Galvanoplastiek of electrometallurgie noemt men de kunst, om door middel der electriciteit uit eene metaaloplossing het hierin aanwezige metaal in zamenhangenden vorm op bepaalde voorwerpen te doen neerslaan, om alzoo een nieuw vast ligchaam of eene metaalbedekking te verkrijgen. Uit den naam blijkt reeds, dat men hiertoe de aanrakingselectriciteit bezigt, welke een voortdurenden stroom levert, terwijl men van dien stroom alleen de scheikundige (electrolytische) werking noodig heeft. Deze bestaat daarin, dat de stroom, door eene scheikundig zamengestelde vloeistof dringend, deze op eene regelmatige wijze in hare bestanddeelen ontleedt.
Het is nog niet uitgemaakt, of men een electrischen stroom door eene zamengestelde vloeistof kan leiden zonder dat er eene ontleding plaats heeft; doch indien zoodanige mogelijkheid bestaat, dan is het niet-ontledend gedeelte van den stroom zoo gering, dat het naauwelijks door onze fijnste meetwerktuigen aangewezen zou kunnen worden. In het algemeen kan men aannemen, dat de geheele stroom eene ontledende werking heeft op de vloeistof. Die ontleding is verschillend naar gelang van den aard der vloeistof. Het water wordt ontleed in zijne beide eenige bestanddeelen, waterstof en zuurstof. Is daarin echter een metaalzout opgelost, dan geschiedt de ontleding op zoodanige wijze, dat aan de ééne pool het metaal en aan de andere zuurstof en het zuur afgescheiden wordt.
Het metaal wendt zich onder alle omstandigheden tot de negatieve, en het zuur en de zuurstof tot de positieve pool. Heeft men bijvoorbeeld eene oplossing van kopervitriool, zwavelzuur koper, zoo ontwaart men, wanneer een electrische stroom er doorheen geleid wordt, aan de negatieve pool weldra eene bedekking van koper, terwijl aan de positieve pool zuurstof en zwavelzuur vrij worden. Bestaat de positieve pool uit een metaal, dat gemakkelijk zouten vormt, zooals zink, lood, tin, koper enz., dan ontwijkt de zuurstof niet als gas, maar verbindt zich met de waterstof van het zuur terwijl de geleidingsdraad met het andere bestanddeel van het zuur eene verbinding aangaat en als zuur zout in de vloeistof opgelost blijft of in de gedaante van poeder de positieve pool bedekt. De afscheiding van het metaal aan de negatieve pool geschiedt meestal op zoodanige wijze, dat het zich vertoont in de gedaante van een uiterst lijn verdeeld poeder, hetwelk naar omstandigheden er zich los aan vasthecht of eene zamenhangende, vaste bedekking vormt. Bij de galvanoplastiek zoekt men deze laatste te verkrijgen, zoodat men elke aanleiding tot eene poedervormige ophooping poogt te vermijden.
De galvanische electriciteit en hare werking waren reeds lang bekend; doch men wist niet, dat daardoor zulk eene metaalbedekking kon verkregen worden, totdat in 1837 professor Jacobi te Petersburg toevallig op den koperen cylinder van een element van Daniëll eene dikke koperlaag verkreeg, welke hij er kon afnemen zonder dat zij haren zamenhang verloor, terwijl hij op haar aanrakingsvlak met den cylinder naauwkeurig al de oneffenheden van dezen opmerkte. Zoo werd de galvanoplastiek ontdekt, welke thans op ruime schaal wordt toegepast, daar zij als eene getrouwe dienares met verwonderlijke juistheid alles copiëert, wat men haar aanbiedt, en met de grootste zorgvuldigheid de voorwerpen met eene laag van een of ander metaal bekleedt en het hierdoor zulk een fraai voorkomen verleent, dat zelfs de kenner in twijfel staat of hij een opgelegd of een massief stuk aanschouwt. De zaak is van zoo groot belang, dat wij achtervolgens zullen handelen over de galvanoplastiek zelve, — over het bedekken der voorwerpen met eene min of meer dikke laag van metaal, — over het galvanisch kleuren der metalen, — en over de electrotypie. Men leze vooraf het artikel Electriciteit.
De scheikundige ontbinding, door den electrischen stroom veroorzaakt, houdt zich aan vaste regels. Genoemde stroom is zijn ontstaan verschuldigd aan de electrische beweging, welke door de scheikundige werking in den electromotor opgewekt wordt. De meestgebruikelijke electromotoren zijn die van Daniëll, Grove, Bunsen en Smee, en deze alle hebben de eigenschap, dat ééne der metalen platen uit zink bestaat, hetwelk in zwavelzuur oplost. Zonder die oplossing zou geen electrische stroom waargenomen worden. Wil men een dezer elementen tot galvanoplastische oogmerken aanwenden, zoo kan van het verlangde metaal slechts eene hoeveelheid neergeslagen worden, welke met die van het opgeloste zink overeenkomt, — eene chemisch aequivalente hoeveelheid.
Naar gelang van de sterkte van het element zal de galvanoplastische laagvorming sneller of trager geschieden. Een element van Daniëll werkt veel langzamer dan een van Grove, maar bij beide komt de hoeveelheid neergeslagen metaal overeen met de hoeveelheid opgelost zink. Men kan echter de kracht van den stroom en alzoo zijne scheikundige werkzaamheid vermeerderen, wanneer men eenige elementen tot eene batterij vereenigt. Stellen wij, dat 5 elementen van Grove tot de galvanoplastische ontleding eener vloeistof gebruikt worden, dan zal men ontdekken, dat voor de verkregen metaallaag de vijfvoudige hoeveelheid zink is opgelost, maar dat ook de snelheid in dezelfde verhouding vermeerderd is.
Bepalen wij ons thans tot de galvanoplastiek zelve. Geen metaal is zoo geschikt om getrouwe afdrukken der voorwerpen te leveren als het koper, zoodat dit laatste bijna uitsluitend hiertoe gebruikt wordt. Het is dien voorrang verschuldigd aan zijne goedkoopheid, aan zijne eigenschap, dat het met zwavelzuur een gemakkelijk oplosbaar, ligt kristalliseerbaar en zonder moeite te zuiveren zout levert, hetwelk zonder verdere bewerking voor den toestel kan aangewend worden, en eindelijk aan de smeedbaarheid en aanmerkelijke digtheid van den verkregen neerslag. Wèl vormt koper ook met salpeterzuur en zoutzuur gemakkelijk oplosbare zouten, doch salpeterzuur koperoxyde is eensdeels te duur, terwijl anderdeels het salpeterzuur, dat bij de ontleding vrij wordt, nadeelig werkt op de vorming van den galvanoplastischen neerslag. Eene verbinding van koper met zoutzuur, het koperchloride, is geheel en al ongeschikt, daar de electrische ontleding zich daarbij enkel bij de koperchlorure bepaalt, dat in den vorm van een wit slib op de negatieve pool neerslaat. Eene geringe verontreiniging van kopervitriool door koperchloride is reeds in staat om de sierlijkheid der verkregene afdrukken aanmerkelijk te benadeelen, zoodat men in de eerste plaats zorgen moet, dat de oplossing, welke men gebruiken wil, vrij is van alle chloorverbindingen, bijvoorbeeld van keukenzout enz. Van de overige koperzouten komt het azijnzuur koper nog in aanmerking, echter niet bij de eigenlijke galvanoplastische bewerking, maar tot andere oogmerken, waarvan wij later zullen spreken.
Tot het verkrijgen eener goede uitkomst is noodig, dat de gebezigde oplossing van kopervitriool een bepaalden graad van concentratie bezitte. Zij moet nagenoeg, maar niet geheel verzadigd wezen en zooveel mogelijk in denzelfden toestand blijven. Men houdt dit niet altijd in het oog, doch het is van belang, dat men in die oplossing een met kopervitriool gevuld zakje of netje hange. Hierdoor zorgt men, dat de vloeistof steeds zooveel kopervitriool bevat als mogelijk is, en toch verandert hare zamenstelling tijdens de bewerking. Immers terwijl het koper aan de negatieve pool neerslaat, wordt eene hiermede overeenkomstige hoeveelheid zwavelzuur vrijgemaakt, zoodat de oplossing allengs meer zuur opneemt, en haar vermogen, om kopervitriool op te lossen, in dezelfde verhouding afneemt.
Toch is, zooals uit de ervaring blijkt, de aanwezigheid van zwavelzuur niet alleen geen nadeel, maar een voordeel, daar zij zoowel het geleidend vermogen der vloeistof als de smeedbaarheid en digtheid van den neerslag verhoogt, — althans wanneer die hoeveelheid zwavelzuur niet te groot is, in welk geval men bruine strepen en vlekken op het koper waarneemt. In den areometer bezit men een geschikt werktuig om den toestand der vloeistof te onderzoeken. De ondervinding heeft geleerd, dat men voor geen nadeel behoeft te vreezen, zoolang de concentratie 34° B. niet te boven gaat. Merkt men zulk eene digtheid op, dan voege men er zoolang water bij totdat de areometer van Baumé ongeveer 24 aanwijst, terwijl men zorg moet dragen, dat in het nieuwe mengsel, hetwelk betrekkelijk minder zuur bevat en dus ook weder eene grootere hoeveelheid kopervitriool, de overeenkomstige hoeveelheid zout zich zoo spoedig mogelijk verdeele. Kobell te München, die op het gebied der galvanoplastiek veel goeds aan het licht gebragt heeft, is van meening, dat men wat glauberzout of zinkvitriool bij de koperoplossing moet voegen. Volgens hem doet een mengsel van 2 maatdeelen eener verzadigde koperoplossing met één maatdeel eener oplossing van kopervitriool in eene verzadigde oplossing van glauberzout of zinkvitriool goede diensten. Zulk eene vloeistof kan men gedurende eenige dagen gebruiken; zoodra zij niet langer naar eisch werkt, moet men eene nieuwe oplossing bereiden, en de gebruikte weder bruikbaar maken door ze op nieuw met kopervitriool te verzadigen.
Deze verandering in het zamenstel der vloeistof heeft slechts plaats in sommige gevallen. Bij het bespreken der toestellen zal namelijk blijken, dat men op 2 verschillende wijzen werken kan. Bij de ééne methode veroorzaakt men den stroom in hetzelfde vat, waar de neerslag ontstaat, — en bij de andere scheidt men den electromotor van het vat, waarin de ontleding plaats heeft. Alleen bij de toepassing van eerstgenoemde methode is eene verandering der vloeistof volgens bovengemelde beschrijving onvermijdelijk; doch bij die der tweede bestaat de mogelijkheid, om eene standvastige concentratie en zamenstelling te behouden, zoodat de medegedeelde maatregelen van voorzigtigheid hierbij overbodig zijn.
Wanneer men door middel der galvanoplastiek afdrukken verkrijgt van bepaalde voorwerpen, dan zijn daarop alle hoogten in diepten en alle diepten in hoogten veranderd. Wenscht men het voorwerp in zijn natuurlijken toestand te zien, zoo moet men er dus eerst een afdruk van maken. Dit kan desgelijks langs den weg der galvanoplastiek geschieden, en men kan er ook deze of gene stof voor gebruiken. De eerste handelwijze levert de naauwkeurigste afdrukken en is derhalve zeer aan te raden voor fijne gravures. Verlangt men den afdruk eener medaille, dan omsluit men haar langs den rand met een geleidingsdraad, dien men met was bedekt, waarna men haar in den toestel plaatst. Zoo verkrijgt men twee omgekeerde afdrukken,— en als men deze op dezelfde wijze behandelt, leveren zij twee naauwkeurige copieën der medaille, die men aaneen kan soldéren.
