BE352013A

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Publication number: BE352013A
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Description

- "PROCEDE POUR MUNIE LES OBJETS ET PRODUITS D'UN REVETEMENT DE CHROME PAR VOIE ELECTROLYTIQUE. ET
ELECTROLYTE EMPLOYE A CET EFFET".

Cette invention a trait à un procédé pour munir les objets d'un revêtement de chrome par voie électrolytique.

On a proposé depuis longtemps de munir les objets d'un revêtement de chrome à l'aide d'un électrolyte convenable et' d'un courant électrique. Il y a plus de 30 ans que MMrs. Placet et Bonnet ont décrit dans plusieurs

brevets américains et autres de nombreuses solutions qui, d'après eux, donnaient de bons résultats Les inventions décrites étaient très générales.

Un de ces brevets spéai- fie que de nombreuses formes de chrome et d'autres métaux peuvent être employés et que le bain peut être acidulé par des acides de presque tous genres , Cependant,. les caractéristiques de ces brevets qui ont trait au chrome lui-même sont principalement , sinon exclusivement, limitées aux sulfates de chrome aluns de chrome et bains à l'acide chromique @
Malgré la variété et le grand nombre de solu- tions,. bains et acides spécifiés dans les brevets Placet et Bonnet, ce n'est que dans ces dernières années que la formation d'un revêtement de chrome par voie électrolytique a été pratiquement réalisée quoiqu'elle soit encore dans sa période de début.

On a éprouvé de grandes difficultés d'ordre pratique ,. principalement à cause du faible pouvoir de précipitation: du chrome en comparaison avecr le nickel et le cuivre ,, et l'on a trouve que si l'on n'observe pas certaines conditions d'une manière absolue, le chrome se dé- pose sur les parties en relief, alors que certaines des parties en creux ne sont guère ou pas du tout revêtues * Dans aes dernières années , on a effectué beaucoup de recher- ches et études expérimentales et aussi un peu de revête- ment électrolytique pratique, mais, à- la connaissance de la demanderesse, tous les bains employés ou proposés étaient des bains à l'acide chromique (Cr03).

La composition, de ces bains était basée sur la solution dite @ Sergent 1* com- prenant une quantité définie diacide chronique et de sulfate de chrome . Cette solution particulière a été quelque peu modifiée par l'addition d'autres éléments et quelques bre- vets récente ont attiré Inattention sur l'importance que

présente le réglage convenable du bain en ce qui concerne la quantité exacte de catalyseurprésente dans chaque bain et le maintien convenable de la relation entre le
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catalyseur et 34*wîde ahroauique réglage obtenu.

en sou- mettant frdque=ent le bain à des analyses exactes ou en analysant la substance introduite dans le bain en ce qui concerne la présence d'impuretés sous forme de radicaux* qui modifient la teneur du bain en catalyseur On n'a
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fait allusion a. ces brevets que dans le but de faire res- sortir le soin et Inexactitude qui sont nécessaires dans l'utilisation convenable du bain à l'acide chromique par
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opposition avec le bain suivant 1.invenùian .

Le byjn suivant l'invention est base sur Inapplication du chimlure chromique et ce.un ou plusieurs chlorures des métaux alcaltnj3* de préférence les trois, savoir le ah3.orure; de pi>tassi= le chlorure de salira et la chlorure dtammoniuo> avec ou sans autr sels alcalins alztorue tfsmmanitmtf avez tt sans a.aa.fns ou alaàino-terreux tels que le fluorure de sodium le fluorure de potassium* le flucrure d'ammonium ou les fluo- rares p chlorures etir......'ë baryu strontium 9, calciums, etc**. Ces selslorsqu'ils sont dissous dans l'eau, aug- mentent la pression omotique qui tend à séparer les ions de la solution par une précipitation par opposition à la pression électrolytique qui tend à les faire dissoudre .
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Lorsque 1& pression osmotique du bain est plus grande que la. pression eeatraytfque Ta métal se précipite plus aisé- ment et son potentiel est positif. On a trouvé que lorsque ces sels alcalins sont appliques conjointement avec une con-
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centration élevée en chlorure de chrome aeaft,.gmente très notablement la pression osmotique et facilite la précipita- talon des ions de ahrama , Ses sels élèvent la conductibilité du bain, et un voltage:

doni24 permet le passage d'une quan"

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tité plus grande de courante le revêtement sl,effeatue ainsi plus rapidement et l'on réside, par conséquent des économies dans le capital engagéles frais d'entre-
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tien et cie eureillanae. et#. 0n m trouvé désirable d'appliquer un agent réducteur pour réduire les composes du chrome et diminuer leur degré d'oxydation . n est préférable d'appliquer des anodes solubles de chrome ou de composés de chrome .

