Schüler zu Besuch in der Hochschulgalvanik

Die Schüler und Schülerinnen des Chemieleistungskurses des Europäischen Gymnasiums Waldenburg waren im Rahmen einer Schülerexkursion zu Besuch an der Hochschule Mittweida. Sie hatten die Möglichkeit, in der Arbeitsgruppe Galvano- und Oberflächentechnik Einblicke zu Metallschutzschichten und deren Applikationen zu gewinnen.

Gern hieß Professor Köster die Gäste willkommen. Nach einführenden Worten und der Vorstellung der Hochschule Mittweida sowie der Arbeitsgruppe und einigen ausgewählten Forschungsprojekten, wurden die Experimente im Galvaniklabor durchgeführt. Die Schüler konnten unterschiedliche Verfahren der Oberflächentechnik, wie das Eloxieren, das galvanische Vernickeln und das chemische Vernickeln kennenlernen. Das Eloxieren ist ein elektrochemisches Verfahren zur Umwandlung von Aluminium in eine Aluminiumoxidschicht (ELOXAL-Prozess: Elektrolytische Oxidation von Aluminium). Derartig erzeugte dickere Aluminiumoxidschichten dienen dem Korrosionsschutz und können dekorativ eingefärbt werden. Dieser Prozess wurde an einem Aluminiumkreisel ausführlich demonstriert.

Anschließend wurden Nickelabscheidungen demonstriert. Die Abscheidungen wurden zum einem mit Strom (galvanische Abscheidung) und zum anderen ohne Strom (außenstromlose Abscheidung) durchgeführt. Bei galvanischen Metallisierungen werden die Nickelionen auf der Bauteiloberfläche reduziert und dadurch eine Nickelschicht ausgebildet. Dazu muss das Bauteil als Kathode negativ gepolt und die Anode positiv gepolt sein. An diesem Beispiel wurde die Stromausbeute gemeinsam berechnet. Dabei handelt es sich um einen Wirkungsgrad, der angibt wie viel der eingebrachten elektrischen Ladung in die Schichtbildung fließt.

Ganz ohne äußeren Strom kommt das chemische Vernickeln aus. Mithilfe einer katalytisch aktiven Oberfläche wird die Nickelreduktion in Gang gesetzt. Die Schichtbildung ist eine autokatalytische Reaktion, wodurch beliebig dicke Nickelschichten realisiert werden können. Industriell findet dieser Beschichtungsprozess in der weit verbreiteten Kunststoffmetallisierung Anwendung. Nach der Vorführung dieser unterschiedlichen Verfahren und Beantwortung von Fragen, gab es insgesamt ein positives Feedback. Beide Seiten sind sich sicher, dass man in Kontakt bleibt und diese Exkursion zu einem festen Bestandteil für die Schüler des Leistungskurses Chemie werden kann.

Text und Bilder: Frank Köster