BE488491A

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Publication number: BE488491A
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Description

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aldonate ohromique rend possible le dépôt éleotrolytique de zinc sur une large gamme de densités de courant sans brûler l'objet recouvert. De plus, en utilisant des bains galvanoplastiques au cyanure de zinc de la nature décrite, des objets finis recouverts d'un zinc semi-brillants, très lisses, et ayant une couleur uni- forme agréable à l'oeil sont obtenus avec des rapports. (teneur du cyanure total de sodium par rapport au zinc métal) qui sont inférieurs à ceux employés jusqu'ici pour obtenir des effets brillants. En outre, des bains galvanoplastiques au cyanure de zinc contenant un aldonate chromique ont rehaussé l'effet de précipita- tion et de coloration.

L'expression "aldonate ohromlque" est utilisée ici pour décrire des composés du chrême trivalent avec des acides aldoniques qui peu- vent aussi contenir des métaux alcalins ou analogues dans leurs molécules. Ces composés sont préparés habituellement sous forme d'une solution et sont obtenus, de préférence, en faisant réagir la solution de l'acide aldonique avec une solution alcaline d'un ohromate tel que celui préparé, par exemple, par la dissolution dans l'eau de l'anhydride chromique (CrO3) et par l'addition d'hy- drate de sodium. Ils peuvent aussi être préparés par la réaction des dichromates avec un acide aldonique.

Des aldonates chromiques peuvent être préparés par la réaction d'une solution aqueuse d'un composé de chrome choisi dans le groupe comprenant les composés de chrôme hexavalent et trivalent qui forment des solutions en pré- sence d'eau, et d'alcalis avec un acide aldonique, le rapport entre la molécule d'acide aldonique et l'atome de chrome étant au moins 1 :1. Les aldonates de chrome résultants existent sous la ferme de solutions stables d'un vert clair dans l'eau. Les solutions d'aldo- nate chromique sous forme concentrée sont colorées en vert foncé.

Lors de leur addition en quantités relativement faibles dans des bains galvanoplastiques au cyanure de zinc, elles Impartissent une couleur d'un vert clair brillant. Ces bains sont stables et n'ont pas tendance à se précipiter ou à se détériorer au repos.

L'invention va être illustrée par les exemples suivants, sans y être limitée:

Exemple I Cet exemple s'applique à la préparation d'un gluconate chromique.

Une solution aqueuse est préparée en mélangeant ensemble 1100 grammes (II molécules) d'acide ohromique (CrO3) et 1650 cm3 d'eau.

900 grammes (22,5 molécules) d'hydrate de sodium sont alors dissous dans cette solution qui s'échauffe. Ceci produit une solution alcaline sensiblement à 21-22 %de chromate de sodium (II molécules).

Ensuite 6000 cm3 d'acide gluconique à 50 (environ 15 molécules d'acide gluconique) contenant environ 1 à 4 de dextrose ou d'au- tres sucres réducteurs sont ajoutés en agitant. En 4 ou 5 minutes, la solution résultante devient très chaude avec bouillonnement et ébullition, puis libération de l'anhydride carbonique. Au bout de I à 2 heures, le bouillonnement se calme et le produit obtenu est une solution d'un vert très foncé. La solution ne provoque ni préci- pitation, ni coagulation au repos et peut être diluée à l'eau pour donner une solution colorée en un beau vert. Le poids spécifique de la solution concentrée est d'environ 1,322.

Exemple II Une solution est préparée comme dans l'exemple I, à l'exception que 1640 grammes de dichromate de sodium (Na2Cr2O7.2H2O) sent utilisés à la place de l'acide chromique et de l'hydrate de sodium. Le dichro- mate de sodium est dissous dans 1650 cm3 d'eau et mis en réaction avec 6000 cm3 d'acide gluconique à 50 % avec agitation. Un produit coloré en vert est obtenu, comme dans l'exemple I, avec des proprié- tés analogues.

Exemple III Cet exemple s'applique à la préparation d'électrolytes alcalins au cyanure de zinc utilisant des gluconates chromiques préparés comme dans les exemples 1 ou II.

Un électrolyte est préparé en mélangeant ensemble les constituants suivants: 95-100 grammes de cyanure de sodium 45-55 grammes de zino métal (incorporé sous forme d'oxyde de zinc) 100-120 grammes d'hydrate de sodium et la quantité d'eau nécessaire pour faire I litre de solution.