De galvanoplastiek ware nooit op zoo groote schaal toegepast, wanneer men in plaats van metalen matrijzen geene andere van niet geleidende zelfstandigheden had kunnen gebruiken. Hiertoe behooren vooral was, stearine, harsmengsels, gips en getah-pertsja; elke van deze heeft bepaalde eigenschappen, die in bepaalde gevallen haar den voorrang geven. Een uitmuntend mengsel van was en stearine bereidt men op de volgende wijze: Men smelt was op een zacht vuur en voegt er allengs eene dergelijke hoeveelheid stearine bij, en roert daaronder gewigtsdeel krijt of loodwit; men laat dit goed omgeroerde mengsel koud worden en smelt het nogmaals, waarna men het omroert totdat het begint te verstijven. Hierdoor vereenigen zich gemelde 3 zelfstandigheden zóó innig, dat men den vorm door afgieten verkrijgen kan. Somtijds is ook zuiver was bij uitnemendheid geschikt, bijvoorbeeld tot het afdrukken van staalgravures, waarop wij later terugkomen. Zulke vormen nu kan men gemakkelijk vervaardigen, hetzij in hun geheel, hetzij bij gedeelten, welke daarna vereenigd en alzoo in den toestel gebragt worden. Gips komt te pas, wanneer het origineel geene warmte en ook geene drukking verduren kan, alsmede voor grootere voorwerpen, zoo als borstbeelden enz., terwijl het ook goede afdrukken van munten, relièfs enz. levert.
Men omringt deze met een opstaanden rand en giet de hierdoor gevormde holte vol met een brij van zeer fijn gips. Zeer omslagtig is het vervaardigen van galvanoplastische standbeelden, daar zulks bij gedeelten geschieden moet. Het gips heeft voorts de eigenschap, dat het matrijzen levert, die kleiner zijn dan de oorspronkelijke voorwerpen, zoodat men daarin een middel bezit tot verkleining van deze. Daar het hard geworden gips eene poreuse massa is, die mechanisch gebonden water bevat, moeten zulke matrijzen, voordat zij in den toestel gelegd worden, eene bepaalde bewerking ondergaan, daar anders de koperoplossing in de poriën doordringen, luchtbelletjes vormen en het ontstaan van een goeden afdruk verhinderen zou. Men verdrijft dus door eene warmte van 60° C. het water uit de matrijzen en doopt ze daarna met de achterzijde in gesmolten was of stearine, waardoor weldra de poriën der geheele massa gevuld worden. Zoolang de vorm nog week is, moeten de wasdroppels aan de oppervlakte zorgvuldig met vloeipapier worden weggenomen.
Eene uitmuntende stof voor matrijzen is getah-pertsja. Om deze te zuiveren wordt zij herhaaldelijk bij een hoogen warmtegraad week gemaakt en tusschen cylinders geperst. Heeft men alzoo eene gelijksoortige massa van behoorlijke digtheid verkregen, dan wordt zij tot dunne plaatjes geplet, waarin men, als men ze tegen het licht houdt, zelfs de kleinste korreltjes gemakkelijk onderscheiden kan. Nadat deze weggenomen zijn, wordt de getah-pertsja nogmaals door hitte geweekt en tot platen van de vereischte dikte verwerkt. Deze zijn vooral geschikt tot het opnemen van platte voorwerpen, zooals houtgravures enz. De getah-pertsja-plaat wordt verwarmd, waarna men den vorm van het origineel er indrukken kan. Is zij koud geworden, dan neemt men dit er af.
Al die stoffen zijn na het opnemen van het beeld hard, zoodat men op die wijze een veelvormig voorwerp, zooals een standbeeld, niet in een vorm kan brengen, die uit één stuk bestaat. Zoo iets gelukt evenwel zeer goed met veerkrachtige vormen, welke men buigen en van het origineel als het ware aftrekken kan. Eene hiertoe geschikte zelfstandigheid is dezelfde als de boekdrukkers voor hunne inktrollen bereiden. Zij bestaat uit 4 deelen lijm en één deel stroop. De lijm wordt vooraf in koud water gelegd, totdat zij behoorlijk uitgedijd is, en daarna bij eene gematigde warmte gesmolten en met stroop vermengd. Om hiermede eene matrijs van een standbeeld te maken, bestrijkt men dit laatste met olie en plaatst het in een met olie bestreken vat van voldoende ruimte, waarna dit vat met gemelde vloeibare massa volgegoten wordt. Is deze koud, zoo kan men ze in haar geheel uit het vat halen, waarna men ze zoover wegsnijdt, dat men ze gemakkelijk ombuigen en van het standbeeld trekken kan.
Ware zij niet oplosbaar in water, zoo zou men ze terstond tot matrijs kunnen gebruiken; men smelt echter zes deelen was, 3 deelen talk en 4 deelen hars, en wanneer dit mengsel bijna koud is, giet men ze in de verkregen matrijs, waardoor men een evenbeeld van het standbeeld verkrijgt. Men brengt het in den toestel, totdat de koperlaag dik genoeg is om zonder gevaar van deuken behandeld te kunnen worden, waarna men de wasmassa, door het geheel in warm water te dompelen laat wegsmelten. Hierna bedekt men de koperen bovenvlakte met was of vernis, en brengt de matrijs op nieuw in den toestel, om haar aan de binnenzijde met eene koperlaag te bedekken. Eindelijk worde het eerste koperlaagje weggenomen. Zulk eene matrijs kan dus slechts eenmaal gebruikt worden. Met de lijmmatrijs kan men echter bij herhaling was-afgietsels vervaardigen.
Daar elke matrijs, waarop het metaal moet neerslaan, een geleidend ligchaam dient te wezen, moet men de oppervlakte van was, stearine, getah-pertsja, gips of hars met eene geleidende oppervlakte voorzien, waartoe men bij voorkeur fijn Engelsch graphiet van Borrowdale gebruikt. Slechtere soorten hebben geen voldoend geleidend vermogen, zoodat zij bij den geleidingsdraad de dikste laag vormen. Het graphiet moet tot poeder gewreven en bij herhaling geslibd worden. Intusschen kan men slechte graphietsoorten verbeteren door ze in een gesloten kroes aan gloeihitte bloot te stellen. Om de deugdelijkheid van graphiet te onderzoeken, merke men op, of het voldoenden zamenhang bezit, waartoe men liet tusschen de vingers wrijft; vormt liet hierbij klonters en kleeft het aan de vingers, dan is het goed. Het moet voorts zilverkleurig, niet te hard en zeer fijn wezen.
Meer zekerheid geeft echter de galvanoplastische proef: men neemt een stuk zwart zegellak, bedekt het met eene dunne graphietlaag, verbindt het met den negatieven geleidingsdraad en brengt het in den toestel. Ontstaat hier een zachtroode neerslag, die zich snel naar alle kanten verspreidt, dan is het graphiet goed. Om nu de matrijzen te bedekken met graphietpoeder, vermengt men dit laatste met een weinig zuiver water tot een dunnen brij, en brengt deze er op door middel van een zachtharig penseel. Na het droogen wordt de oppervlakte met een kortharig penseel zoolang geborsteld, totdat zij een metaalglans vertoont. Een en ander valt nog gemakkelijker, wanneer men in plaats van water wijngeest gebruikt, wat echter bij was- en harsmatrijzen niet te pas komt, daar de spiritus bij deze eene oplossende werking heeft.
Zoo komen wij tot de galvanoplastische operatie. Hierbij bedient men zich, zooals wij reeds aangemerkt hebben, van twee methoden. De eerste van deze is de galvanoplastische neerslag door middel eener enkelvoudige keten. Wanneer men die van Daniëll gadeslaat, merkt men aanstonds op, dat zij een galvanoplastische toestel is, want de koperen cylinder, welke bij dit element in kopervitriool staat, wordt met eene koperlaag van toenemende dikte bedekt. Vervangt men dien cylinder door eene matrijs, dan is de toestel in gereedheid en werkt na het sluiten der keten. Het is echter van belang, om aan den toestel die gedaante te geven, welke het meest in overeenstemming is met het beoogde doel.
De meest gebruikelijke is deze: De koperoplossing wordt in een aarden, glazen of houten bak gegoten. Hierin hangt men aan een houten raam een kleineren, maar aan den eersten gelijkvormigen bak, die van onderen met een vlies — pergament of iets dergelijks — gesloten is. In dezen laatste giet men verdund zwavelzuur, waarin men voorts eene zinkplaat legt, aan welk eene strook bladkoper is vastgesoldeerd. Deze wordt geheel met vernis bedekt en door middel van het andere uiteinde in verband gebragt met de matrijs, die in den grootsten bak juist onder dat vlies is geplaatst. De electrische stroom gaat nu van het zink door het vlies naar het koper, ontbindt op zijn weg de metaaloplossing en brengt liet koper op de matrijs.
Een andere vorm is deze. Van een vierhoekigen bak zijn 2 opstaande zijden langer dan de 2 andere. Een vierkant houten raam, wat kleiner dan die bak, is aan 2 zijden met een vlies gesloten en wordt met 2 aan de zijwanden van den bak vastgehechte haken zoo opgehangen, dat het vrij hierin zweeft. Deze kleinere ruimte is bestemd voor het zwavelzuur en het zink, terwijl men den bak met eene oplossing van kopervitriool volgiet. Aan de vrij dikke zinkplaat zijn 2 sterke metalen haken vastgesoldeerd, die zich zijwaarts ombuigen over de pergamentwanden en verbonden worden met 2 dikke einden koperdraad, die aan de randen van den bak zijn vastgemaakt. De matrijzen worden nu met hare geleidingsdraden zoodanig boven die 2 koperen draden geplaatst, dat zij zich met hare geleidende oppervlakte tegenover het pergament bevinden.
Daar men aan beide zijden van den binnensten toestel zulk een koperdraad heeft, kan zich de electrische stroom van het zink naar beide kanten bewegen. Nu is het alzoo onverschillig, of men slechts ééne groote plaat of onderscheidene kleinere in den toestel gebragt heeft. In laatstgemeld geval moet men slechts zorgen, dat de gezamenlijke oppervlakte der kleine matrijzen ongeveer zoo groot is als de oppervlakte van het stuk zink. Hiervoor moet men in elk geval waken, — namelijk ook in het geval, dat men slechts ééne matrijs met een neerslag bedekken wil. Is de zinkplaat grooter dan de matrijs, dan ontstaan aan hare randen dikke ophoopingen van metaal, — is daarentegen de matrijs grooter dan de zinkplaat, dan wordt de koperlaag op die plaatsen, welke zich tegenover het zink bevinden, veel dikker dan elders.
Zulk een toestel heeft de volgende nadeelen: De oplossing van kopervitriool verandert gestadig, en zoekt men haar ook door kristallen van kopervitriool in een verzadigden toestand te houden, zoo neemt toch de hoeveelheid zwavelzuur onophoudelijk toe, daar een poreuse wand den overgang van zouten niet volkomen verhinderen kan. Zoo wordt de koperoplossing allengs bezwangerd met zinkvitriool, dat wel is waar niet nadeelig werkt, maar ook dan alleen voordeel verschaft, wanneer het in eene bepaalde verhouding met het koper is vermengd.
Eene andere galvanoplastische methode is die met een afzonderlijken ontledingsbak. Deze is door Jacobi en Mason uitgevonden. Men heeft hier 2 afzonderlijke toestellen, één ter verwekking van den electrischen stroom, en één, waarin deze zijn werk verrigt. Eerstgenoemde kan uit één of meer elementen bestaan, en laatstgemelde is voor de koperoplossing bestemd. Deze moet voorzien wezen van een toestel, om den stroom door de vloeistof te leiden. Bij kleine proeven is doorgaans een element van Daniëll voldoende.
Ook hier neme men weder in acht, dat de oppervlakte van het zink in het galvanisch element ongeveer zoo groot moet zijn als die der matrijzen, terwijl de stroom eene voldoende spanning moet hebben, om zonder groot verlies door de vloeistof van den ontledingsbak te kunnen stroomen. Ook vergete men niet (zie Electriciteit), dat het bedrag van den tegenstand, dien de stroom ondervindt, afhankelijk is van de grootte der platen (zoodat het te geringer is naarmate deze grooter zijn), en van den onderlingen afstand (zoodat het te grooter is, naarmate zij verder van elkander verwijderd zijn). Wil men bijvoorbeeld een afdruk maken van eene plaat, welke eene oppervlakte heeft van 10 □ palm en heeft men eene reeks van elementen, van welke de zinkcylinders elk eene oppervlakte hebben van 2 □ palm, zoo moet men in de eerste plaats zorgen, dat de gezamenlijke oppervlakte van het zink in de elementen desgelijks 10 □ palm bedraagt, waartoe men dus 5 elementen neemt. Nu moet men nog den tegenstand in den ontledingsbak gelijk maken aan den gezamenlijken tegenstand dier 5 elementen, hetgeen men tot stand brengt door de beide platen op bepaalden afstand van elkander te plaatsen. Daar men voorts het aantal van 5 elementen naar believen vermeerderen kan, heeft men door gemelde gegevens het werk in zijne magt.
