CH117172A - Procédé pour produire un revêtement électrolytique de cadmium. - Google Patents

Description

  Procédé pour produire     uii    revêtement     électrolytique    de cadmium.    L'objet de la présente invention est un  procédé pour produire un revêtement électro  lytique de cadmium, suivant lequel on effectue  ce revêtement en partant d'un bain contenant  du     cyanure    de sodium et du cyanure double  de cadmium et de sodium, la quantité de  cadmium étant comprise entre l,56 et 37,5 gr  par litre de bain et celle de cyanure de sodium  libre, entre 1,56 et 62,5 gr par litre.  



  Le bain employé peut être préparé, par  exemple, en dissolvant de l'oxyde, de l'hydrate  ou du carbonate de cadmium dans une solu  tion aqueuse de cyanure de sodium en excès.  Le bain résultant contient alors: 1  du cyanure  double de cadmium et de sodium;     2     de  l'hydrate de sodium ou du carbonate de sodium,       suivant    qu'on emploie pour préparer le bain  soit de l'oxyde ou hydrate de     cadmium,    soit  le carbonate de cadmium, et 3  le cyanure  de sodium employé en excès sur la 'quantité  requise pour convertir l'oxyde, hydrate ou   carbonate de cadmium en cyanure double de  cadmium et de sodium. La composition du  bain de cyanure double de cadmium et de  sodium peut varier considérablement.

   La    quantité de cyanure libre par litre sera de  préférence comprise entre 15,6 et 37,5 gr.  Par     "cyanure    de sodium libre", on entend le  cyanure de sodium employé dans la prépa  ration du bain en     excès    sur la quantité uti  lisée pour convertir en cyanure double de  cadmium et de sodium l'oxyde, hydrate ou  carbonate de cadmium dissous dans ce     cyanure     de sodium.

   La teneur en cyanure de sodium  libre du bain peut, lorsqu'il est fait usage  d'anodes insolubles dans le procédé de revê  tement électrolytique, descendre jusqu'à 1,56 gr  par litre, 15,6 gr par litre étant la limite  pratique inférieure lorsqu'il est fait usage  d'anodes de cadmium ; d'autre part, cette  teneur peut s'élever au-dessus de 37,5 gr et,  par exemple, atteindre 62,5 gr par litre,     ruais     comme une teneur en cyanure de sodium  libre supérieure à 37,5 gr par litre est sans  effet apparent, cette     teneur    est indésirable au  point de vue économique.

   Bien entendu, à moins  d'ajouter une quantité additionnelle de car  bonate ou d'hydrate de sodium, la teneur du  bain en hydrate ou carbonate de sodium  résultant de la réaction qui se produit entre      le cyanure de sodium et l'oxyde, hydrate ou  carbonate de cadmium sera chimiquement  équivalente à la quantité d'oxyde, hydrate ou  carbonate de cadmium dissoute, et quoiqu'il  ne soit pas recommandable d'ajouter une  quantité additionnelle de carbonate ou d'hy  drate de sodium au bain, des additions de ce  genre ne doivent pas être considérées comme  s'écartant de l'esprit ou sortant du cadre de  la présente invention.  



  Un bain approprié aux usages industriels  peut être préparé par exemple comme suit:  A une solution aqueuse de cyanure de sodium  contenant environ 54,7 gr de cyanure de  sodium par litre, on ajoute environ 15,6 gr  d'oxyde de cadmium par litre. L'oxyde de  cadmium se dissout complètement en donnant  une     solulion    contenant     envivon    31,25 gr de  cyanure de sodium libre et environ 12,5 gr  de cadmium par litre.  



  Comme indiqué plus haut, les limites  spécifiées pour la teneur en cyanure de  sodium libre du bain ne sont pas simplement  des limites arbitraires et ont au contraire  une relation définie avec les résultats qui  doivent être réalisés. De la même façon, les  limites spécifiées pour la teneur en cadmium  du bain ont un rapport défini avec les résul  tats à obtenir. Au-dessous de 1,56 gr de  cadmium par litre d'électrolyte, la composi  tion du bain est difficile à maintenir cons  tante, tandis qu'au-dessus de 37,5 gr par  litre, le dépôt électrolytique, lorsque l'élec  trolyse est réalisée à une densité de courant  moyenne qu'on indiquera plus loin, a tendance  à grimper.

   Une teneur d'environ 12,5 gr     ci)     cadmium par litre de bain est par conséquent  préférée par les inventeurs qui ont trouvé  dans la pratique que cette teneur donne de  bons revêtements et est facile à maintenir  constante, et que la tendance de cette teneur  à varier au delà de l'une ou l'autre de ces  limites est minimum.  



  L'oxyde, hydrate ou carbonate de cadmium  employé pour préparer le bain est de préfé  rence pur, particulièrement en ce qui concerne  la présence du thallium, de l'étain et du  plomb qui occasionnent des dépôts indésirables,    comme il a été constaté. La présence de  plomb, même en quantité ne dépassant pas       0,1%        du        cadmium,        occasionne        des        ennuis     sérieux.  