On a trouvé' que ledit agent réducteur est désirable dana, le cas de ces anodes de chrome dans le but de réduire la
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forme hexcoealente du chromer telle que. les chromateap én fêtât chromique ou forme trivalente 4 Ceci réduit les ah:ràmateso, composés dana lesquels entre autres, les anodes; se dissolvent et sont converties en le. même état que le sel chromique avec- lequel le bain a aommeDcâ . c'est-à-dire le chlorure chromique.. On a trouvé qu'un mélange d'acide oxalique et d'acide chlarldrique,aanstitue un agent ré- duoteur convenable pour réduire le chrome hexavalent en chrome trivalent .

L'acide chlorhydrique est toujours présent en faibles quantités dans un bain de ce genre lorsqu'on dis- sout le chlorure de chrome dans. de l'eau . Cet acide se combine avec l'solde oxalique et sert ainsi à réduire
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la forme hexa..va1.ente: du chrome en la forme- trivalente, Cette forme hexevalente du chrome:

n'existe que lorsqu.on fait usage d'anodes de chrome, solubles # Lorsque le bain a servi- pendant quelque temps'. il peut être désirable d'y ajouter une nouvelle quantité d'acide chlorhydrique pour faire réagir cet acide, avea l'acide oxalique et réduire
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la forme he:xavalente de chrome qui s'accumule aux anodes* Cette réaction est la suivante 1 , EIr2 07 + 3F pd 8H à 1Iè:. z et + 2f:r C.3 ô0 + 'H20

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IL est par conséquent disirable &badd:ttionner la bain de temps à autre, de certaines quantités d'acide ahlorbydri- que et d'acide oxalique pour réduire le chrome hexavalent
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dans les:

proportions indiquées ai-deasus o la demanderesse n'ignore pas qu'on avait déjàjlmtrposé 1.* emploi d'aaîde oxalique dans le bain au chrome , mais ce corps n'avait été' propose que dans le
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but d4aolduler le bain a. T'effet de dissoudre les sous- oxydes qui se déposent sur la aathade... la connaissance de la denandereaae, on n'avait encore jamais introduit d'acide dans:

un bain de chrome ayant une anode soluble en chrome ou compose de chrome afin que cet acide agisse comme réducteur pour réduire les chromâtes engendrés par
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la dissolution doe 1,anodeE , Bans tous les cas, aucun contrôle etcl,au 1-at:tonnele du bain n'avaient jusqu'ici été effectués; dans ce but
On a trouvé qu'un fluorure alcalin tel que le fluorure de sodium agit. aussi de façon à empêcher la précipitation clés sous'-oxydes: du chrome sur la cathode -Une formule .trouvée très satisfaisante est
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Ohrolure de chrome (Or0I36 300 gr.par litre à satura- tion(à froi<.

Shiorure de potassium 250 grpar- litre a saturation(à froid)* .Chlorure de Mant S50 g. !' Shiorure &ltt3 i5Q ils " tut .

Iflluoruie de sodium 3 ±L 5 gr., par litre ( â froid acide oxalique 75 . Tf7 gr. par litre a froid ). acide nitrique 1. j On a trounré que 3."'¯,aade nitrique est désira- ble pour empêcher 1& formation de 1,"oxyde de chrome et parce qoelil agit. comme dépolanisant, ce qui facilite la pradua- tison du chrome

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Il est préférable. d>employer le chlorure
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de chrome à 1,:état cristallin t te8t-à-dire le chlorure ohromique hydrate qui se présent* sous forme de cristaux et possède la formuler arat3- > 6HfO et d'appliquer la va- riante violette de ce chlorure. , lorsqu'on dissout du chloru- re. chromique dans de l'eau, on obtient troiS' modifica- tiona différentes savoir t le chlorure chronique béta
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[or ( EQ)6jGL? qui est -violet ;

Ze chlorure ohromique alpha -&r Hf4 a, 2 &"9 Q1l + q . qui est vert , et le chromique gaz (O)6 ca al + S qui est aussi vert . Avect le se± violet , il faut que. la solution soit presque neutre et il ne faut pas: que la température
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soit trop élevée -. 27 à 60 C.

On règle l'aoidité en ajou- tant de la soude ùauàtique 1
Avec ce bain on emploie un voltage de 8 à. 12 volts et une densité de courant de: 27 à 108 ampères par décimètre carré de surface, Cathodique La conduati- bilité du bain et la densité du courant seront d'autant plus grandes qu'on fait travailler le bain à une tempéra-
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ture plus élevées Par conséquent , le revêtement éleotro- lytique peut être effectua beaucoup plus rapidement aux températures élevées , mais: le pouvoir de précipitation ne sera pas aussi bon aux températures: élevées .

