Elektrolyse
Unter Elektrolyse versteht man allgemein alle Vorgänge, die sich mit Hilfe von elektrischer Spannung in einer wässrigen Lösung vollziehen.
Werden zwei Metallstäbe, die sich nicht berühren in chemisch reines Wasser und verbindet einem mit dem Pluspol und den anderen mit dem Minuspol einer Stromquelle, so fließt praktisch kein Strom, da reines Wasser ein schlechter Leiter ist. Gibt man aber ein Salz, eine Lauge oder Säure in das Wasser, so fließt Strom. Die Auflösung an sich nicht leitender Stoffe in Wasser sorgen für eine Leitfähigkeit. Diese entstandene Lösung wird als Elektrolyt bezeichnet. Die Stoffe, die den Stromübertritt in den Elektrolyten gewähren, heißen Elektroden. An der Anode (Pluspol) tritt der Strom in die Lösung ein, an der Kathode (Minuspol) tritt er wieder aus.
An den Grenzflächen der jeweiligen Elektroden und Elektrolyten erfolgt eine elektrolytische Metallabscheidung, die entweder für eine Oxidation Elektronen bereitstellen oder für eine Reduktion Elektronen benötigen. Hierzu ist Gleichstrom notwendig, damit die Reaktionen in die gewünschte Richtung ablaufen.
Dieses war bereits vor 2000 Jahren bekannt. Das Volk der Parther (ein Stamm in Persien) war bereits in der Lage, mit Hilfe einer Batterie Metallgegenstände auf galvanische Weise mit Gold zu überziehen. Diese Batterie bestand aus einer Terrakottavase (18 cm hoch), in die ein Zylinder aus Kupfer mit einem Eisenstab gesteckt wurden. Das damals verwendete Elektrolyt ist nicht bekannt.
Galvanik
Im Edelmetallgewerbe wird der elektrolytische Vorgang (Elektrolyse) mit dem Begriff
Luigi Galvani
„Galvanik“ bezeichnet.
Diese Bezeichnung ist vom italienischen Naturforscher und Arzt Luigi Galvani abgeleitet worden, der am 6.11.1789 in einem Froschschenkel-Versuch Phänomene entdeckte, die er auf elektrische Entladungen im Körper des Tieres zurückführte.
Andere Forscher, insbesondere Alessandro Volta, führten die Beobachtungen von Galvani auf die Berührung verschiedener Leiter der ersten Klasse (Metalle) mit denen der zweiten Klasse (Elektolyte) zurück. Aus all diesen Beobachtungen entwickelte sich die Lehre der Elektrizität.
Um Galvanisieren zu können sind verschiedene Geräte und Gegenstände erforderlich.
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ein Gefäß für die elektrolytische Lösung (Glas- oder Kunststoff für kleine Bäder bis hin zu emaillierten Wannen)
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ein Gleichstromrichter mit 220 V Wechselstrom-Netzanschluss
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eine Anode (löslich oder unlöslich)
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eine Kathode, die ist im Normalfall der zu galvanisierende Gegenstand
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Leitungen, an denen die Elektroden frei schwebend im Elektrolyt hängen, der Abstand sollte mindestens 10 cm betragen.
Mit einer derartigen Anlage zur Elektrolyse (auch Galvanik-Anlage) können unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren unterschiedliche metallische Überzüge mit Edelmetallen erzielt werden; zum Färben, Veredeln oder als Schutz vor Oxidation.
Doch dazu später mehr.