Quelltext der Seite Eisenelektrolyt

'''Eisenelektrolyte''' werden in der [[Galvanotechnik]] zur Beschichtung von Metalloberflächen mit [[Eisen]] eingesetzt, umgangssprachlich „Verstahlen“ oder ''Verstählung'' genannt.<ref name="Wilhelm Pfanhauser" />

Der [[Elektrolyt]] besteht aus einer wässrigen Lösung gut wasserlöslicher Eisen(II)-[[Salze]].<ref name="Mordechay Schlesinger, Milan Paunovic">{{Literatur| Autor=Mordechay Schlesinger, Milan Paunovic | Titel=Modern Electroplating  | Verlag=John Wiley & Sons | ISBN=1-118-06314-7 | Jahr=2011 | Online={{Google Buch | BuchID=j3OSKTCuO00C | Seite=310 }} | Seiten=310 }}</ref> Die zu beschichtende Metalloberfläche wird als [[Kathode]] geschaltet. Die [[Anode]]n bestehen aus Reinst-Eisen (99,99 %), so genannten [[ARMCO-Eisen|Armcoeisen]]-Anoden. Die gelösten Fe<sup>2+</sup>-Ionen wandern zur Kathode, werden dort zu elementarem Eisen [[Reduktion (Chemie)|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 [[Druckplatte]]n,<ref name="Wilhelm Pfanhauser">{{Literatur| Autor=Wilhelm Pfanhauser | Titel=Die elektrolytischen Metallniederschläge Lehrbuch der Galvanotechnik mit Berücksichtigung der Behandlung der Metalle vor und nach dem Elektroplattieren | Verlag=Springer-Verlag | ISBN=978-3-662-29050-7 | Jahr=2013 | Online={{Google Buch | BuchID=UdF_BwAAQBAJ | Seite=536 }} | Seiten=536 }}</ref>
* zur Aufarbeitung abgenutzter oder untermaßiger Maschinenteile,<ref name="Wilhelm Pfanhauser" />
* in der [[Galvanoplastik|Galvanoformung]] aufgrund der guten Ablösbarkeit durch [[Salzsäure|Salz-]] oder [[Schwefelsäure]]
* bei der Reinsteisenherstellung für [[Magnet]]kerne,<ref name="Mordechay Schlesinger, Milan Paunovic" />
* als Haftgrund für weniger gebräuchliche Grundmetalle wie [[Niob]] oder [[Molybdän]] und
* in Spezialfällen aufgrund der guten [[Notlaufeigenschaft]]en.
* Beschichtung von [[Lötkolben|Lötspitzen]], um das Einlegieren von Zinn in den Kupferkörper zu verhindern

== Wirkungsweise der Bestandteile ==
Eisenelektrolyte haben einen relativ einfachen Aufbau. Bereits im Jahre 1887 untersuchte A. Watt die Abscheidung von Eisen aus Lösungen einer großen Anzahl von Eisensalzen und schloss fälschlicherweise, dass nur Sulfatbäder praktisch einsetzbar waren.<ref>A. Watt, Electrician, 20, 6 (1887–1888).</ref> Als Eisenquelle verwendet man heute zum Beispiel [[Eisen(II)-sulfat]], [[Eisen(II)-chlorid]] oder [[Eisen(II)-tetrafluoroborat]].<ref name="Mordechay Schlesinger, Milan Paunovic" /> Durch [[Organische Chemie|organische]] Zusätze, wie [[Glycerin]], [[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 [[Halogene]]n im Elektrolyten erhöhen die Anodenlöslichkeit. Zusätze von [[Aluminiumsulfat]] erhöhen die Härte der Niederschläge. [[Ammonium]]- und [[Mangan]]ionen<ref name="Mordechay Schlesinger, Milan Paunovic" /> verursachen eine Kornverfeinerung der Schicht. Der Zusatz von AlCl<sub>3</sub>, BeCl<sub>2</sub> oder CrCl<sub>2</sub> in niedriger Konzentration soll die Schicht weicher und dehnbarer machen. Die Anwesenheit von AlCl<sub>3</sub> soll auch die Stabilität der Schicht erhöhen.<ref name="Mordechay Schlesinger, Milan Paunovic" /> [[Leitsalz]]e wie [[Kaliumchlorid|Kalium-]] oder [[Natriumchlorid]] können die Leitfähigkeit weiter erhöhen. [[Hydrazin]] dient als anodischer [[Depolarisator]] und verhindert die Bildung von [[Sauerstoff]] an der Anode.

{| class="wikitable centered" 
!bgcolor="#FFDEAD" colspan="2"|Grundbestandteile
!bgcolor="#FFDEAD" colspan="3"|Badparameter
|-
!bgcolor="#FFDEAD" |Eisenquelle
!bgcolor="#FFDEAD" |Leitsalz
!bgcolor="#FFDEAD" |[[pH-Wert]]
!bgcolor="#FFDEAD" |Temperatur
!bgcolor="#FFDEAD" |Stromdichte
|-
|Eisen(II)-chlorid (200…600 g/l)
|[[Mangan(II)-chlorid]] (4…60 g/l)
|align="center"|1,5…2
|align="center"|65…95 °C
|align="center"|3…20 A/dm²
|-
|Eisen(II)-sulfat (250…400 g/l)
<br/>Eisen(II)-fluoroborat (40…80 g/l)
|[[Ammoniumchlorid]] (20…60 g/l)
|align="center"|3…4
|align="center"|40…70 °C
|align="center"|3…6 A/dm²
|-
|Eisen(II)-fluoroborat (200…300 g/l)<ref name="Mordechay Schlesinger, Milan Paunovic" />
|Natriumchlorid (8…20 g/l)
|align="center"|2…4
|align="center"|40…70 °C
|align="center"|3…6 A/dm²
|}

== Fehlertabelle für Eisen-Elektrolyte ==

{| class="wikitable centered" 
!bgcolor="#FFDEAD" |Sichtbare Fehler
!bgcolor="#FFDEAD" |Mögliche Ursache
!bgcolor="#FFDEAD" |Abhilfe
|-
|Niederschläge blättern ab
|mangelnde Entfettung;<br />hohe Eigenspannung
|sorgfältig Entfetten und [[Dekapierung|Dekapieren]]
|-
|brüchige Niederschläge
|pH-Wert zu niedrig;<br />Temperatur zu niedrig
|auf pH 3 erhöhen;<br />Temperatur erhöhen
|-
|spröde Niederschläge
|Eisen(III)-Ionen im Elektrolyten;<br />organische Verunreinigung;<br />Fremdmetalle
|ansäuern und chemisch reine Eisenplatte zur Reduktion einhängen<br />Aktiv-Kohlebehandlung; Selektivreinigung
|-
|warzige Niederschläge;<br />Elektrolyt wird trübe
|Eisen(III)-Ionen im Elektrolyten
|ansäuern und chemisch reine Eisenplatte zur Reduktion einhängen
|-
|raue Niederschläge
|Schlamm auf den Anoden
|filtrieren;<br />Anodensäcke verwenden
|-
|wasserstoffhaltige Niederschläge
|pH-Wert zu niedrig
|auf pH 2,9…3,2 abstumpfen
|-
|[[Stromausbeute (Elektrochemie)|Stromausbeute]] zu niedrig
|pH-Wert zu niedrig
|auf pH 2,9…3,2 abstumpfen
|-
|knospige Niederschläge
|Stromdichte zu hoch
|Stromdichte senken, Stromblenden verwenden; Warenbewegung
|}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Elektrolyt]]