Daar wij opmerkten, dat de tegenstand, dien de stroom ondervindt, eene belangrijke rol vervult in de galvanoplastiek, is het van belang de grootte te bepalen van den tegenstand van elk element, waarmede men werkt, hetgeen door middel van eene tangentenboussole gemakkelijk geschieden kan. Hiertoe neemt men eenige honderden Ned. ellen koperdraad van ééne Ned. streep in doorsnede. Volgens eene algemeene overeenkomst wordt de tegenstand, door ééne Ned. el koperdraad van die dikte geboden, als eenheid van tegenstand beschouwd; zegt men dus: De tegenstand van een geleidingsdraad is 50, dan bedoelt men daarmede, dat hij 50-maal zoo groot is als de tegenstand van ééne Ned. el koperdraad van 1 Ned. streep in doorsnede. Zulk koperdraad noemt men normaaldraad. Heeft men dikker of dunner koperdraad, zoo moet men de meerdere of mindere dikte tot die van den normaaldraad herleiden. Met betrekking tot die draden is de wet vastgesteld, dat de tegenstand van elken geleider in omgekeerde verhouding staat tot de dikte en in regte reden tot de lengte.
Noemt men t den tegenstand, l de lengte en d de l doorsnede van een geleidingsdraad, dan is die wet besloten in de formule t = ౼, d — alzoo l of d lengte = td. Bij ronde draden is d (de doorsnede) = 1/4 pi m2 (waar m de middellijn aanduidt) , waardoor bovengestelde formule verandert in l = 1/4 t pi m2. Heeft men nu door meting gevonden, dat het koperdraad, waarmede men den tegenstand van den electrometer bepalen wil, = 1,3 Ned. streep is, dan vindt men voor dezen draad l = 1/4 t pi (1,3)2 = 1/4 t pi 1,69. Daar echter de lengte van den normaaldraad, die denzelfden tegenstand biedt als de zoo even gevondene lengte van den niet-normalen draad, = 1/4 t pi 1 (want bij dezen draad is m = 1) is, zoo blijkt hieruit, dat men in plaats van elke Ned. el normaaldraad 1,69 .Ned. el van den niet-normalen draad gebruiken moet. Hieruit volgt, dat men de lengte van een meter van den niet-normalen draad verkrijgt, wanneer men zijne doorsnede in millimeters in het kwadraat neemt.
Om den tegenstand te meten, plaatst men tusschen de polen van het element eene tangentenboussole en brengt deze daarmede in verband door middel van een lang eind koperdraad. Die boussole moet zóó gesteld wezen, dat de noordpool van de magneetnaald het nulpunt aanwijst. Na het sluiten van den stroom wijkt de naald af, en men teekent het bedrag der afwijking op. Is dit geschied, dan opent men de keten, voegt er eene groote hoeveelheid normaaldraad tusschen en neemt nogmaals de afwijking waar, die nu kleiner zal wezen. Uit deze heide waarnemingen kan men terstond den tegenstand van den electrometer volgens de formule R = a ‘’ r’’a’ r’ -------------a’ a’’ berekenen, waarin R den gezochten tegenstand van den electromotor, r' den tegenstand van den eersten korten en r" dien van den tweeden, langeren normaaldraad beteekent, terwijl a' en a" de tangenten zijn van de afwijkingshoeken, welke met die draden een voor een overeenkomen. Men kan deze tangenten vinden in de trigonometrische tafels. Indien men bij voorbeeld 1,75 Ned. el en daarna 70,45 Ned. el normaaldraad gebruikt heeft, dan is r' = 1,75 en r" — 70,45. Als nu de afwijking de eerste maal 33°30' en de tweede maal 8° bedraagt, dan vindt men in de trigonometrische tafels voor d de waarde van 0,7133 en voor a" die van 0,1405, zoodat men komt tot de volgende vergelijking:
R = 0,1045 X 70,45 — 0,7133 X 1,75 ------------------------------------ = ongeveer 15.
0,7133 0,1405 Hieruit blijkt, dat in het gegeven geval de gezamenlijke tegenstand van den electromotor 15-maal zoo groot is als die van ééne Ned. el normaaldraad.
Heeft men voor elk element, waarmede men werkzaam is, den tegenstand bepaald, dan valt het niet moeijelijk, den toestel te regelen. Immers de tegenstand eener verzadigde oplossing van kopervitriool is bekend. Hij bedraagt voor eene kolom vloeistof met eene doorsnede van een Ned. streep en eene lengte van ééne Ned. el ongeveer 17000000. Volgens den reeds vermelden regel is de tegenstand in den ontledingsbak even zoo groot als die van het electromotorisch element. Zooals wij gezien hebben, neemt de tegenstand toe in omgekeerde verhouding van de onderlinge afstanden der electroden, terwijl zij afneemt in de verhouding der oppervlakten van laatstgenoemden. Wanneer nu de plaat, waarvan men een afdruk verlangt, eene oppervlakte heeft van 1, 4 Ned. palm of 14000 Ned. streep, stellen wij de vraag: Op welken afstand moet men in de koperoplossing die plaat tegenover de positieve electrode (van dezelfde grootte) stellen, om tot het tegenstandcijfer 15 te geraken? Eene koperoplossing met eene doorsnede van 1 Ned. streep bij eene lengte van 1 Ned. el heeft een tegenstand van 17000000, en dus eene evenzoo lange kolom met eene doorsnede van 14000 Ned. streep een tegenstand van 17000000 ------------- = ongeveer 1214.
14000 De tegenstand moet echter 15 wezen, weshalve men de platen niet op een afstand van ééne Ned. el, maar van 15 ----1214 Ned. el of 1,2 Ned streep streep van elkander dient te plaatsen. Hieraan ontleent men den practischen regel: Deel het getal 17000000 door het cijfer, dat de grootte van de oppèrvlakte der plaat, waarvan men een afdruk verlangt, in Ned. strepen uitdrukt, — en dan het alzoo verkregen resultaat in het cijfer, dat den tegenstand der keten aanwijst. Het quotiënt bevat dan in meters den onderlingen afstand der electroden. Deze berekening is juist, wanneer men werkt met één element; het onderling verbinden van eenige elementen wijzigt den tegenstand naar vaste wetten. Hierbij komt ook nog in aanmerking of men ze tot eene kolom, dan wel tot eene batterij vereenigt. In het eerste geval neemt de tegenstand toe in dezelfde verhouding als het aantal elementen, en in het tweede geval heeft het omgekeerde plaats. Verbindt men eindelijk verschillende batterijen tot eene kolom, dan moet men rekening houden met beide wetten.
Deze wenken zullen voldoende zijn om aan te duiden, hoe men op de zuinigste wijze werken kan. Wie er zich niet om bekreunt, zal ook zijn doel in de galvanoplastiek wel bereiken, doch doorgaans met onnoodige verkwisting van ingrediënten.
De vraag, welke van de bekende galvanische elementen het meest geschikt is voor de galvanoplastiek, kan niet onvoorwaardelijk worden beantwoord, — elk van deze heeft zijne voor- en nadeelen. Dat van Daniëll werkt zeer gelijkmatig en verschoont ons van kwalijkriekende dampen, doch de stroom, die er in ontstaat, is vrij zwak. Daarentegen levert het element van Grove of van Bunsen een sterkeren stroom, terwijl echter het salpeterigzuur gas, dat zich daarbij ontwikkelt, schadelijk is voor de gezondheid en ook voor het metaal der toestellen. Bij voorkeur gebruikt men het element van Smee, hetwelk zich werkelijk door goede eigenschappen onderscheidt. Het is namelijk vrij van nadeelige uitwasemingen en geeft een vrij sterken stroom. Daarenboven is hierbij het gebruik van aarden bakken onnoodig, daar men met slechts ééne vloeistof (zwavelzuur) werkt. Gebruikt men krachtiger elementen (die van Grove of Bunsen), dan is een kleiner aantal bekers voldoende, om eene bepaalde sterkte van stroom te verkrijgen, dan bij het bezigen van die van Daniëll of Smee. Daarbij verbruikt men derhalve eene kleinere hoeveelheid zink, — hoewel dit voordeel grootendeels door het verbruik van salpeterzuur wordt opgewogen.
De ontledingsbak wordt nu zóó ingerigt, dat over zijne geheele lengte langs de bovenranden 2 blanke, dikke koperdraden loopen, wier afstand men verminderen en vermeerderen kan. Een dezer draden wordt met de negatieve en de ander met de positieve pool der kolom verbonden. Aan den eersten bevestigt men het modél, met de geleidende oppervlakte naar den anderen draad gewend, terwijl deze laatste dient tot aanhechting der positieve electrode. Het verschaft, groot voordeel, wanneer men hiertoe eene dikke koperen plaat neemt, want terwijl de stroom door deze plaat in de vloeistof treedt, scheidt hij aan de oppervlakte van het koper zuurstof en zwavelzuur koper af en aan die van het modél geeft hij koper. Daardoor wordt het metaal van de plaat aangetast en zij levert zwavelzuur koper, zoodat de plaat in de vloeistof oplost en wel in die hoeveelheid, als deze afgeeft aan het modél, zoodat op deze wijze de koperoplossing denzelfden graad van concentratie behoudt.
Het afnemen van platte voorwerpen levert niet veel zwarigheid op; moeijelijker is het, galvanoplastische afdrukken te verkrijgen van ligchamen met gebogene oppervlakten. Immers in dit geval zijn sommige plekken van het modél digter bij de koperen plaat dan andere, zoodat het neerslaan van het metaal niet op gelijkmatige wijze plaatsheeft, maar het digtst bij de plaat de meeste dikte van metaal oplevert. Men komt hieraan te gemoet door aan de koperen plaat der electrode bij benadering een dergelijken vorm te geven. Zijn er holten in het modél, zoo moet men daarin koperdraad van voldoende dikte brengen, zonder dat zulke draad ergens met de oppervlakte van het modél in aanraking komt. Dit geschiedt vooral bij eene galvanoplastische nabootsing van standbeelden; men vult hier de geheele inwendige holte met eene koperoplossing en hangt daarin vervolgens een dikken koperen cylinder, welke verbonden is met de positieve pool. Van dien cylinder strekken zich koperdraden uit naar de inwendige holten der armen, beenen enz. Door zulk eene inrigting zal men een vrij gelijkmatigen neerslag kunnen verkrijgen.
Zoo komen wij in de tweede plaats tot het bedekken van onedele metalen met edele. Dit geschiedt met zilver, goud of platina en geeft aan de voorwerpen het voorkomen, alsof zij bestonden uit massief edel metaal. De eerste proeven van dien aard werden in 1841 door Elkington en Ruoltz voorgelegd aan de Académie te Parijs en weldra in Engeland, Duitschland en elders herhaald, waarna de nieuwe methode van verzilveren en vergulden spoedig alle andere verdrong. Immers de bewerking is zeer gemakkelijk en de toestel hoogst eenvoudig, terwijl men het geheel in zijne magt heeft, de bekleeding dik of dun, licht of donker, glinsterend of mat te maken. De hoeveelheid grondstof, die er bij verbruikt wordt, is niet groot, en het werk zelf doorgaans onschadelijk voor de gezondheid, — hetgeen niet verzekerd kan worden van de oude methode van vergulden (in het vuur), waarbij kwik gebezigd wordt. Eindelijk verkrijgt men door de galvanoplastiek eene zeer gelijkmatige bedekking.
Men moet hierbij zorgen, dat het metaal zich aan de oppervlakte van het voorwerp duurzaam kan vasthechten. Hiertoe moet men die oppervlakte reinigen door ze te schuren met fijn zand of glaspapier en ze daarna te polijsten met puimsteenpoeder, waarbij men vermijden moet ze met de hand aan te raken, daar de geringste mededeeling van zweet leelijke plekken geeft. Zulk eene reiniging kan echter alleen plaats grijpen bij voorwerpen met platte oppervlakten, — bij andere moet men zijne toevlugt nemen tot het opkoken met alkalisch of zuur loog. Hiertoe bereidt men eene oplossing van één deel bijtende kali of bijtend natron in 10 deelen gedestilleerd water, — en eene tweede van 2 deelen salpeterzuur, één deel zwavelzuur, 2 deelen water en eene geringe hoeveelheid zoutzuur. Zilveren of koperen voorwerpen worden gedurende eenige minuten in die loog gekookt, daarna met eene tang er uitgenomen, door middel van een borstel met uiterst fijn zeezand geschuurd, daarna in gedestilleerd water afgewasschen, en eindelijk in het zure mengsel gedompeld, daarna nogmaals met gedestilleerd water afgespoeld, geborsteld en wederom in gedestilleerd water gewasschen.
