Eisenelektrolyt


Eisenelektrolyt

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Eisenelektrolyte werden in der Galvanotechnik zur Beschichtung von Metalloberflächen mit Eisen eingesetzt, umgangssprachlich „Verstahlen“ genannt.

Der Elektrolyt besteht aus einer wässrigen Lösung gut wasserlöslicher Eisen(II)-Salze. Die zu beschichtende Metalloberfläche wird als Kathode geschaltet. Die Anoden bestehen aus Reinst-Eisen (99,99 %), so genannten Armcoeisen-Anoden. Die gelösten Fe2+-Ionen wandern zur Kathode, werden dort zu elementarem Eisen reduziert und bilden eine dünne Eisenschicht auf der Metalloberfläche.

Im Gegensatz zu anderen galvanischen Elektrolyten werden Eisenelektrolyte nur in wenigen Spezialgebieten eingesetzt, beispielsweise

  • zur Verstärkung von Druckplatten,
  • zur Aufarbeitung abgenutzter oder untermaßiger Maschinenteile,
  • in der Galvanoformung aufgrund der guten Ablösbarkeit durch Salz- oder Schwefelsäure
  • bei der Reinsteisenherstellung für Magnetkerne,
  • als Haftgrund für weniger gebräuchliche Grundmetalle wie Niob oder Molybdän und
  • in Spezialfällen aufgrund der guten Notlaufeigenschaften.

Wirkungsweise der Bestandteile

Eisenelektrolyte haben einen relativ einfachen Aufbau. Als Eisenquelle verwendet man Eisen(II)-sulfat, Eisen(II)-chlorid oder Eisen(II)-tetrafluoroborat. Durch organische Zusätze, wie Glyzerin, Dextrin und Zucker lassen sich poröse Schichten herstellen, die wegen ihrer guten Notlaufeigenschaften zur Aufbereitung von Maschinenteilen geeignet sind (Poren als Schmiermittelhalt). Hohe Konzentrationen von Halogenen im Elektrolyten erhöhen die Anodenlöslichkeit. Zusätze von Aluminiumsulfat erhöhen die Härte der Niederschläge. Ammonium- und Manganionen verursachen eine Kornverfeinerung der Schicht. Leitsalze wie Kalium- oder Natriumchlorid können die Leitfähigkeit weiter erhöhen. Hydrazin dient als anodischer Depolarisator und verhindert die Bildung von Sauerstoff an der Anode.

Grundbestandteile Badparameter
Eisenquelle Leitsalz pH-Wert Temperatur Stromdichte
Eisen(II)-chlorid (200…600 g/l) Mangan(II)-chlorid (4…60 g/l) 1,5…2 65…95 °C 3…20 A/dm²
Eisen(II)-sulfat (250…400 g/l)


Eisen(II)-fluoroborat (40…80 g/l)

Ammoniumchlorid (20…60 g/l) 3…4 40…70 °C 3…6 A/dm²
Eisen(II)-fluoroborat (200…300 g/l) Natriumchlorid (8…20 g/l) 3…4 40…70 °C 3…6 A/dm²

Fehlertabelle für Eisen-Elektrolyte

Sichtbare Fehler Mögliche Ursache Abhilfe
Niederschläge blättern ab mangelnde Entfettung;
hohe Eigenspannung
sorgfältig Entfetten und Dekapieren
brüchige Niederschläge pH-Wert zu niedrig;
Temperatur zu niedrig
auf pH 3 erhöhen;
Temperatur erhöhen
spröde Niederschläge Eisen(III)-Ionen im Elektrolyten;
organische Verunreinigung;
Fremdmetalle
ansäuern und chemisch reine Eisenplatte zur Reduktion einhängen
Aktiv-Kohlebehandlung; Selektivreinigung
warzige Niederschläge;
Elektrolyt wird trübe
Eisen(III)-Ionen im Elektrolyten ansäuern und chemisch reine Eisenplatte zur Reduktion einhängen
raue Niederschläge Schlamm auf den Anoden filtrieren;
Anodensäcke verwenden
wasserstoffhaltige Niederschläge pH Wert zu niedrig auf pH 2,9…3,2 abstumpfen
Stromausbeute zu niedrig pH Wert zu niedrig auf pH 2,9…3,2 abstumpfen
knospige Niederschläge Stromdichte zu hoch Stromdichte senken, Stromblenden verwenden; Warenbewegung