Die Struktur der elektrolytischen Metallniederschläge

Zusammenfassung

Zweifellos sehen wir in den elektrolytischen Metallniederschlägen eine kristallinische Metallansammlung vor uns. Jedes durch den elektrolytischen Vorgang zur Abscheidung gelangende Metallatom bzw. Molekül wird sich an dem Punkte ansetzen, wo die von der Anode ankommende Stromlinie an der Kathode auftrifft. Gerade so wie nun beim Kristallisationsvorgang um so größere Kristallindividuen sich ausbilden, wenn der Kristallisationsvorgang langsam und aus Lösungen geeigneter Konzentration vor sich geht, kleinere Kriställchen dagegen bei plötzlichem Ausfallen der den Kristall bildenden Teilchen fester Substanz entstehen, wird auch beim elektrolytischen Ausfällen der Metalle aus ihren mehr oder minder konzentrierten Lösungen ein gröberer oder feinerer kristallinischer Kristallbelag entstehen. Für gewöhnlich, d. h. bei den in unseren galvanischen Bädern gebräuchlichen Stromdichten sind die Kristalle mikroskopisch klein, und man kann eigentlich nur aus mancherlei physikalischem Verhalten solcher Metallniederschläge zurückschließen, daß ein solcher Belag aus einzelnen, mit der einen Kristallachse in der Richtung der Stromlinien zur Anode wachsenden Kristallansammlung besteht. Es läßt sich nun beobachten, daß die Kristallindividuen um so größer werden, je langsamer ihre Ausfällung vor sich geht. Im allgemeinen wird man die Ausscheidungsgeschwindigkeit, die vermutlich mit der Wanderungsgeschwindigkeit der zur Kathode wandernden Kationen, wenn man nicht verschiedenartige Metallsalze zu diesen Versuchen heranzieht, zusammenhängt, nicht besonders variieren können. Es ist jedoch außer Zweifel, daß in Lösungen, in denen die Wanderungsgeschwindigkeit der Kationen, die ausgeschieden werden, verschieden groß ist, auch die einzelnen Kristallindividuen bei gleicher Metallkonzentration an der Kathode verschiedenartig sind. Ein merkbarer Unterschied tritt nun aber sofort ein, wenn man Lösungen verschiedener Metallkonzentration untereinander in ihren Resultaten vergleicht. Aus konzentrierter Lösung werden die Kristalle allgemein kleiner, aus dünner Lösung größer. Man kann erreichen, daß z. B. aus dünner Kupfersulfatlösung bei Einhaltung mäßiger Stromdichten schöne, flimmernde Kupferkristalle ausfallen. Man muß aber vermeiden, die durch die gesetzmäßig auftretende Verdünnung der Metallkonzentration an der Kathode sich bildende metallarme Schicht zu schnell mit der umgebenden Lösung zu vermengen, denn sofort würde dann ein feines Kristallgefüge entstehen.