Vervolgens kan men ze in den toestel brengen. Bij ijzeren en stalen voorwerpen vermijdt men de indompeling in bijtend loog en bepaalt men zich tot eene zuivering door middel van zuur. Daar ijzer echter hierin oplost, is het beter zulk een voorwerp met de negatieve pool eener galvanische keten te verbinden, eene platinaplaat aan de positieve pool te hechten en ze daarna te zamen in het zuur te dompelen; dan zal enkel de oxydelaag oplossen en het metaal ongedeerd blijven, wanneer namelijk de indompeling niet te lang duurt. Hierop moet dan een zorgvuldig afborstelen en afspoelen volgen.
Om zulk eene bedekking te verkrijgen, bedient men zich van doelmatige oplossingen der metalen, welke tot bedekking bestemd zijn. De voorwerpen moeten steeds verbonden worden met de negatieve pool, terwijl men aan de positieve eene plaat vasthecht van zoodanig metaal, als tot bedekking dienen moet. De plaat moet zich bevinden tegenover het voorwerp, dat men bedekken wil. Heeft dit laatste eene aanmerkelijke uitgebreidheid, zoo kan men gemelde plaat nu en dan verschuiven, zoodat zij zich achtervolgens tegenover alle punten der oppervlakte van het voorwerp bevindt. In sommige gevallen gebruikt men in plaats van die plaat een platina-draad of een platina-plaatje.
Beide methoden onderscheiden zich daardoor, dat in het eerste geval de concentratie der vloeistof standvastig blijft, terwijl zij in het tweede vermindert, zoodat de vloeistof telkens door eene andere moet vervangen worden. Men kan hierbij elken electromotor gebruiken, die geschikt is voor de galvanoplastiek, maar naar gelang der snelheid, waarmede men werken wil, gebruikt men één of meer elementen, ja, voor groote voorwerpen wel eens eene kolom van 6 of meer paren. Men kan zich niet alleen bedienen van galvanische bekers, maar ook van electromagnetische (rotatie-) toestellen, die het groote voordeel opleveren, dat zij geen zink of zuur vereischen, maar slechts eene omdraaijing. Ook hierbij moet het voorwerp, dat men bedekken wil, vastgehecht worden aan de negatieve pool.
Bepalen wij ons in de eerste plaats bij het vergulden. De hiertoe benoodigde vloeistof kan men op verschillende wijzen bereiden. Eerst deed men zulks met geel bloedloogzout. Volgens Fehling lost men zuiver goud op in koningswater en verdampt deze oplossing bij eene matige warmte zoolang, totdat zij eene donkerbruine kleur heeft. Het chloorgoud, op deze wijze verkregen, lost men op in water en giet het bij eene oplossing van 8 Ned. lood bloedloogzout en 7½ Ned. ons gedestilleerd water. Hierbij ontstaat een blaauwe neerslag, dien men, nadat de vloeistof eenigen tijd gekookt heeft, gemakkelijk als bezinksel verwijderen kan. De overige heldere vloeistof is dan geschikt, om zilver, geel koper, brons, nieuw zilver, staal en ijzer te vergulden. Vooral echter levert zij een fraai verguldsel op zilver.
Eene schadelijke eigenschap der vloeistof is deze, dat zich onder het vergulden aan de positieve pool blaauwe wolken van Berlijnsch blaauw afscheiden, zoodat het mengsel na verloop van eenigen tijd troebel wordt. Daarom is het noodig, om het telkens te klaren, dewijl anders de vergulding vlekken zou bekomen. Volgons Gräger kan men het ontstaan van Berlijnsch blaauw verhoeden door bij de vloeistof zooveel bijtende kali te voegen, dat de aanvankelijk gevormde blaauwe neerslag wederom verdwijnt. Daarna voegt men er zoolang zwavelzuur bij totdat de vloeistof zuur reageert, waarna men met haar werken kan totdat zij al haar goud heeft afgegeven. Wél worden de voorwerpen bij het volgen van deze methode met een bruin waas bedekt, doch men kan dit wegwasschen met zwavelzuur. — Eene andere methode, waarbij bloedloogzout te pas komt, is aangewezen door Briant en Elsner. Men lost 2 ducaten op in koningswater en laat het vocht verdampen totdat het bijna verdwenen is, waarna men het overblijvende oplost in zuiver water, er 1/16de Ned. pond gebrande magnesia bij voegt en dat alles in eene porseleinen schaal verwarmt. Hierbij scheidt zich een lichtgele neerslag af, bestaande uit goudoxyde en magnesia. De laatste verwijdert men door het geele poeder met verdund zuiver salpeterzuur te verwarmen, waarbij een geelbruin poeder van goudoxyde achterblijft.
Dit wordt door filtratie er uit verkregen, zorgvuldig met gedestilleerd water gewasschen en met een mengsel van ½ Ned. pond geel bloedloogzout en 15 Ned. wigtjes bijtende kali en eene voldoende hoeveelheid water gedurende 5 minuten gekookt. Hierbij vormt zich wederom een roestbruine neerslag, die uit ijzeroxyde bestaat en uit de vloeistof verwijderd wordt; de heldere oplossing is daarna de vloeistof, waarmede men vergulden kan. Spencer stelt voor, om het goud in bromium op te lossen. Een deel bromium, een deel alkohol, 2 deelen azijnzuur en 4 deelen water worden vermengd; hierbij voegt men eenige droppels zwavelzuur en daarna zeer dun goudblad, hetwelk men in verband brengt met de positieve pool eener galvanische keten. Een ander stuk goud hecht men aan de negatieve pool en wordt tegenover het bladgoud in de bromiumhoudendo vloeistof gedompeld. Wanneer al het bladgoud aan de positieve pool opgelost is, neemt men de proef, of men er ook nog meer in kan oplossen, en is dit niet geval, zoo kan men de vloeistof bezigen om te vergulden. Om eene dikke goudbekleeding te verkrijgen, moet men bij de bromiumgoudoplossing op één deel bromiumgoud 2 deelen azijnzure ammonia voegen. Behandelt men metalen of metaalmengsels, welke door deze vloeistof aangetast worden, dan moet men er eene zoo groote hoeveelheid dubbel koolzuur natron aan toevoegen, dat een gedeelte van dit laatste onopgelost blijft.
Beter nog dan geel bloedloogzout is veelal cyankalium (zie aldaar), bij welks aanwending men, wegens zijne vergiftige eigenschappen, zeer voorzigtig moet wezen. Volgens Brauns lost men het goud op in eene voldoende hoeveelheid koningswater. Is dat metaal met zilver vermengd, zoo scheidt zich hierbij een witte neerslag van chloorzliver af, dien men door afgieten verwijdert. Daarna voegt men er op 10 deelen goud 3 deelen keukenzout bij, dampt het mengsel uit en smelt het overblijvende bij eene gematigde warmte, waardoor men de laatste sporen van vrij zuur verwijderen kan. Na het afkoelen lost men de gesmoltene massa in water op en voegt er ammoniak bij, waardoor knalgoud ontstaat. Dit wordt op een filter gebragt en zoolang uitgewasschen, totdat het water smakeloos wegloopt. Dan laat men het, terwijl het nog vochtig is (wegens zijne ontploffende eigenschap in droogen toestand) , in eene voldoende hoeveelheid cyankalium oplossen en verdunt de oplossing met gedestilleerd water, ten bedrage van 64 Ned. lood op elk lood goud. Eindelijk kookt men de vloeistof, terwijl men het door verdamping verwijderde water gestadig aanvalt, totdat alle reuk van ammoniak verdwenen is, waarna men er nogmaals op elk lood goud 64 lood water bij voegt.
Deze handelwijze is nog al omslagtig, en hoewel hare uitkomst als zeer gunstig wordt voorgesteld, maakt men er zelden gebruik van. — Eenvoudiger is de volgende: Men laat een ducaat dun uitpletten, brengt hem aan ’t gloeijen om alle vettigheid te verwijderen en lost hem op in koningswater, dat uit 3 gewigtsdeelen zoutzuur en 2 gewigtsdeelen salpeterzuur bestaat. Dit geschiedt in eene retort bij eene zachte warmte. Dan giet men de goudgele, heldere vloeistof af van het chloorzilver, dat welligt op den bodem der retort is gezonken, verdampt haar tot zij de dikte van stroop en eene bruine kleur heeft verkregen, en verdunt ze daarna met gedestilleerd water. Hierna lost men cyankalium op in gedestilleerd water, filtreert de vloeistof en giet ze in kleine gedeelten bij de goudoplossing. Hierdoor wordt het vocht aanvankelijk troebel, maar allengs helderder naarmate men er meer cyankalium bijvoegt, en is eindelijk volkomen helder. Zoodra men zulks opmerkt, houdt men op met het bijgieten van cyankalium, kookt het eenige minuten, en filtreert en verdunt het met zooveel gedestilleerd water, dat de gansche hoeveelheid 1 of 2 Ned. kan bedraagt.
Bij deze handelwijze ontstaat eene dubbelverbinding van goud en kalium (cyangoud cyankalium), welke in water zeer oplosbaar en voor het vergulden bijzonder geschikt is. Intusschen verkrijgt men dezelfde uitkomst langs een weg, die gemakkelijker en veiliger is, wanneer men geplet en gezuiverd goud verbindt met de positieve pool eener galvanische keten en daarna in eene oplossing van cyankalium dompelt. Aan de negatieve pool hecht men eene plaat van zink of ijzer en plaatst het tegenover het goudblad in de cyankaliumoplossing. De electrische stroom, die nu van de goudnaar de zinkelectrode gaat, veroorzaakt de oplossing van eerstgenoemde. Na eenigen tijd slaat op de zinkplaat goud neder, en dit is een teeken, dat de vloeistof met goud verzadigd is, zoodat men ze alsdan terstond kan gebruiken. De vloeistof dient hierbij een warmtegraad te behouden van 40—60° C. Ook vergete men niet, dat het in het goud aanwezig koper of zilver desgelijks opgelost wordt, weshalve men zuiver goud moet gebruiken om eene volkomen zuivere goudoplossing te bekomen.
De voorwerpen, die men vergulden wil, laat men zoolang in den toestel blijven, totdat de goudbedekking de vereischte dikte heeft. Het is niet kwaad, van tijd tot tijd het verloop in oogenschouw te nemen en de oppervlakte dier voorwerpen met een borstel en met gedestilleerd water te reinigen. Zijn zij van zilver, koper of argentaan, zoo kunnen zij terstond verguld worden, — maar zijn zij van ijzer, zink of lood, zoo dient men ze vooraf met eene dunne laag koper te bedekken. Men houdt den toestel warm door den bak, waarin zich de goudoplossing bevindt, in een waterbad te plaatsen. Om zich van de dikte der goudlaag te vergewissen, weegt men de voorwerpen vóór en na de operatie.
De kleur van het verguldsel is afhankelijk van de kracht van den electrischen stroom, maar men kan ze ook wijzigen door sommige zelfstandigheden aan het goudbad toe te voegen. Bij een sterken stroom wordt de goudbedekking donker en eindelijk bruin, en in dit geval kan zij er door eenige wrijving van verwijderd worden. Bij zeer zwakke stroomen daarentegen wordt het goud bleekgeel. Om dus den stroom te regelen, gebruike men een grooter of kleiner aantal galvanische elementen; doch die regeling kan ook geschieden door de goudplaat, die men als positieve electrode gebruikt, digter tot het te vergulden voorwerp te doen naderen of ze er meer van te verwijderen. In dit laatste geval wordt de stroom zwakker. Bij eenige oefening ziet men al spoedig aan de hoeveelheid waterstof, die zich aan de oppervlakte van het voorwerp ontwikkelt, welke de sterkte is van den stroom. Is die gasontwikkeling aanzienlijk, dan moet de kracht van den stroom op eene of andere wijze verminderd worden. Bij eene middelmatige gasontwikkeling vertoont zich de goudbedekking met ongemeenen gloed; eerst heeft zij wel eene bruine tint, maar door het polijsten erlangt zij de echte goudkleur.