  Les anodes à employer avec le bain de  cyanure double de     cadmium    et de sodium  décrit ci-dessus     peuvent    être entièrement  inactives, c'est-à-dire non solubles dans le  bain employé, par exemple entièrement en  acier, être entièrement actives, c'est-à-dire en  cadmium pur, ou être une combinaison de  matière active et de matière inactive, par  exemple une combinaison d'acier et de cad  mium     métallique    dans Lin rapport défini l'un  par rapport à l'autre, lequel rapport est     lui-          même    dans     titi    rapport défini avec la compo  sition du bain comme il ressortira de ce qui  suit.  



  Avec un bain de cyanure de cadmium et  de sodium comme décrit ci-dessus et entre  les limites de densité de courant et de rap  port entre l'anode et la cathode qu'on décrira  plus loin, on peut employer des anodes en  tièrement     cri    cadmium, des anodes entière  ment inactives telles que des anodes en  acier, ou des anodes composées à la fois de  cadmium et d'acier ou d'une autre matière  inactive dans des proportions variables. A la  limite inférieure de la teneur en cyanure de  sodium libre, à savoir 1,56 gr et jusqu'à  15,7 gr par litre, on     petit    faire usage d'anodes  inactives telles que des anodes en acier oui  en carbone.

   Toutefois, l'emploi d'anodes inac  tives n'est pas désirable parce qu'il exige  pour le maintien du bain des additions con  venables de cadmium; en outre, en particu  lier lorsqu'il est fait usage d'anodes en gra  phite, il semble que le radical     CN    se dissocie  graduellement, doit il résulte une diminution  dans la teneur en cyanure du bain, ce der  nier exigeant occasionnellement des additions  de cyanure de sodium; de plus, il se forme  graduellement du carbonate de sodium dans  le bain, ce qui, à la longue, rend nécessaire  d'épurer ou de remplacer le bain.  



  Si l'on fait usage d'anodes en cadmium  pur, il faut maintenir la teneur en cyanure  de sodium libre du bain à ou au-dessus de      15,6 gr par litre si l'on veut éviter la Pola  risation avec une diminution correspondante  des propriétés du revêtement. Au-dessus de  15,6 gr de cyanure de sodium libre par litre,  avec des anodes en cadmium pur, la teneur  en cadmium du bain tend à augmenter.  L'emploi d'anodes en cadmium pur n'est pas  désirable parce qu'il est difficile et incommode  de maintenir la teneur en cyanure de sodium  libre du bain à une valeur telle, notamment  environ 15,6 gr par litre, qu'il ne se produise  ni une polarisation, ni un accroissement trop  grand de la teneur en cadmium du bain.

   Il  est préférable par conséquent de faire usage  d'anodes à parties solubles et à parties inso  lubles combinées dont les surfaces actives et  inactives peuvent varier dans un bain con  tenant 15,6 gr ou davantage de cyanure de  sodium libre par litre. Le rapport entre la surface  active et la surface inactive de telles anodes  varie considérablement, selon la composition  du bain et selon d'autres facteurs, entre les  limites précédemment définies. Il est impossi  ble de spécifier une règle générale pour la  détermination du meilleur rapport entre la  surface active et la surface inactive de l'anode  dans toutes les conditions ou dans toute  série particulière de conditions. Le rapport  préféré doit être déterminé par l'expérience  dans chaque cas particulier.

   L'exemple par  ticulier suivant sera donné ci-après pour faire  comprendre l'invention  Dans un bain de galvanoplastie de 2273  litres travaillant d'une façon continue et  contenant en moyenne environ 12,5 gr de  cadmium et     environ    31,25 gr de cyanure de  sodium libre par litre, et en maintenant entre  la surface de la cathode et     1a    surface de  l'anode un rapport compris entre 1,5: 1 et  1 : 1, on a obtenu des résultats satisfaisants  avec un rapport de 45 à 55 entre la surface  d'anode active et la surface d'anode inactive.  Dans l'utilisation de ce bain, on a trouvé  que la teneur en cadmium du bain varie de  moins de 1,56 gr par litre au-dessus et au  dessous de la teneur en cadmium moyenne,  et que les pertes en cyanure de sodium sont  très faibles, à savoir quelques kilos par mois.

      En général, on peut cire que le rapport entre  la surface d'anode active et la surface d'anode  inactive peut varier d'environ 1 à 3 à envi  ron 3 à 1.  



  La densité de courant qui peut être appli  quée conjointement avec les autres facteurs,  et en particulier en se référant à la compo  sition définie du bain, peut varier de 43 à  1075 ampères par mètre carré. Toutefois,  lorsqu'il est fait usage de certains agents  comme décrit plus loin, la limite supérieure  de la densité de courant est d'environ 323  ampères par mètre carré, limite au-dessus de  laquelle les revêtements deviennent moins  brillants et plus gris à mesure que la densité  de courant augmente.  



