P06: Galvanisieren – Veredeln von Metalloberflächen

Gymnasium Köniz-Lerbermatt SFGF Sekunda P06: Galvanisieren

S. Dolder 2012/2013 1

P06: Galvanisieren – Veredeln von Metalloberflächen

Einleitung:

Galvanisieren ist eine Elektrolyse mit dem Ziel, Metalle oder andere leitende Materialien mit einer Metallschicht zu überziehen oder Reinmetalle zu gewinnen (Raffination). Eine edlere Metallschicht wirkt schön und schützt relativ unedle Metalle gegen Oxidation und Korrosion.

Material:

Kalilauge (KOH, 2mol/l), Elektrohalter, Stativ, Muffe, Kupferblech, Blechstücke, Krokodilklemmen, Elektrokabel, 100ml Bechergläser, Galvanisierungsbad (20.8 g Kupfersulfat (CuSO₄ Ÿ 5H₂O), 104 g Kaliumnatriumtartrat und 32 g Natriumhydroxid (NaOH) gelöst in 600ml Wasser).

Vorgehen:

Reinigen sie das Blechstück durch kurzes Eintauchen in heisse Kalilauge (KOH 2mol/l) und spülen sie es mit Wasser ab (Vorsicht!).

Klemmen sie an eine Elektrohalterung an die eine Klemme ein Kupferstück und an die andere Klemme das gereinigte Blechstück. Füllen sie ein 100 ml Becherglas mit 80 ml Galvanisierungsbad auf. Tauchen sie die beiden Elektroden in das Galvanisierungs- bad. Das Blechstück muss dabei an den negativen Pol angeschlossen sein. Elektro- lysieren sie etwa 15Min. bei einer Stromstärke von höchstens 0.2A.

Messen Sie die genaue Zeit in Sekunden, halten Sie die Stromstärke möglichst konstant (Kontrolle mit Multimeter) und messen Sie die Gewichtszunahme.

Aufgaben

- Skizzieren Sie den Versuchsaufbau.

- Lesen Sie im Buch ChSII Kap. 8.5 „Raffination von Kupfer“ auf der Seite 204.

- Was geschieht am Blechstück? Weshalb muss es am Minus-Pol angeschlossen werden?

- Metalle können mit einer geschlossenen Schicht eines edleren Metalls oder mit einer Schicht eines unedleren Metalls durch Galvanisierung versehen werden.

Wie unterscheidet sich der Schutz einer Schicht aus einem edleren von einer aus einem unedleren Metall? Was muss bei einer Beschichtung mit einem edleren Metall beachtet werden?

- Berechnen Sie mit dem 2. Faraday’schen Gesetz die bei der Elektrolyse zu erwartende, abgeschiedene Menge an Kupfer. Vergleichen Sie mit Ihrem Wert (ChSII, Kap. 8.3, S. 202).