Als toevoegsel bij de goudoplossing bezigt men doorgaans koper en zilver. Elk van deze metalen wordt op dergelijke wijze als het goud in cyankalium opgelost. Het koper geeft een roodachtig, het zilver een groenachtig verguldsel. Ook door eene latere behandeling met eene soort van was kan men aan de bedekking eene roode kleur geven. Men bereidt dit was door zamensmelting van 8 deelen geel was, 2 deelen greenspaan, 2 deelen kopervitriool, 2 deelen aluin en 2 deelen Arménischen bolus.
Na het verguld voorwerp voorzigtig te hebben verwarmd, bestrijkt men het met was, verhit het op nieuw en dompelt daarna een en ander in terpentijnolie. Daarna reinigt men de oppervlakte door ze zorgvuldig te borstelen. Hierdoor scheidt zich op het goud eene dunne laag koper af, welke de oorzaak is van de roode kleur. Zulke met was behandelde voorwerpen kunnen goed gepolijst worden, zonder dat het verguldsel hier of daar loslaat.
Zorgvuldig gezuiverde en gepolijste voorwerpen hebben na de vergulding, wanneer deze niet te snel geschiedt, zulk een levendigen glans, dat het polijsten meestal onnoodig is. Om een voorwerp met mat goud te bedekken, moet men er vooraf eene laag koper opleggen. Het koper bezit namelijk de eigenschap, dat het bij eene bepaalde sterkte van den stroom eene fijnkorrelige laag vormt en na het vergulden een matten glans geeft aan het goud. Men volgt echter ook andere handelwijzen. Selmi doet chloorgoud neerslaan met bijtenden ammoniak en lost het op door het te koken in eene oplossing van geel bloedloogzout. De voorwerpen, die men vergulden wil, worden bij een zeer zwakken stroom 15 of 16 uur in die vloeistof gehouden. De stroom moet zoo zwak zijn, dat zich' eerst na verloop van 15 minuten eene dunne goudlaag op het voorwerp vertoont. Aanvankelijk vertoont ook dit verguldsel een levendigen glans, maar wordt later mat.
Het fraaist kan men op die wijze tin vergulden, — voorts brons, nieuw-zilver, koper, messing en zilver. Ook met de oplossing, door Briant en Elsner voorgeschreven, kan men een mat verguldsel bekomen; hierbij moet de stroom desgelijks zeer zwak wezen, zoodat een klein element van Daniëll reeds voldoende is, doch het verloop duurt een etmaal. Daarna wordt het voorwerp in warm gedestilleerd water afgewasschen en dan in de lucht gedroogd. Volgens Christofle, die op dit gebied, vooral door zijn zilver, een algemeen bekenden naam heeft verworven, lost men 31 Ned. wigtjes goud in koningswater op, laat die oplossing verdampen, en voegt er 1960 Ned. wigtjes cyankalium in eene oplossing van 25° B. en 848 Ned. wigtjes bijtende kali in eene dergelijke oplossing bij. Daarna kookt men het mengsel onder toevoeging van water gedurende 2 uur, en alsdan moet de oplossing eene digtheid hebben van 35° B. Daarenboven lost men 150 Ned. wigtjes goud in koningswater op, laat het vocht verdampen, voegt er 9000 Ned. wigtjes dubbel koolzure kali en 30 Ned. wigtjes water bij en brengt het aan het koken. Nu worden beide vloeistoffen vermengd, en het bad van 30 tot 35° C. verwarmd. Hierdoor ontstaat een mat verguldsel. Men kan ook mat goud vei krijgen zonder voorafgaande laag koper, wanneer men 31 wigtjes knalgoud in vochtigen toestand en 250 Ned. wigtjes cyankalium in 1 Ned. kan water oplost, er 4‘/2 Ned. kan eener oplossing van bloedloogzout van 30° B.
toevoegt en een en ander een half uur laat koken. Ook door het zoogenaamde kleuren kan men een mat verguldsel vóórtbrengen. Men dompelt de voorwerpen, nadat ze verguld zijn, in een gesmolten mengsel van 40 deelen salpeter, 25 deelen aluin en 25 deelen keukenzout, — eene handelwijze, die echter alleen toepasselijk is op voorwerpen, welke de hooge smelthitte der zoutmassa kunnen verdragen.
Men kan ook eene glinsterende, korrelige oppervlakte door middel der galvanoplastiek bekomen. De voorwerpen moeten hiertoe glad geslepen en zonder krassen zijn. Men dompelt ze dan één of twee minuten in zuiver water, dat een tiende deel salpeterzuur bevat. Zonder ze af te droogen borstelt men ze daarna met een in een aftreksel van kastanjehout of zoethout of in azijn gedoopten borstel, waarna men ze wascht en zonder ze af te droogen door middel van den galvanischen toestel met eene laag goud bedekt. Door deze zuivering met zuur neemt men alle vette zelfstandigheden alsmede de oxyde-laag weg. Hiertoe kan men met goed gevolg eene oude goudopIossing gebruiken, die geene fraaije kleur meer heeft, omdat de onderste laag slechts dienen moet tot grondlaag voor de goudkorrels. Men brengt vervolgens het voorwerp omstreeks een kwartier uurs in de oplossing, die van 20 tot 25° C. verwarmd wordt. Bij een sterken stroom zijn weinige minuten reeds voldoende, doch het is beter een zwakken, regelmatigen stroom te gebruiken.
Thans bezigt men een korrelpoeder, hetwelk op de volgende wijze bereid wordt. Men lost een Ned. ons zilver op in 4 Ned. ons salpeterzuur en verdunt de oplossing met 3 Ned. kan water. Daarna voegt men er zoolang eene oplossing van keukenzout hij, totdat er geen witte neerslag van chloorzilver meer ontstaat. Men verwijdert dezen en wascht dien bij herhaling met water, begiet hem met zwavelzuur, hetwelk met de dubbele maathoeveelheid water is aangelengd en roert hem met een zinkstaafje zoolang om, totdat al het chloorzilver in een zwart poeder veranderd is. Hiermede verloopt een etmaal, en alle twee uur moet het omroeren herhaald worden. Wanneer er geene witte deeltjes meer waar te nemen zijn, wordt het poeder, hetwelk uit zuiver zilver bestaat, gewasschen en gedroogd. Ook door in eene oplossing van salpeterzuurzilver eenige koperen platen te leggen , kan men dit zilverpoeder bereiden, of eindelijk ook door bladzilver met honig te praeparéren en daarna met water te wasschen. Dat korrelpoeder wordt met het zesvoudig gewigt van droog keukenzout in een glazen of porseleinen mortier gewreven en kan in dien toestand geruimen tijd bewaard worden.
Wil men het gebruiken, zoo maakt men daarvan met water een dun deeg; daarna neemt men een langharigen, zachten borstel, zuivert dien met zeepwater, doopt hem in dit deeg en borstelt daarmede het voorwerp, er kruisgewijs overheen strijkende. Hoe langer men borstelt, des te grover wordt de korrel, — doorgaans is eene minuut voldoende. Borstelt men langer, dan verkrijgt men eene vrij effene oppervlakte met hoogten en laagten, daar alle korrels elkander aanraken. Na het droogen behandelt men het voorwerp met een stijven borstel, om de korrels uit te dunnen. Is het voorwerp hierdoor glanzig geworden, dan verguldt men het in een goudbad. Dit voorschrift is afkomstig van Mathey.
Wanneer men sommige deelen van een voorwerp onverguld wil laten, zoo moet men deze met eene doelmatige zelfstandigheid bedekken. Zulk eene zelfstandigheid is volgens Elsner een mengsel van 2 deelen asphalt en één deel mastikpoeder, die te zamen gesmolen hierbij omgeroerd worden. Na het afkoelen wordt de zwarte massa met zooveel terpentijnolie vermengd, dat zij eene dunvloeibare massa vormt, die men met een penseel op het voorwerp kan overbrengen. Hiermede bedekt men de bedoelde gedeelten, die later met terpentijnolie en vervolgens met spiritus worden schoongewasschen.
Bij het verzilveren is in het algemeen de handelwijze dezelfde als bij het vergulden, en ook de vloeistof wordt op dergelijke wijze bereid. Niettemin is het van belang, de aandacht te vestigen op eenige kunstgrepen, die daarbij in zwang zijn.
De oplossing verkrijgt men aldus: Zuiver zilver wordt in matig verwarmd salpeterzuur opgelost, en men gebruikt daarbij zooveel zilver, dat een klein gedeelte onopgelost overblijft. In dit geval heeft men de zekerheid, dat zich in de oplossing geen vrij zuur bevindt. Hierna lost men cyankalium op in gedestilleerd water en klaart de oplossing door ze te filtréren. Van deze worden omzigtig kleine gedeelten bij de zilveroplossing gevoegd zoolang de hierdoor ontstaande neerslag vermeerdert. Het cyankalium ontbindt zich namelijk met het salpeterzuur zilver en vormt onoplosbaar cyanzilver.
Zoolang er nog een spoor van salpeterzuur zilver aanwezig is, neemt de neerslag toe. Gebruikt men te weinig cyankalium, dan blijft nog salpeterzuur zilver in de vloeistof opgelost en dus ongebruikt; voegt men er echter meer cyankalium bij, dan voor de vorming van den neerslag noodig is, zoo lost deze laatste zich weer in het cyankalium op en blijft dan evenzeer ongebruikt. Men vindt het juiste punt, wanneer men den neerslag van tijd tot tijd laat bezinken en van de daarboven aanwezige vloeistof eenige droppels in verdund zoutzuur giet: wordt dit laatste dan troebel, zoo ziet men hierin het bewijs, dat er nog zilver in de vloeistof opgelost is. De neerslag van cyankalium wodt vervolgens door filtreren of door bezinken en afgieten gewasschen, waarna, men dien in eene oplossing van cyankalium brengt, waar hij weldra eene heldere oplossing vormt.
Ook hierbij kan men met goed gevolg de oplossing langs galvanischen weg in toepassing brengen. Men bereidt eene oplossing van cyankalium in gedestilleerd water, vult daarmede een grooten bak, plaatst hierin een aarden pot, dien men desgelijks vult en hangt hierin een ijzeren of koperen cylinder, die met de negatieve electrode eener galvanische keten verbonden wordt. Aan de positieve pool bevestigt men eene voldoende hoeveelheid dun bladzilver en dompelt het in den grooteren met eyankalium gevulden bak. Na korten tijd is dan het bladzilver volkomen opgelost. Ook hierbij dient men te zorgen, dat het zilver zuiver is, daar ook andere metalen, zooals koper, evenzeer in deze vloeistof oplossen.
De verzilvering kan desgelijks blinkend of mat wezen. Eene blinkende verzilvering verkrijgt men alleen op gepolijste oppervlakten door middel van een zwakken stroom. Bij een sterkeren stroom wordt zelfs op eene effene oppervlakte het zilver bijna altijd mat, zoodat het daarna gepolijst moet worden. Toch heeft men door toeval eenige hulpmiddelen gevonden, die uit onbekende oorzaken aan de verzilvering een levendigen glans bezorgen. Daartoe worden inzonderheid zwavelkoolstof en eene oplossing van iodium en getah-pertsja in chloroforme aanbevolen. Om deze zelfstandigheden te bezigen, laat men eene zilveroplossing, met eene dergelijke hoeveelheid van eene der genoemde vloeistoffen vermengd, eenige dagen staan, haar gedurig omsehuddend, en men voegt eene behoorlijke hoeveelheid van dit mengsel bij het zilverbad. Neemt men te weinig zwavelkoolstof, dan wordt het beoogde doel niet bereikt, maar neemt men te veel, dan mislukt de geheele operatie. Ook bezige men slechts één of op zijn meest 2 elementen met groote platen en men wake, dat gedurende de verzilvering het zilverbad aan geenerlei beweging blootgesteld zij.
