Ob Schrauben, Badezimmerarmaturen, Handyoberschalen oder Autoteile, metallisch oder aus Kunsstoff, viele haben eines gemeinsam: Ihre Oberflächen sind mit einem Metall hauchdünn aber dauerhaft überzogen.
Ob Schrauben, Badezimmerarmaturen, Handyoberschalen oder Autoteile, metallisch oder aus Kunsstoff, viele haben eines gemeinsam: Ihre Oberflächen sind mit einem Metall hauchdünn aber dauerhaft überzogen.
Im NatLab in Berlin können Jugendliche in einer Versuchsreihe über Elektrochemie eigenständig Metall-Oberflächen veredeln. Dabei hat die Veredelung immer die Erhöhung der Belastbarkeit und Beständigkeit zum Ziel. Mit Hilfe unterschiedlicher Metalle und Verfahren lassen sich dabei spezielle Effekte wie glänzende oder strukturierte Oberflächen erzielen.
Das bei der Veredelung verwendete Zink nutzen die Forscher im NatLab, um in einer HULL-Zelle Bleche vor Korrosion zu schützen. Die HULL-Zelle, ein dreieckiger offener Behälter, wird mit einer Zinksalzlösung, einer Zinkanode und dem zu beschichtenden Blech bestückt. Nachdem an Blech und Anode die beiden Pole eines Netzteiles angeschlossen wurden, machen sich Elektronen auf den Weg von der Anode zur Kathode. Auf diesem Weg reagieren sie mit den Metallionen der Zink-Salzlösung und bilden so am Blech, der Kathode, die neue Schicht. Bereits nach einer viertel Stunde halten die Schülerinnen und Schüler das Ergebnis in Händen: Ein Stück graues Metall. In einem weiteren, ähnlichen Schritt, wird es richtig edel: Nach einer wenige Sekunden dauernden Chromatierung glänzen die Bleche silbern.
Mit entsprechenden »Badzusätzen« können in weiteren Experimenten Oberflächen mit unterschiedlichen Effekten und Farben gezielt erzeugt werden. Hier geht es vor allem um das Ausprobieren. Wie lässt sich der gewünschte Effekt am besten erzielen? In welchem Mischungsverhältnis müssen die Badzusätze verwendet werden? Auch die Menge des an den Blechen hauchdünn abgeschiedenen Metalls lässt sich mit Hochpräzisionswaagen am Ende des Experiments ermitteln. Als Abschluss eines wissenschaftlichen Versuchs darf natürlich die Vorstellung der Experimente nicht fehlen. Die Ergebnisse der von den Jugendlichen selber ausgedachten Teil-Experimenten mit unterschiedlichen Badzusätzen werden dabei immer mit besonderer Spannung erwartet.
Während der als Blockkurs angebotenen Sommeruniversitäten können die jungen Wissenschaftler den angewandten Bezug hautnah bei der galvanotechnischen Fachfirma Atotech GmbH in Berlin erleben. Frau Dr. Petra Skiebe-Corrette, Leiterin des NatLab, resümiert stolz: »Über die Kooperation mit Atotech wird auch der Gedanke des Public Private Partnership erfolgreich angewendet, da Atotech den Versuchsaufbau im NatLab mit eigenem Material unterstützt und auch den Technikumsleiter Herrn Goerlich für Lehrerfortbildungen zur Verfügung stellt.«