- 4 - 488491 2 grammes par litre de poudre de zinc sont incorporés, en agitant, dans l'électrolyte et tout le mélange est filtré dans le but d'éli- miner les traces de métaux lourds.

Ce bain galvanoplastique, s'il est utilisé suivant le procédé con- ventionnel, produit ordinairement des objets recouverts de zinc avec un fini gris terne. Cependant, par l'incorporation de l'unies produits des exemples II ou I, de préférence en quantités correspon- dant à 7 à 14 cm3 de l'un de ces produits par litre de l'électrolyte alcalin au cyanure de zinc décrit ci-dessus, on obtient des produits finis semi-brillants, très lisses et de couleur uniforme agréable à l'oeil. De plus, il a été établi que les composés complexes d'aldo- nate des exemples I ou II ont un remarquable effet anti-combustion, et rendent possible l'obtention de plaques de zinc uniformes et colo- rées en gris léger sur une large gamme de densités de courant (2,5 à 25 ampères par dm2).

L'une des caractéristiques importantes de l'invention réside dans la découverte qu'avec ces électrolytes, des effets sensiblement brillants sont obtenus avec des rapports M dans la limite de 1,75 à 2,2. L'expression "rapport M" représente, comme indiqué précé- demment, le rapport entre le poids total de cyanure de sodium dans le bain et le poids total du zinc Métal. Jusqu'ici, on considérait qu'un rapport M de 2,25 à I était le rapport M inférieur auquel on pouvait obtenir des effets brillants sur des plaques de zinc. Voir
EMI3.1
"Transactions of imerloan Electrochemical Society", volume 80, page 416 (1941). Il est bien entendu que des rapports M plus élevés diminuent l'efficacité de la cathode.

Cependant, par l'incorporation d'un gluconate chromique dans un bain galvanoplastique au cyanure de zinc, comme décrit ci-dessus, un rapport M aussi faible que 1,75 à I peut être utilisé et que l'efficacité de la cathode peut être augmentée à 94-96 . En même temps, des densités élevées de courant, allant, de préférence, jusqu'à 12 ampères par dm2, ce qui correspond à tout ce qui est réalisable avec les installations industrielles actuelles, peuvent être utilisées sans brûler l'objet recouvert de zinc.

En utilisant des courants alternatifs superposés à des courants continus, un bon échantillon peut être obtenu entre des valeurs de courant élevé et de oourant faible. D'excellents résultats sont obtenus avec des densités de courant d'environ 7-8 ampères par dm2.

Pour illustrer l'efficacité du procédé électrolytique à 8 ampères par dm2, il est possible de déposer 0,0025 mm. de zinc par minute avec un bain galvanoplastique de la nature décrite dans l'exemple @ L'invention est susceptible de recevoir certaines modifications dans le mode de sa mise en oeuvre pratique. En général, pour les aldonates ohromiques, il est préférable d'employer un gluconate chromique, parce que les gluconates sont les composés les meilleurs marché et les plus aisément disponibles de tous les aldonates chromiques.

L'a- cide gluconique est employé ordinairement dans la préparation des gluconates chromiques sous forme d'une solution aqueuse qui a habi- tuellement une concentration ne dépassant pas sensiblement 50 , parce qu'à des concentrations plus élevées, il a tendance à prendre la forme de lactone cristallisé. Comme exemples d'autres acides aldoniques qui peuvent être utilisés pour préparer des aldonates chromiques, on peut mentionner les acides suivants: mannonique, arabonique, galactonique et xylonique. Les acides aldoniques sont obtenus par l'oxydation des aldoses correspondantes et tous, en y comprenant l'acide gluconique, ont des formes de lactone alpha et beta.

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Claims

REVENDICATIONS 1 - Bain galvanoplastique aqueux au cyanure de zinc caractérisé par le fait qu'il comprend une solution alcaline au cyanure de zinc ayant un rapporta dans la gamme 1,75 à 2,2, et contenant une quan- tité effective du produit de la réaction, d'une solution alcaline aqueuse d'un composé de chrome choisi dans le groupe des oomposés de chrome triva&ent et hexavalent, et d'un acide aldonique, le rapport entre la molécule d'acide aldonique et l'atome de chrome dans ce produit de réaction étant au moins 1:1 et ce produit exista.. sous forme de solutions stables d'un vert clair dans l'eau;