Doorgaans vergenoegt men zich met eene bedekking van mat zilver. Deze gelukt het best bij voorwerpen van koper, nieuw zilver en messing; moeijelijker is het verzilveren van tin, ijzer, zink en brittannia-metaal. Lood kan men gemakkelijk verzilveren, maar het zilver hecht zich niet zeer vast aan zijne oppervlakte. Bij de eerste drie genoemde metalen behoeft men geene bijzondere maatregelen van voorzigtigheid in acht te nemen; het is voldoende, ze te reinigen op de wijze, die ook bij het vergulden geschiedt. Zijn echter de voorwerpen gesoldeerd, zoo moet men de soldeerplekken vooraf met eene oplossing van kopervitriool inwrijven, daar zij anders vlekkerig worden. Merkwaardig is voorts het verzilveren van gietijzer en staal. Worden zulke voorwerpen vooraf met eene laag koper voorzien, dan zorge men inzonderheid, dat deze laag eene volkomene en gelijkmatige zij. Men heeft echter ook met goed gevolg beproefd, zulke voorwerpen zonder koperlaag te verzilveren.
Hiertoe moet men het staal in eene vloeistof dompelen, welke uit één deel salpeterzuur en 10 deelen water bestaat. Na verloop van eenige oogenblikken neemt de oppervlakte van het metaal eene zwarte kleur aan; men haalt het er uit, verwijdert de laag kooldeeltjes, die de zwarte kleur veroorzaakt, door de oppervlakte met eene vijl te wrijven en legt het daarna in eene kali-oplossing, waardoor het weldra wit wordt. Nadat men het voorts nogmaals door het af te wrijven gereinigd heeft, is het gereed om verzilverd te worden. Hiertoe is cementstaal beter dan gietstaal. De verzilvering slaagt het best, wanneer men het daartoe bestemde zilver met 1/10de koper vermengt. Gietstaal daarentegen kan alleen met eene oplossing van zuiver zilver behandeld worden. Ook is daarvoor eene voorbereiding met salpeterzuur niet voldoende. Men moet het in eene verzadigde oplossing van salpeterzuur kwikzilver in zesvoudig verdund salpeterzuur dompelen.
Hierdoor wordt het bedekt met eene grijze laag, welke men met wrijven en met kaliloog niet verwijderen kan. Brengt men het dan in het bad van cyanzilver, zoo wordt het met eene duurzame zilverlaag bedekt. De hechtheid der bedekking wordt vermeerderd, wanneer men het voorwerp, zoodra het eenigzins verzilverd is, uit het bad neemt, met zuiver water afwascht en boven eene spirituslamp verwarmt, totdat het geheel droog is. Na het afkoelen wrijft men het af met een linnen doek, waarna men het weder in het zilverbad aan den galvanischen stroom blootstelt. Deze handelwijze kan meermalen herhaald worden. Hierdoor verkrijgt men eene zilverlaag, die bij het polijsten niet loslaat. Gietijzer wordt op dezelfde wijze behandeld als gietstaal.
Dikwijls gebeurt het, dat galvanisch verzilverde voorwerpen na korten tijd eene gele tint aannemen. Men schrijft dit toe aan overblijvend cyankalium. Meestal is het echter tot verwijdering daarvan voldoende, het voorwerp, voordat het gepolijst wordt, geruimen tijd in warm gedestilleerd water te dompelen en het daarna door eigene warmte te laten droogen. Nog beter is het, een dunnen brij te maken van boraxpoeder en water, dien met een penseel op het voorwerp te brengen, en dit laatste daarna aan zoodanige warmte bloot te stellen, dat het borax in zijn kristalwater smelt. Na het afkoelen wascht men voorts de hierdoor gevormde glasachtige laag weg met zeer verdund en verwarmd zwavelzuur.
Het vergulden en verzilveren kan ook plaats hebben zonder galvanische batterij. De beschrevene methoden zijn dikwijls veel te omslagtig, en somtijds heeft men slechts kleine voorwerpen te vergulden of te verzilveren, zoodat het de moeite niet waard is, eene batterij te gebruiken. Voorts zijn de voorwerpen wel eens te groot, om ze in een bad te leggen. Ook voor zulke gevallen heeft de metallurgie de noodige hulpmiddelen bedacht. Volgens Frankenstein werkt men dan op de volgende wijze: Om te vergulden wordt een ducaat in 62 Ned. wigtjes koningswater (uit gelijke deelen zouten salpeterzuur bereid) van 27° B. opgelost en tot de dikte van stroop verdampt. Het overblijvende lost men op in een mengsel van 48 Ned. lood cyankalium, evenzooveel keukenzout, 32 Ned. lood gekristalliseerde soda en een Ned. pond water.
Het voorwerp wordt met tijn-geslibde kalk gezuiverd en daarna in de vermelde goudoplossing gedompeld. Daarna raakt men het aan twee tegenovergestelde zijden aan met 2 blanke zinkstaafjes, waarop het aanstonds met goud bedekt wordt. — Tot verzilvering lost men 8 Ned. lood zilver op in dubbel zooveel salpeterzuur van 25°B., waarna men de oplossing vermengt met 8 Ned. lood keukenzout De hierdoor gevormde neerslag wordt door afgieten en wasschen gezuiverd en in 64 Ned. lood geest van salmiak opgelost. Inmiddels verwarmt men in een porseleinen schaaltje 40 Ned. lood cyankalium, evenzooveel gekristalliseerde soda, 16 Ned. lood keukenzouten een Ned. pond water, en voegt daarbij, voordat deze zoutoplossing kookt, het opgeloste chloorzilver. Een en ander laat men een half uur koken, waarna men het filtreert. Voorts handelt men op dergelijke wijze als bij het vergulden.
Ook door een goud- of zilverpraeparaat op metalen voorwerpen te brengen, kan men deze vergulden of verzilveren. Ze moeten hiertoe in de eerste plaats met eene laag zink bedekt worden, hetgeen door indompeling in gesmolten zink of ook op andere wijze geschieden kan. Een praeparaat om te vergulden verkrijgt men door 10 Ned. wigtjes goud op te lossen in 20 Ned. wigtjes zoutzuur en half zooveel salpeterzuur. De oplossing wordt uitgedampt en met 20 Ned. wigtjes gedestilleerd water vermengd. Voorts worden 60 Ned. wigtjes cyankalium in 80 Ned. wigtjes gedestilleerd water opgelost, en daarna de beide oplossingen ondereengemengd en gefiltreerd.
Eindelijk vermengt men 1 Ned. ons geslibd en gezeefd krijt met 5 Ned. wigtjes fijn wijnsteenpoeder. Dit laatste roert men met de cyangoud-cyankaliumoplossing dooreen tot een dikken brij en brengt dezen op de met eene zinklaag bedekte voorwerpen, waarna deze afgewasschen en met een borstel gereinigd worden. Hierdoor kan men allerlei figuren aanbrengen op gietijzeren voorwerpen. — Een praeparaat tot verzilvering verkrijgt men door 10 Ned. wigtjes salpeterzuurzilver in 50 Ned. wigtjes gedestilleerd water, en 25 wigtjes cyankalium in evenzooveel gedestilleerd water op te lossen en de beide oplossingen met elkander te vermengen. Voorts wrijft men een Ned. ons geslibd en gezeefd krijt dooreen met 10 Ned. wigtjes wijnsteenpoeder en één Ned. wigtje kwikzilver , waarmede men de zilveroplossing omroert tot een dikken brij, dien men door middel van een penseel op de voorwerpen overbrengt.
Men maakt ook bedekkingen met andere metalen, en wèl in de eerste plaats met platina. Volgens Böttger handelt men daarbij op de volgende wijze: Men lost bladplatina op in koningswater, waarna de oplossing tot de dikte van stroop wordt uitgedampt. Vervolgens verdunt men ze totdat de vloeistof eene lichtgele kleur heeft, waarna men er eene geconcentreerde oplossing van salmiak bijvoegt. Het gele poeder (platina-salmiak), hetwelk zich dan afscheidt, wordt door afgieten en wasschen gezuiverd en daarna in gedestilleerd water gekookt, waarbij eene aanmerkelijke hoeveelheid oplost. Nadat de vloeistof eenigzins afgekoeld is, voegt men er eenige droppels ammonia bij, en men verkrijgt alzoo een platinabad hetwelk bijvoorbeeld koperen voorwerpen zoo sterk dekt, dat zij zelfs door kokend salpeterzuur niet aangetast worden.
Volgens een ander voorschrift worden phosphorzuur natrium en pyrophosphorzuur natrium in water opgelost, — voorts droog platinachloride in water, en phosphorzuur ammonium desgelijks in water, waarna men laatstgenoemde 2 oplossingen met elkander vermengt. De hierbij gevormde neerslag met de vloeistof zelve giet men bij de eerste oplossing en laat een en ander vier uur koken. De oorspronkelijke oplossing, die eerst geel was, wordt hierdoor kleurloos en kan in eene galvanische batterij tot verplatinéren gebezigd worden. Is het bad door een langdurig gebruik zuur geworden, zoo kan men het weder teregt brengen door er natron of koolzuur natrium bij te voegen.
Wil men ijzer, staal of zink verkoperen, dan gebruikt men als bad eene oplossing van kopervitriool. Hierbij echter moet men anders te werk gaan, daar genoemde 3 metalen de koperoplossing ontbinden en derhalve geene duurzame bedekking aannemen. Men gebruikt derhalve eene oplossing van cyankoperkalium, die men bereidt door bij eene oplossing van kopervitriool zooveel cyankalium te voegen als noodig is, om eene afscheiding van den geelachtig-bruinen neerslag van cyankoper tot stand te brengen. Dit laatste wordt daarna met water gewasschen en in cyankalium opgelost. De concentratie der vloeistof moet zoodanig wezen, dat 10 pond van deze ongeveer 1/4de pond koper bevat. Voorts moet de temperatuur van het bad tijdens de galvanische operatie 75—90CC. bedragen, en de electrische stroom zoo sterk wezen, dat er eene levendige ontwikkeling van waterstof plaats grijpt.
Men moet dus eene behoorlijke batterij gebruiken. Wil men de kosten van het dure cyankalium besparen, dan is het ook voldoende, eerst slechts eene dunne koperlaag op het ijzer of stalen voorwerp te brengen en dit vervolgens in een bad van kopervitriool te leggen, daar dit laatste alsdan niet schadelijk meer werkt. Volgens Elsner is ook de volgende vloeistof geschikt om te verkoperen: Men lost wijnsteen door warmte op in eene tienvoudige hoeveelheid gedestilleerd wateren voegt er zooveel versch bereid, goed uitgewasschen koolzuur koper bij — door vermenging van eene oplossing van kopervitriool met koolzuur natron verkregen —, als de vloeistof kan oplossen. Hierdoor verkrijgt men eene fraaije donkerblaauwe oplossing, welke men aanstonds gebruiken kan. Het is goed, er eene kleine hoeveelheid koolzuur kalium bij te voegen.
Om te bronzen, lost men zooveel zink in zuiver zoutzuur op als mogelijk is. Voorts bereidt men eene warm verzadigde oplossing van kopervitriool, waarbij men eene oplossing voegt van 1 deel cyankalium in 10 deelen warm water. Met dit 'bijvoegen gaat men voort, totdat de aanvankelijk gevormde neerslag weder opgelost is. Men klaart de grasgroene vloeistof door ze te filtréren en vermengt ze met de vernielde zinkoplossing, totdat zij witachtig troebel begint, te worden. Daarna verwarmt men ze tot het kookpunt, filtreert ze na de afkoeling en verdunt ze met eene behoorlijke hoeveelheid water. Andere voorschriften omtrent het bereiden van een bronsbad luiden als volgt: In 5000 deelen water lost men 610 deelen koolzuur kalium op, voegt er 25 deelen koperchloride, 48 deelen zinkvitriool en 305 deelen salpeterzuur ammonium bij, en vermengt eindelijk nog het geheel met 12 deelen cyankalium. — Of men neemt 500 deelen koolzuur kalium, 20 deelen chloorkoper, 40 deelen zinkvitriool, 250 deelen salpeterzure ammonia en 5000 deelen water.