On a trouvé que la combinaison du chlorure de chrome avec les chlorures alcalins est utile en parti- culier pour éliminer l'émission de gaz nocifs ou toxiques, Ceci est spécialement vrai si l'on évite l'emploi de aulfa- tes de chromer y compris un bain d'alun de chrome..La réac- tion qui a lieu dans un bain de ce genre détermine la forma-
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tion d'acide ohrom1que . On a trouvé désirable d'éviter lem- pl.Qi conjoint des chlorures alcalins et des sulfates alaa- lins ou de toutes- combinaisons dea éléments de ces deux groupes, , Ces éléments donnent lieu à la formation d'acide

chromique.

Lorsqu'il se forme de l'acide ohromique dans un bain da ce genre cet acide réagit: avec les sels du bain et du: chlore gazeux se dégage à l'anode.. Ce gaz est extrêmement toxique . On a aussi trouvé qu'il est dési- rabl.e d'employer une anode soluble en chrome ou composé de chrome,même lorsqu'on n'applique que les sels de chlorure , Lorsqu'on fait usage d'anodes insolubles, iL se dégage du chlore gazeux qui ne se combine pas à l'anode comme c'est le cas lorsqu'on fait usage d'une anode de chrome soluble.

Les chiffres indiques'pour le voltage volts) et l'intensité (27 à 108 ampères ) s'appliquent à la température ambiante . Il va de soi que lorsque la température du bain s'élève, l'intensité sera plus grande et le voltage plus petit . Par conséquent les limi- tes du voltage et 1)intensité qui sont indiquées dans le résumé qui suit se rapportent à la température ambiante .

Claims

R E S U M E 1 Procédé pour munir les objets ,produits. etc... d'un revêtement de chromes-ce procédé consistant à faire passer un courant électrique à. travers un bain con- tenant du chlorure ohromique et plusieurs sels propres à donner une grande concentration.. en ions, une grande con- ductibilité et une densité de courant relativement grande .

Ce procédé peut, en outre, être caractérisé par les points suivants, ensemble ou séparément t a) En plus du chlorure chromique, le bain contient plusieurs des sels alcalins et alcalino-terreux . b) On fait passer un courant électrique de grande densité ( notablement supérieur à 16 ampères par dé- cimètre carré de surface cathodique). a) On prépare le bain en dissolvant, dans de l'eau du chlorure ohromique et un ou plusieurs sels des <Desc/Clms Page number 8> métaux alcalins et alcalino-terreux, ces sels étant préfé- rablement les chlorures et étant choisis de façon à assu- ren une densité de courant relativement grande .

d) Le baie est en outre additionne d'un agent réducteur convenable tel que l'acide oxalique, préférablement additionné diacide nitrique e) On fait usage d'une anode en chrome et utilise un bain préparé en dissolvant dans de l'eau du chlorure chromique conjointement avec des chlorures de potassium, de sodium et d'ammonium, et une certaine quan- tité d'acide oxalique les proportions de ces corps étant préférablement les suivantes t chlorure de chrome 300 gr par litre à saturation chlorure de potassium 250 gr . par litre à saturation chlorure de sodium 150 gr.

par litre à saturation chlorure d'ammonium 150 gr par litre saturation acide oxalique 75 à 100 gr par litre f) Le voltage appliqué est compris approxima- tivement entre 8 et 12 volts: . g) La densité de courant est comprise appro- ximativement entre 27 et 108 ampères par décimètre carré de surface dathodique. h) On fait passer un courant électrique d'en- viron 8 à 12 volts et d'environ 27 à 108 ampères par déci- mètre carré de surface cathodique à travers unbain de chloru- @ re chromique contenant un seul sel conducteur ou plusieurs sels conducteurs pouvant se mélanger entre eux sans réagir lorsque le, bain a été préparé .

i) Le bain spécifié sous h) contient en outre un dépolarisant de la cathode, de préférence du groupe des nitrates: . j) Le chlorure chromique appliqué est la variante violette du chlorure ohromique hydraté <Desc/Clms Page number 9> 2 A titre de produit industriel nouveau un bain pour le revêtement électrolytique d'objets ou produits à l'aide de chrome. ce bain étant caractérisé par le fait qu'il contient du chlorure de chrome et des chloru- res de potassium de sodium et d'ammonium, sensiblement dans les proportions suivantes :

chlorure de chrome 300 gr.par litre à saturation chlorure de potassium 250 gr..par litre à saturation chlorure de sodium. 150 gr. par litre à saturation chlorure d'ammonium 150 gr, par litre à saturation , ce bain pouvant en outre être caractérisé par le fait qu'il contient 3 à 5 gr. par litre de fluorure de sodiumo