2 - Bain galvanoplastique suivant 1 caractérisé par le fait que le produit contenu dans la solution alcaline au cyanure de zinc est <Desc/Clms Page number 5> obtenu par la réaction d'une solution alcaline aqueuse d'un composé de chrome choisi dans le groupe des composés de chrome trivalent et hexavalent, et d'un acide gluconique, le rapport entre la molé- cule d'acide gluoonique et de l'atome de chrome dans ce produit de réaction étant au moins 1:1 et ce produit existant sous forme de solutions stables d'un vert clair dans l'eau;

3 - Bain galvanoplastique suivant 1 caractérisé par le fait qu'il a un rapport M dans la gamme de 1,7 à 2,2 et comprend environ 7 à 14 cm3 par litre da bain du produit de la réaction d'une solution à environ 50 j d'acide gluconique contenant environ I à 4 % de suer réducteurs avec une solution alealine d'environ 21 à 22 % de chro- mate de sodium, les proportions relatives entre le chromate de sodium et l'acide gluconique étant d'environ II molécules de chro- mate de sodium pour 15 molécules d'acide gluconique, ce produit existant sous forme de solutions stables d'un vert clair dans l'eau;

4 - Procédé pour le dépôt électrolytique de zinc caractérisé par le fait que le zinc est déposé électrolytiquement en partant d'un bain galvanoplastique alcalin et aqueux au cyanure de zinc, ayant un rapport M compris dans la gamme de 1,75 à 2,2, bain auquel est incorporée une quantité effective du produit de la réaction d'une solution aloaline aqueuse d'un composé de chrome choisi dans le groupe des composés de chrome trivalent et hexavalent, et d'un acide aldonique, le rapport entre la molécule de l'acide aldonique et l'atome de chrome dans ce produit de réaction étant au moins 1:1, ce produit existant sous forme de solutions stables d'un vert clair dans l'eau;

5 - Procédé suivant 4 caractérisé par le fait que le produit incor- poré au bain galvanoplastique est obtenu par la réaction d'une solu- tion alcaline aqueuse d'un composé de chrome choisi dans le groupe des composés de chrome trivalent et hexavalent et d'un acide gluco- nique, le rapport entre la molécule d'acide gluconique et l'atome de ohrôme dans ce produit de réaotion étant au moins 1 :1 etce produit existant sous forme de solutions stables d'un vert clair dans l'eau;

6 - Précédé suivant 4 caractérisé par le fait qu'au bain galvano- plastiqua, sont incorporés 7 à 14 cm3 par litre de bain du produit <Desc/Clms Page number 6> de la réaction d'une solution aqueuse à environ 50 % diacide gluconique contenant moins de 4 % de sucres réducteurs, et une solution aqueuse alcaline d'un composé de chrome choisi dans le groupe des composés de chrome trivalent et hexavalent, le rapport entre la molécule d'acide gluconique et l'atome de chrome étant au moins 1:1, ce produit existant sous forme de solutions stables d'un vert clair dans l'eau, le dépôt électrolytique étant effectué à des densitéwde courant comprises entre 2,5 et 25 ampères par dm2. <Desc/Clms Page number 7>

Bain galvanoplastique et procédé pour le dépôt électrolytique du zinc.

L'invention a trait à la composition de nouveaux bains galvanoplas- tiques au cyanure de zinc et à un nouveau procédé pour le dépôt électrolytique du zinc.

L'un des objets de l'invention réside dans la préparation de nou- veaux bains galvanoplastiques au cyanure de zinc.

Un autre objet réside dans la préparation de nouveaux bains galva- noplastiques au cyanure de zinc qui peuvent être utilisés sur une large gamme de densités de courant sans brûler l'objet sur lequel est effectué le dépôt électrolytique.

Un troisième objet de l'invention réside dans la préparation de nouveaux bains galvanoplastiques alcalins au cyanure de zinc qui sont susceptibles de produire des objets recouverts de zinc semi- brillants exceptionnellement lisses et ayant une couleur uniforme agréable à l'oeil, tout en utilisant des teneurs en cyanure total de sodium par rapport au zinc métal (rapports M) qui sont inférieures à celles considérées possibles jusqu'ici pour la production d'effets brillants dans le dép8t électrolytique du zinc.

, Un quatrième objet de l'invention réside dans l'indication d'un nou- veau procédé pour le dépôt électrolytique du zinc. D'autres objets de l'invention apparaîtront dans la description ci-après.

Dans le dépôt éleotrolytique de zinc à partir d'électrolytes alcalins au cyanure, conformément à l'invention, il a été établi que l'incor- poration, dans un bain galvanoplastique au cyanure de zinc, d'un