Ook bereidt men wel een mengsel van cyankoper en cyanzink; van het eerste neemt men 2 deelen, van het laatste één deel, voegt er één deel koolzuur ammonium en één deel cyankakalium bij en lost dit alles op in 9 deelen water. — Eene uitmuntende oplossing bereidt men langs galvanischen weg: volgens Walker hangt men in eene geconcentreerde oplossing van cyankalium eene koperen plaat, die met de positieve pool eener galvanische keten verbonden is, terwijl men aan de negatieve electrode eene platinaplaat vasthecht. Zoodra eene behoorlijke hoeveelheid koper opgelost is, vervangt men de koperen plaat door eene zinkelectrode en men laat den stroom werken, totdat zich op de platinaplaat messing afscheidt. — Op nog eenvoudiger wijze verkrijgt men dezelfde uitkomst, wanneer men terstond eene messingplaat als positieve electrode gebruikt. Zulke oplossingen kan men koud bezigen, maar ook verwarmen. Bij het vormen der messinglaag moet zich bij het voorwerp waterstof ontwikkelen. Bevat de neerslag te veel koper, zoodat de bedekking te rood wordt, dan moet men bij de vloeistof wat koolzuur ammonium voegen of, zoo hij warm is, haar af koelen. Komt er echter te veel zink, dan doe men de warmte toenemen of voege er cyankalium bij.
Het verzinken — vooral van ijzer — is dikwijls van veel belang. Hoewel het zink een zeer positief metaal is, zoodat het zich door electriciteit slechts met moeite uit zijne oplossing laat afscheiden, kan men toch door de volgende methode tot eene bevredigende uitkomst geraken: Door het oplossen van zink in zoutzuur en door eene hierop volgende uitdamping vormt men zinkchloride, en bereidt hiermede eene verzadigde oplossing in water. Ook zwavelzuur zinkoxyde (zinkvitriool) kan tot dat oogmerk gebezigd worden, wanneer men dit zout in eene viervoudige hoeveelheid water oplost. Zulke oplossingen kan men als zinkbad aanwenden. Het voorwerp wordt, als naar gewoonte, met de negatieve pool verbonden, en de positieve moet eene groote zinkplaat wezen, die men zóó buigt, dat zij de negatieve pool omgeeft. Dompelt men slechts een draad in de zinkoplossing, dan ontvangt het ijzer aan de negatieve pool geene dekkende laag, daar in dit geval het zinkzout niet eens ontleed wordt, want de verwantschap, die de elementen van het zinkvitriool vereenigt, is zoo groot, dat alleen een sterke electrische stroom eene ontbinding veroorzaken kan. Terwijl men nu als positieve electrode eene groote zinkplaat gebruikt, versterkt men de kracht van den electromotor, en het wordt hierdoor mogelijk, eene zinklaag te verkrijgen. Het ijzeren voorwerp wordt bedekt met eene blaauwachtig witte laag, welke niet loslaat en goed gepolijst kan worden, — natuurlijk in de onderstelling, dat men het voorwerp eerst met bijtende loog en zuur voldoende gezuiverd heeft.
Om een voorwerp met lood te bedekken, lost men loodglit door het te koken in kaliloog op en werpt zooveel daarvan in de kokende vloeistof, dat een gedeelte onopgelost op den bodem blijft liggen. Deze vloeistof dient tot bad. Tot positieve electrode gebruikt men geplet lood. De bewerking gelukt zonder moeite, en de loodlaag laat niet los, zoodat zij op ijzer in vele gevallen de voorkeur verdient boven zink.
Men kan de voorwerpen ook dekken met eene laag nikkel en argentaan. Hiertoe lost men alleen 'cyannikkel, of cyannikkel, cyankoper en cyanzink op in cyankalium en gebruikt nikkel of nieuwzilver als positieve electrode. Volgens onze vroegere opgave kan ook hier het metaalbad langs galvanischen weg verkregen worden door in eene geconcentreerde oplossing van cyankalium eene positieve electrode van nikkel of nieuwzilver te dompelen en tegenover deze als negatieve electrode eene platina-plaat te plaatsen.
Tot de jongste uitvindingen der galvanoplastiek behoort het voortbrengen van eene ijzeren bedekking. Zij werd wel is waar reeds voor jaren voortgebragt door Meidinger, Böttger en Berthold en tot het verstalen van gegraveerde koperen platen aangewend, maar de methode is in den laatsten tijd door Klein te Petersburg, Fenquières te Parijs en Varrentrapp te Brunswijk aanmerkelijk verbeterd. Natuurlijk wordt zij niet bloot tot bedekking aangewend, — meer nog tof het vormen van afdrukken, bijvoorbeeld van medailles enz., maar vooral van kolommen drukletters, om stereotypen te maken, en van clichés. Door het leveren van ijzeren clichés is de uitgave van geïllustreerde werken nog veel gemakkelijker gemaakt dan te voren, en vooral kan men op die wijze aan papieren van waarde zulk eene gedaante geven, dat de vervalsching hoogst moeijelijk wordt. Het is voorts duidelijk, dat ijzeren clichés veel sterker zijn en dus veel meer afdrukken kunnen leveren dan koperen. Voor eene goede ijzeroplossing gebruikt men 4 pond ijzervitriool, 3 pond salmiak en 30 pond water. Merkwaardig zijn voorts de proeven, in 1870 en 1871 door Adams, Gaiffe en Remington met goed gevolg genomen, om ook nikkel langs galvanischen weg en in zamenhangenden vorm te doen neerslaan. In de Vereenigde Staten van Noord-Amerika bestaan reeds meer dan 10 fabrieken, die voorwerpen met eene galvanisch opgebragte nikkellaag leveren.
Thans vestigen wij onze aandacht op het kleuren van metalen door middel der galvanoplastiek. De hiervoor gebruikelijke methode is afkomstig van Becquerel en bestaat daarin, dat men de oppervlakte, die gekleurd moet worden, met eene min of meer dunne laag van loodsuperoxyde bedekt. De hiertoe vereischte vloeistof wordt op de volgende wijze bereid: Men verwarmt eene oplossing van bijtende kali tot het kookpunt en voegt er zoolang fijn poeder van loodglit bij, totdat hiervan niets meer opgelost wordt. Dit moet geschieden in eene glazen retort , om de lucht zooveel mogelijk af te sluiten, opdat de bijtende kali hieruit geen koolzuur opneme. Door lengte van tijd verandert deze vloeistof in twee opzigten: zij verliest allengs meer lood, en het kali gaat over, daar het kleuren in de lucht geschiedt, in koolzuur kalium. Om het eerste nadeel op te heffen, moet men het koken met loodglit van tijd tot tijd herhalen, en om kali van koolzuur te bevrijden, kookt men haar nu en dan met frisch-gebluschten kalk. Deze verandert hierbij in koolzuren kalk, die als poeder naar den bodem zinkt en alzoo verwijderd kan worden. De concentratie der vloeistof moet 24 of 25° B. en de temperatuur bij de operatie 12—15° C. bedragen.
Van groot belang is de reiniging der oppervlakte, die men kleuren wil, want daar de bedekking zeer dun wordt, schijnt het metaal er doorheen, zoodat alle vlekken zigtbaar blijven. Voorwerpen van gepolijst goud, verguld platina of koper worden met eene zwakke oplossing van bijtende kali sterk geborsteld en daarna zorgvuldig afgewasschen. Is dit niet voldoende, dan borstelt men de oppervlakte met Engelsch rood en daarna met bijtende loog. De gereinigde voorwerpen moet men niet met de bloote vingers aanraken , maar in vochtig linnen vasthouden. Koper, ijzer en andere oxydérende metalen, die deswege niet zulk eene fraaije verscheidenheid van kleuren willen aannemen, moeten anders gereinigd worden.
Men verhit koperen voorwerpen tot roodgloeihitte en dompelt ze in verdund zwavelzuur van 12° B. bij eene temperatuur van 80° C. Daarna worden zij afgewreven en afgespoeld, en dan eerst gebragt in salpeterzuur en vervolgens in een mengsel van 3 deelen salpeterzuur en één deel zwavelzuur, waarbij eenig keukenzout gevoegd is. Eindelijk spoelt men ze met zorg af en brengt ze in het loodbad. Hoewel koper, op deze wijze gereinigd, eene fraaije kleur aanneemt, is het toch beter, dat men de oppervlakte polijst en met een polijststaal effent Daar echter ook hierdoor vreemde stoffen op het metaal gebragt worden, dient men deze te verwijderen door de voorwerpen af te wrijven met fijn linnen, in eene zwakke oplossing van kali en alkohol gedoopt, en ze daarna af te spoelen met water. Gepolijst ijzer of staal wordt met alkalisch gemaakt water gepoetst en daarna desgelijks met gedestilleerd water gewasschen.
Bij het kleuren dient men het volgende in acht te nemen: Eene alkalische oplossing van loodglit ontbindt zich onder den invloed van den electrischen stroom, zoodat zich aan de positieve electrode loodsuperoxyde in watervrijen toestand afscheidt en daarop neerslaat.
Daar deze stof zich vertoont in de gedaante van een uiterst fijn poeder, ontstaat aan de oppervlakte der electrode slechts een waas, en de kleurnuance is van de dikte van dit waas afhankelijk. Reeds na eenige seconden ziet men de kleur, en deze verandert spoedig, zoodat de kleuren in eene regelmatige reeks op elkander volgen. Deze is op goud: oranje, donker-oranje, parelgrijs met een groenen weerschijn, goudgeel, licht rood, fraai rood, paarschrood, blaauwachtig groen, fraai groen, geelrood, wijnrood, paarsch, donker groen, groen met een rooden weerschijn en zwart. Op koper ontwaart men dezelfde reeks van kleuren, maar met eene meer roode tint. Op zorgvuldig gepolijst zilver ontwaart men in het begin eene groenachtig gele kleur, welke gedeeltelijk door eene oxydatie van het zilver veroorzaakt wordt, daarna volgen geel, rood, blaauw, groen en eenige andere kleuren, die echter weldra zeer donker worden. Op lood hebben genoemde kleuren eene blaauwe tint, en de blaauwe kleuren vertoonen zich als prachtig ultramarijn. Op ijzer en vooral op staal komen de kleuren zeer sterk voor den dag, maar steeds met eene grijze tint.
Daar de kleurverandering met ongemeene snelheid plaats heeft, dient men maatregelen van voorzigtigheid in acht te nemen. Vooreerst is het noodig, dat alle plaatsen der oppervlakte aan dezelfde sterkte van den electrischen stroom zijn blootgesteld, weshalve men aan de negatieve electrode eene doelmatige gedaante dient te geven. Men moet den geleidingsdraad aan het einde in verschillende draden splitsen en deze laatsten over de oppervlakte of den omvang van het te bedekken voorwerp verdoelen. Heeft dit de gedaante van een vierkant, dan is het voldoende, naar eiken hoek een tak van den draad te leiden; maar heeft het dien van een langen regthoek, dan is het zaak, daarenboven nog een paar draden naar het midden der langste zijden te brengen. Een cirkelvormig voorwerp verbindt men alleen in het middelpunt of ook op regelmatige afstanden langs den omtrek. De negatieve electrode moet uit één of meer platinadraden bestaan van de dikte van 0,1 tot 1 Ned. streep. Hunne einden, voor zoover men ze in de vloeistof moet dompelen, worden in dunne glazen buizen gestoken, die men aan de voorzijde digtsmelt en daarna door afvijlen verkort totdat het uiteinde van den draad te voorschijn komt. Onderscheidene dergelijke platinadraden van voldoende lengte worden met de positieve electrode verbonden.
Het gezuiverde voorwerp brengt men in horizontalen stand in het loodbad en verbindt zijn geleidingsdraad met de positieve pool. Wil men het met eene gelijkmatige kleurlaag bedekken, dan strijkt men met de punt van een der draden van de negatieve electrode snel op eenigen afstand langs den rand der plaat, en men vergewist zich van de gevolgen door het voorwerp er uit te nemen en met zuiver water af te spoelen. Ontwaart men de gewenschte kleur, dan is het vrerk volbragt, — zoo niet, dan herhaalt men dezelfde handelwijze. Bij een zwakken stroom en een aanmerkelijken afstand van het voorwerp van de electrode gaat de kleurverandering langzaam voort. De electrodebuisjes mogen daarbij niet in rust blijven, maar moeten gestadig over de oppervlakte heren derwaarts bewogen worden. De ondervinding is daarbij de beste leermeesteres. Wil men bijvoorbeeld eene cirkelvormige oppervlakte met verschillende kleuren en schakéringen voorzien, zoo plaatst men ze waterpas in de vloeistof en houdt daarna de buis der electrode eenige oogenblikken boven het middelpunt van den cirkel.