  La galvanoplastie peut être réalisée indiffé  remment en. la présence ou en l'absence d'a  gents additionnels propres à modifier le dépôt  de cadmium. S'il n'est pas fait usage de ces  agents, les revêtements peuvent être blanc  mat, blanc argent ou gris, suivant la densité  de courant. Ces revêtements sont mous et  sont sujets à être enlevés par l'action du  buffle, mais ils sont satisfaisants pour certains  genres de pièces grossières telles que les  pièces de fonte. L'emploi d'agents addition  nels est pratiquement indispensable pour di  vers genres d'applications, par exemple dans  le cas de pièces qui doivent être finement  polies, ou munies d'un revêtement superficiel  de nickel. Par l'emploi de ces agents, les  revêtements sont rendus physiquement plus  durs -et plus denses et reçoivent un lustre  brillant.

   Ces revêtements obtenus en ayant  recours à ces agents possèdent dans beaucoup  de cas un lustre suffisant pour rendre inutile  l'emploi d'autres méthodes de finissage. Ils  peuvent être traités au     buffle    sans se déta  cher, résistent mieux aux chocs et au rayage  et l'examen montre qu'ils sont plus continus  que les revêtements obtenus sans avoir recours  aux agents d'addition.  



  Comme agents additionnels, on peut em  ployer par exemple du lait ou d'autres subs  tances protéiques dérivées de la laine et de  la caséine. En ce qui concerne la laine, on      peut employer 112 à<B>2,250</B> gr de laine par  mètre cube de bain électrolytique, 338     gr     étant la moyenne usuelle. La laine peut être  employée en la dissolvant dans une solution  de soude caustique chaude concentrée et  ajoutant cette solution au bain. La caséine  peut être employée en quantités variant de  112 à 560 gr par mètre cube. Elle est ajoutée  sous forme d'une dissolution dans de l'eau  ammoniacale diluée chaude.

   Le lait est l'agent  d'addition préféré par les inventeurs et est       préférablement    employé sous     forme    de lait  condensé non sucré obtenu en évaporant du  lait complet dans le vide jusqu'à ce qu'il ait  été     réduit    à la moitié environ de son volume  original. Le lait condensé peut être employé  en quantités variant de 1,12 à 9 litres par  mètre cube, une quantité moyenne satisfai  sante étant de 2,25 litres par mètre cube.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour produire un revêtement élec trolytique de cadmium, suivant lequel on effectue ce revêtement en partant d'un bain contenant du cyanure de sodium et du cyanure double de cadmium et de sodium, la quantité de cadmium étant comprise entre 1,56 et <B>37.5</B> gr par litre de bain et celle de cyanure de sodium libre, entre 1,56 et 62,5 gr par litre. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication, dans lequel on emploie un bain contenant 15,6 à 37,5 gr de cyanure de sodium libre par litre.

   2 Procédé suivant la revendication, carac térisé par le fait que le bain contient en viron 12,5 gr de cadmium et environ 31,25 gr de cyanure de sodium libre par litre. 3 Procédé suivant la revendication, carac térisé par le fait que l'on opère avec une anode contenant du cadmium métallique, le bain contenant au moins 15,6 gr de cyanure de sodium libre par litre.

   4 Procédé suivant la revendication, carac térisé par le fait qu'il est réalisé /en pré sence d'une anode formée en partie d'une matière active et en partie d'une matière inactive dont les surfaces sont dans un rapport compris entre les limites de 1 à 3 et de 3 a, 1, le bain contenant 15,6 ir 37,5 gr de cyanure de sodium libre par litre. 5 Procédé suivant la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que l'anode com prend des surfaces active et inactive dont le rapport est d'environ 45 à 55. 6 Procédé suivant la revendication, carac térisé par le l'ait que l'on travaille avec une densité de courant comprise entre 43 et 1075 ampères par mètre carré de surface cathodique.

   7 Procédé suivant la revendication, dans lequel on opère avec un bain contenant un agent apte à rendre le dépôt plus dur et plus dense. 8 Procédé suivant la sous-revendication 7, dans lequel ledit agent est une substance protéiquë: 9 Procédé selon la sous- revendicatio ri<B>7,</B> dans lequel on travaille avec une densité de courant comprise entre 43 et 323 am pères par mètre carré, de surface de la cathode.

   10 Procédé suivant la sous-revendication 5, caractérisé par le fait que les surfaces active et inactive de l'anode sont cons tituées respectivement par du cadmium et de l'acier, le rapport entre la surface de cathode et la surface d'anode étant com pris entre 1,5:1 et 1:1 avec une densité de courant de 43 à 323 ampères par mètre carré de surface de cathode, en présence d'un agent apte à rendre le dé pôt plus dur et plus dense. 11 Procédé selon là, sous-revendication 8, dans lequel on ajoute du lait au bain.

   12 Procédé selon la sous-revendication 8, dans lequel la substance protéique est formée par dissolution de laine dans un alcali caustique.