stutzenartig verlängert und nach Herausnahme des Bolzens das
Druckrohr in den gebildeten Stutzen einführt. Während The
Electro-Metallurgical Company (vgl. D. p. J.
1897 304 213) die Kathode streckt, um den
Metallniederschlag von ihr zu lösen, rollt sie E. A. G.
Street (Englisches Patent Nr. 11338/1896) zu demselben Zwecke in sich
zusammen.
Als Curiosum sei erwähnt, dass Latapie und Cazavan (Französisches Patent Nr. 257798) Früchte,
Leguminosen, Eier u.s.w. durch Bedecken mit einem galvanostegischen Ueberzuge
conserviren wollen. Das Metallisiren von Holz, wie es H. A.
V. Wirth (Englisches Patent Nr. 5263/1896) ausführen will, ist schon lange
bekannt.
Bei der elektrolytischen Fällung von Metallen aus Lösungen wollen J. W. Richards und Ch. W.
Roepper (Amerikanisches Patent Nr. 591571) als Kathode eine höchst poröse
organische Substanz nehmen, die mit einem elektrisch leitenden Ueberzuge versehen
ist. Der Elektrolyt circulirt durch das Innere.
C. Liebenow (Zeitschr. f.
Elektrochemie, 1897 Bd. 4 S. 201 und 207) zeigt, dass man den Widerstand
von Legirungen als die Summe des wirklichen und scheinbaren Widerstandes betrachten
kann, wobei der letztere von thermoelektrischen Gegenkräften herrührt. Aus dem
Verlaufe der Aenderungen der Widerstände und der Temperaturcoëfficienten mit den
Gewichtsprocenten des einen Bestandtheiles der Legirung ergibt sich die Beantwortung
der Frage, ob eine Mischung oder eine Verbindung vorliegt. Auch der Widerstand
reiner Metalle lässt sich unter dem Gesichtspunkte der Thätigkeit unendlich kleiner
Thermoelemente betrachten.
Zur Herstellung von Butzenscheiben u.s.w. werden (The
Electrician, 1897 Bd. 39 S. 847) die Glasstücke lose in Rahmen von dünnem
Metallband oder Draht gefasst, die in 6 engl. Zoll Entfernung als Kathode einer
ähnlichen Anode, z.B. aus ¼ engl. Zoll dicken runden Kupferstäben, gegenübergestellt
werden. Durch den elektrolytischen Niederschlag wird eine gute Befestigung der
Glasstücke erreicht.
Pfleger (Zeitschr. f.
Elektrochemie, 1897 Bd. 4 S. 14) hat bei der Destillation von Metallen im
elektrischen Ofen unter Zuführung von Wasserstoff durch die obere Kohlenelektrode
höchst übelriechende Dämpfe beobachtet, die sich zu schwarzen Pulvern verdichteten.
Vielleicht liegen Hydrüre vor. Auf ähnliche Weise lassen sich im Lichtbogen oder in
Oefen mit Widerstandsheizung auch andere Reactionen von Gasen auf feste Körper
ausführen.
Ueber eine Methode zur elektrolytischen Darstellung der Hydrate oder Oxyde der
Schwermetalle ohne Diaphragma, die nichts Neues bietet, berichtet E. Hammarström (Teknisk
Tidsskrift, 1897 Bd. 27 S. 80).
(Fortsetzung folgt.)