Experiment Nr. 12  Beschichtung von Metalloberflächen

 

Es müssen alle drei Versuche durchgeführt werden. Die Reihenfolge spielt keine Rolle.

Nicht am Arbeitsplatz, sondern an den Werkstätten durchführen.

Pro Werkstatt können 1-2 Gruppen arbeiten.

 

Vergolden (Galvanisieren)

Pro Person dürfen Sie einen kleinen Gegenstand vergolden. Pro Gruppe muss mindestens

eine Galvanisierung gemacht werden.

·      Man reinige den Metallgegenstand (Münze oder Schlüssel) zuerst mit Wasser und

Schrubber, danach mit verdünnter Salzsäure (1-2 min einlegen). Berühren Sie ihn nun nur

noch mit der Pinzette, damit er sauber bleibt. Nach dem Spülen mit entmin. Wasser ist der

·      Gegenstand zum Galvanisieren bereit.

·      Als Stromquelle dient uns ein Netzgerät (Transformator). Er transformiert 220 V-Wechsel-

spannung aus der Steckdose in regelbare Gleichspannung zwischen 0 und 6 V.

·      Man giesse in ein kleines Becherglas so viel Galvanisierlösung, dass der Gegenstand ganz

eingetaucht werden kann.

·      Als Anode wird beim Galvanisieren eine Kohle-Elektrode benutzt. Sie wird am Netzgerät am

Pluspol angeschlossen, mit einer Klammer an einem Stativ befestigt und möglichst tief in

das Galvanisierbad getaucht.

·      Als Kathode wird der zu galvanisierende Gegenstand geschaltet. Er wird mit einer Kroko­

dilklemme mit dem Minuspol verbunden und vollständig ins Galvanisier­bad getaucht.

·      Die Kohleelektrode und der Gegenstand dürfen sich nicht berühren.

·      Stellen Sie eine Spannung ein, mit der den Elektroden wenige Bläschen entstehen (4-6 V).

·      Man Wende den Gegenstand für eine regelmässige Metallschicht beim Galvanisieren ab

 und zu, dabei auch die Position der Klammer wechseln. Maximal ein Minute lang mit Gold

galvanisieren.

·       Spülen Sie den Gegenstand schliesslich mit Wasser ab. Man kann ihn mit Scheuermittel

glänzend reiben. Die Galvanisierlösung auf keinen Fall wegleeren.

 

 


 

Versilbern (chemisch Reduzieren)

 

·         3 ml Silbernitrat-Lösung (0.1 mol/l) und 1 ml verdünnte Natronlauge werden in einem

Reagenzglas (aus der Schachtel beim Experiment) ver­mischt. Die Flüs­sigkeit wird trüb.

·         Mit einer Pipette sollen 20 Tropfen kon­zentrierter Ammoniak zugetropft werden. Die

Reaktion wird beschleunigt durch das Umrühren mit einem Glasstab.

·         Danach werden 10 Tropfen Glucose-Lösung (10 Gew-%) dazugegeben. (Lösung selbst

herzustellen)

·         Die Flüssigkeit wird im Wasserbad auf ca. 80 °C erhitzt. Langsam aber deutlich bildet sich

eine feine Schicht aus Silber an der Wand des Reagenzglases. Nach 2 bis 3 Minuten kann

man den flüssigen Inhalt des Reagenzglases ausspülen. Das Reagenzglas mit der

Silberschicht darf man mit nach Hause nehmen.

 

 

Vermessingen (Legieren)

 

Aus Sicherheitsgründen ist diese Werkstatt in der Kapelle (Schutzscheibe herunterziehen).

Nur aufstellen, wenn es nicht schon aufgebaut ist, sonst übernehmen und erhitzen: Man

benötigt verdünnte Natronlauge (ca. 20 ml) und Zinkstaub (einen Viertel Spatel voll). Man

erhitzt beides in einem alten Becherglas (beim Experiment stehend) und lässt dann im

kochenden Ge­misch einen Kupfergegenstand etwa eine Minute lang liegen (Schutzscheibe).

Dabei gehen die Zinkatome als Ionen in Lösung und schlagen sich dann am Kupfer als metallisches Zink nieder. Den Gegenstand her­aus­­nehmen und mit Wasser ab­spülen und abtrocknen.

 

Erhitzt man dann den verzinkten Gegenstand kurz in der gelben Flamme des Gasbrenners, so legieren sich die beiden Metalle Zink und Kupfer zu einer dünnen Messingschicht.

 

 

 

Laborprüfung

 

Sie sollen ein Stück Kupferblech zu einem Drittel der Fläche belassen, zu einem Drittel mit

Zink überziehen und zu einem Drittel vermessingen.

Sie dürfen die Apparatur (Gasbrenner, Dreibein, Drahtgitter, altes Becherglas) und die Rea-

genzien (Lauge,  Zinkstaub, Salzsäure zur Reinigung) selber aufstellen, teilen oder über-

nehmen, die Durch­führung muss aber in einer Kapelle stattfinden.

Damit ein Teil kupfrig bleibt, darf er nicht im Zinkstaub gekocht werden, damit ein Teil

silberfarbig (Zink) bleibt, darf er nicht in die Flamme kommen, damit der Messingteil nicht

oxidiert, darf er nicht zu lange in der Flamme sein. Es darf auch keine Flecken auf dem

Dreifarbenblech haben (von Schmutz von vorher oder durch vertrocknete Lauge).

Sie bekommen ein Kupferblech zugeteilt. Es gibt keine Zeitlimite. Die Bewertung geht so:

-       Je einen Punkt für die Schönheit der einzelnen Teile (Kupfer, Zink, Messing)

(keine Flecken, Kratzer, Krusten)

-       Einen Punkt für drei gleich grosse Teile (nicht mehr als 10 % Abweichung, bis 20 % ½ P)

-       Einen Punkt für gerade Trennlinien zwischen den Teilen

(75-90°-Winkel und < 2 mm Übergang: 1P,  60-75°-Winkel und < 4 mm Übergang: ½ P)