Hierdoor ontstaat eene laag, die vandaar naar den omtrek allengs dunner wordt. Daarna haalt men de buis snel naar boven, om den stroom op grooteren afstand te doen werken, waarna het middelste gedeelte zich groen vertoont met verschillende nuances van rood. Dit. voorbeeld zij voldoende om aan te toonen, dat hierbij eene handigheid te pas komt, die alleen door oefening en ervaring verkregen wordt. Wij voegen er nog bij, dat de gekleurde platen met een beveiligend vernis moeten voorzien worden, daar zij door de werking der lucht spoedig veranderen. Door Secquerel wordt daartoe een zuiver lijnolievernis aanbevolen, dat verdund is met terpentijnolie. Onder deze bedekking blijven de kleuren duurzaam; ook kleven zij vast genoeg op het metaal om een afwrijven met leder en met Engelsch rood te kunnen verdragen. '
Onder den naam van galvano- of électrotypie verstaat men alle toepassingen van het galvanismus op de boek- en plaatdrukkunst. Hiertoe behoort het vermenigvuldigen van hout-, staal- en kopergravures, die voor de pers bestemd zijn. Wij hebben daarover in den aanvang van dit artikel gehandeld. Eenige eigenaardige methoden, die daarbij in zwang zijn, mogen wij niet met stilzwijgen voorbijgaan.
Bepalen wij ons in de eerste plaats bij de galvanographie. Eenige jaren nadat men begonnen was, gebruik te maken van de ontdekking van Jacobi, om platen voor de drukkerij langs galvanischen weg in gereedheid te brengen, gelukte het Kobell te München, copieën van beschilderde metalen platen voor den druk geschikt te maken. Het was vooraf niet te denken, dat dergelijke pogingen met een goeden uitslag bekroond zouden worden. Het is bekend, dat eene oppervlakte, waarop zich een galvanische neerslag zal vormen, overal geleidend dient te zijn, en er bestaat geen bindmiddel voor kleuren, dat geleidende eigenschappen bezit, weshalve zulke platen alleen daar een geleidend vermogen hebben , waar zij geene verw dragen. De proeven van Kobell hebben echter bewezen, dat niettemin het oogmerk bereikt kan worden. Hij zegt daaromtrent het volgende: Eene teekening, die men langs galvanographischen weg vermenigvuldigen wil, wordt met eene encaustische verwstof, wier bindmiddel uit eene oplossing van was en eenig dammarhars in terpentijnolie bestaat, op eene gepolijste zilveren plaat zoodanig geschilderd, dat de blanke plaatsen van het metaal de meest-verlichte plaat sen voorstellen en de met kleur bedekte de meer donkere. De kleur, die met eene oplossing van roode was in terpentijnolie behandeld wordt, mag van dit bindmiddel slechts zooveel opnemen, dat zij na het droogen een mat voorkomen heeft, maar toch vast aan het zilver kleeft. Komen op de teekening zeer donkere schaduwen voor, dan worden zulke plaatsen met olieverf bestreken en met fijn graphietpoeder bestrooid, hetwelk men voorts door de plaat om te keeren en op de achterzijde te kloppen grootendeels weder verwijdert.
De plaat wordt nu op eene wat grootere aan den rand met was omwalde koperen plaat gelegd , en door eene strook verbonden met de teekening, die het tweede element vormt in de galvanische keten. De toestel kan eene gewone electrische keten of ook een afzonderlijke electromotor zijn, en men gaat nu te werk op de vroeger door ons beschrevene wijze. Het galvanisch koper slaat bij de ontbinding van het kopervitriool het eerst neer op de blanke plaatsen van het metaal, maar langzamerhand plaatsen zich kleine koperwratjes op de kleur, vereenigen zich en bedekken de geheele teekening. In den tijd van 3 of 4 dagen is bij kleine platen en van 6 tot 8 dagen bij grootere de koperlaag dik genoeg voor het gebruik. Zij wordt met in aether gedoopt katoen van de verwstoffen gereinigd, daarna de achterzijde met zacht leder en ongebluschten kalk gepoetst, en zij is gereed voor de drukkerij. Het drukken geschiedt met eene koperdrukpers, even als bij de aquatinta-platen.
Men kan van ééne plaat 300 tot 600 afdrukken bekomen, maar het is gemakkelijk dit aantal te vergrooten door de plaat langs galvanischen weg te copieëren. Men maakt een getrouw relièfbeeld van het origineel in koper. Hierin kan men nog de noodige wijzigingen en veranderingen uit de hand aanbrengen , terwijl men daarna de tweede galvanische plaat vervaardigt ten behoeve der drukkerij. De prenten hebben het voorkomen van aquarellen. Men ziet, dat de galvanographische methode een groot voordeel oplevert, namelijk dat zij de graveernaald overbodig maakt. Alzoo stelt zij den kunstenaar in de gelegenheid, om zijne teekening zóó te vervaardigen als hij ze wenscht vermenigvuldigd te zien, zonder dat hij genoodzaakt is, zijn werk aan de handen van een graveur toe te vertrouwen.
Een dergelijk doel, als de galvanographie, beoogt de glyphographie, maar zij zoekt het te bereiken langs den tegenovergestelden weg. Haar oogmerk is de vervaardiging van galvanische koperen platen voor de boekdrukpers, zoodat zij de plaats wil innemen der houtgraveerkunst. Zij werd uitgevonden door Kalmer en is in Duitschland vooral door Ahner, later door Corvin-Wiersbitsky te Leipzig en in ons Vaderland door de gebroeders Binger in toepassing gebragt. Op eene gepolijste en zwartgemaakte koperen plaat brengt men eene uiterst dunne, op was gelijkende, ondoorzigtige massa, waarop volgens eene gebruikelijke wijze de teekening geplaatst wordt. Daarna neemt de kunstenaar met stalen graveernaalden den etsgrond weg, zoodat het koper zigtbaar wordt. Elke naaldstreek levert derhalve eene zwarte streep op een witten grond.
De was moet hierbij zorgvuldig weggenomen worden, zoodat geene deeltjes in de groeven achterblijven. Hierna brengt men de plaat in den galvanoplastischen toestel en laat er eene koperlaag van voldoende dikte op neerslaan. Op deze komen alle gegraveerde lijnen en reliëf te voorschijn, zoodat men ze terstond voor de boekdrukpers gebruiken kan. Deze methode heeft belangrijke voordeelen. De kunstenaar graveert ook hier zelf zijne teekening, en daar de lijnen zich zwart op een witten grond vertoonen, kan hij ieder oogenblik het effect van zijn werk beoordeelen.
Voorts maken wij melding van de stilographie, uitgevonden door Schüler. Zij bestaat daarin, dat men eene plaat bereidt van eene harsachtige massa, hierop graveert, de oppervlakte geleidend maakt, daarnaar eene galvanoplastische matrijs en eindelijk door middel van deze eene voor den druk geschikte plaat vervaardigt. De harsmassa bestaat uit 3 deelen schellak en één deel stearine. Dit laatste wordt gesmolten en vervolgens voegt men er de hars in kleine gedeelten bij. De warmte moet hierbij zeer zacht wezen, omdat men anders geene gelijkmatige massa verkrijgt.
Zijn de beide zelfstandigheden goed met elkander vermengd, dan giet men den brij in platte tinnen vormen, waaruit men ze na de afkoeling gemakkelijk verwijderen kan. Is de massa hard geworden, dan wrijft men de oppervlakte eerst in met groene zeep en daarna met spiritus-lak, welke niet te dun mag wezen, daar het anders de oppervlakte zou aantasten. Bij die inwrijving bedient men zich van een stuk oud linnen. De oppervlakte wordt dan kleverig, zoodat men ze gemakkelijk met eene laag zilverbrons kan bedekken, waardoor zij eene effen witte kleur erlangt. Men brengt er daarna de teekening op met roode lijnen, welke met de graveernaald verdiept worden, waarbij men echter omzigtig te werk moet gaan, omdat men de gemaakte fouten niet gemakkelijk verbeteren kan. — Daarna wordt de plaat gezuiverd met water, vervolgens bestreken met eene suikeroplossing, waarin zich eene kleine hoeveelheid salpeterzuurzilver bevindt, en dan nogmaals met eene laag zilverbrons bedekt, waarna men ze in het galvanisch bad kan brengen.
Eindelijk vermelden wij de galvanocauatiek, welke dient tot het leveren van gegraveerde metalen platen. Zulk eene plaat wordt met eene dekkende laag of een etsgrond bedekt, waarna de kunstenaar daarin met eene naald zijne teekening brengt, zoodat de door hem getrokken lijnen het metaal ontblooten. Nu wordt de plaat in de vereischte vloeistof — eene koperen plaat in eene verdunde oplossing van kopervitriool of in verdund zwavelzuur, en eene stalen plaat in eene verdunde oplossing van ijzervitriool — aan de positieve pool eener galvanische keten vastgehecht. Bij het werken van den stroom lost nu het metaal op aan de ontbloote plaatsen. Bevindt zich de plaat tegenover en evenwijdig met eene grootere negatieve plaat, zoo verkrijgt men eene regelmatig gegraveerde plaat. Intusschen kan men ze gedurig uit het bad nemen en de lijnen, waarvoor verdere diepte overbodig is, met een etsgrond dekken; hierdoor is men in de gelegenheid, om licht en schaduw naar eisch aan te brengen. Voorts heeft men het ook nog in zijne magt, de plaat schuins tegenover de negatieve electrode te stellen, zoodat de metaaloplossing op verschillende plaatsen der plaat verschillend is. Men kan op deze wijze veel fraaijer platen bekomen, dan de graveur in staat is, uit de hand te vervaardigen. — Zie ook Afbinden.
Omtrent de geschiedenis der galvanoplastiek hebben wij weinig mede te deelen, want zij is nog zeer jong. Het schijnt echter, dat deze kunst, althans de methode om koper uit eene waterige zoutoplossing op niet-metalen voorwerpen neer te slaan, reeds bekend was aan de oude Egyptenaren. Onder vele voorwerpen, die, als van hen afkomstig, vóór vele jaren op eene tentoonstelling te Parijs bezigtigd werden, bevonden zich ook vazen, kannen, borden enz., die in antieke vormen van glas, porselein en potklei vervaardigd en daarna met gebronsd koper bedekt waren. De overeenkomst van de nieuwe galvanoplastische gewrochten met de antieke vazen, welke bij de Egyptische expeditie onder Napoleon I uit de graven van Theben en Memphis opgedolven zijn, viel zoo sterk in het oog, vooral later bij een microscopisch onderzoek, dat het vermoeden voor de hand lag, dat de galvanoplastiek aan de Egyptenaren niet onbekend kan geweest zijn. Vóór men de hedendaagsche galvanoplastiek uitgevonden had, bleef het den oudheidkundigen steeds een raadsel, hoe het voor de Egyptenaren duizende jaren geleden mogelijk was geweest, een stuk aardewerk te bedekken met eene laag metaal, waaraan men niet het geringste spoor van eenig werktuig kon ontdekken. Door de galvanoplastiek is dat raadsel opgelost, en bij een naauwkeurig onderzoek ontwaart men bij de Egyptische voorwerpen datzelfde kristallijne zamenstel, hetwelk men desgelijks opmerkt bij galvanisch bekleede voorwerpen. Lanspunten en zwaardklingen, van hout vervaardigd en met eene dikke koperlaag bedekt, pleiten evenzeer voor de kennis der Egyptenaren van de galvanoplastiek, als hunne levensgroote metalen beelden, die slechts weinige ponden wegen, zoodat zij ongetwijfeld eene smeltbare kern met eene dunne metaallaag hebben bedekt. Het kopervitriool verkregen zij waarschijnlijk uit het zwavelkopererts, dat in Afrika in groote hoeveelheid aanwezig is, terwijl zij als positief metaal ter ontbinding van het kopervitriool in een eenvoudigen toestel zich voorzeker van tin bedienden, daar zij hieruit en uit koper ook het antieke brons vervaardigden.
