Kathodenbleche verbraucht?

Hallo an alle Eloxierer,

nachdem ich mein Anodisierbad nach längerer Nichtbenutzung (ca. 6 Monate) wieder in Betrieb nehmen wollte, bemerkte ich, dass nicht wie gewohnt Wasserstoffbläsien an den Kathodenblechen aufstiegen obwohl der eingestellte Strom (2A) durch das Bad floss. Die elektrochemische Reaktion startete also nicht. Erst nach etwa 30 Minuten Stromfluss tat sich etwas und es fing an zu blubbern.

Durch Erhöhen des Stroms auf ca. 6A - 10A lies sich die Reaktion ebenfalls starten, verringerte man den Strom so stoppte sie aber wieder.

Ich vermutete, dass die alte Säure trotz der immernoch passenden Konzentration von ca. 18% ihre Eigenschaften verschlechtert hatte und erneuerte diese heute. Das Problem besteht aber weiterhin.

Da mit einem testweise als Kathode ins Bad gehaltenem Stück Titan jedoch alles wie gewohnt abläuft, gehe ich davon aus, dass wohl meine Blei-Kathode unbrauchbar geworden ist. Kontaktprobleme zur Kathode kann ich jedenfalls ausschliesen und Ablagerungen auf dem Blei sind ebenfalls keine zu erkennen. Auch habe ich das Bad schon testweise umgepolt betrieben um die Kathodenbleche wieder "frei zu brennen", jedoch ohne dabei Erfolg zu haben.

Wie kann so etwas denn passieren? Wie ich gelesen habe, soll Blei doch eigentlich (im Gegensatz zu Alu-Kathodenblechen) inert gegenüber der Schwefelsäure sein. Ist das normal? Sollte ich meine Kathode vielleicht lieber aus Titan bauen um etwas wirklich beständiges zu haben?

Vielen Dank und schönen Gruß,
Thomas

Ps: Das Bad wird per Propeller umgewälzt und die Temperatur war ebenfalls OK.

Hallo, Thomas!

Erstmal:
Wenn Stromfluss vorhanden war, ist auch der Anodisiervorgang abgelaufen und es hat der Schichtaufbau auf der Aluminiumoberfläche begonnen. Das hat mit der Kathode und ihrem Zustand nichts zu tun.

Zwei Möglichkeiten der Erklärung für das Phänomen - je nach Lagerung der Kathode - kann ich anbieten:

1)
Die Bleikathode wurde nach dem letzten Gebrauch aus dem Bad entnommen und an der Luft gelagert.
Dabei hat sie sich durch die lange Lagerzeit mit einer Oxidschicht aus PbO überzogen. Nach dem Wiedereinsetzen ins Bad ist der entstehende Wasserstoff nicht entwichen, sondern hat die PbO-Schicht zu Pb reduziert. Das Reaktionsprodukt war also Wasser - in flüssiger Form. Erst nach beendeter Reduktion der kompletten Oxidschicht wird der Wasserstoff wie gewohnt als Bläschensturm frei werden und an der Kathodenoberfläche aufsteigen.

2)
Die Bleikathode wurde im Säurebad belassen.
Dann kann sich ein Überzug aus Bleisulfat PbSO4 gebildet haben, der ebenso wie im ersten Fall durch den entstehenden Wasserstoff zu Pb reduziert wurde. Das Reaktionsprodukt war in diesem Fall aber nicht Wasser, sondern Schwefelsäure. Auch hier wird Wasserstoff erst dann in Bläschenform frei, wenn der Reduktionsprozess abgeschlossen ist.

Grüße, Rudi

Hallo Rudi,

vielen Dank für deine Antwort.

Da mein Kathodenblech die ganze Zeit über in der Schwefelsäure verblieb, könnte Punkt 2 wohl zutreffen. Jedoch wundert es mich dann , dass auch nachdem nach 30 Minuten Eloxieren die Bläsienbildung begonnen hatte -und damit wohl die PbSO4 Schicht umgewandelt wurde- bei einem weiteren Versuch trotzdem nicht von Anfang an Wasserstoffbläsien aufstiegen.

Sollte ich vielleicht mal eine "Langzeiteloxierung" durchführen, um evtl. das gesamte Sulfat umzuwandeln oder könnte dies meinem frisch angesetztes Bad schaden? Oder einfach so lassen?

Ich habe bloß Angst, dass könnte sich in irgendeiner Weise negativ auf mein Bad und meine Ergebnisse auswirken. Heute Abend werde ich mal einige Referenzstücke eloxieren.

Gruß,
Thomas

Hallo, Thomas!

Ich bin überzeugt davon, dass sich keine negativen Auswirkungen auf Dein Bad ergeben werden. Die Umwandlung der Bleioberfläche zu Bleisulfat und - bei Stromfluss - zurück zu Blei ist ein ganz natürlicher Vorgang. Es ist leider ein Missverständnis, dass Blei inert gegenüber Schwefelsäure sei. Wäre dem so, d.h. würde es an keiner chemischen Reaktion mit Schwefelsäure teilnehmen, gäbe es keinen einzigen Bleiakkumulator auf der Welt, und wir würden unsere Autos immer noch mit der Kurbel anwerfen.
"Inert" ist Blei beim Eloxieren in Bezug auf den eigentlichen Anodisiervorgang, nämlich auf die Umwandlung von Al in Al2O3, an der es in keiner Weise teilnimmt - und den es auch weder stört noch behindert.
Der Vorteil von Blei als Kathodenmaterial ist, dass es, im Gegensatz zu vielen anderen Schwermetallen, keine Metallionen ins Bad freisetzt, ebensowenig wie (reines) Titan, dabei aber preiswerter und leichter bearbeitbar ist.

Grüße, Rudi

Hallo,

nachdem ich mein Bad noch für einige Stunden in Betrieb genommen habe, funktioniert jetzt alles wieder wie gewohnt

Vielen Dank noch ein Mal!

Gruß,
Thomas