Nach dieser Lektion können Sie die wichtigsten historischen Ereignisse der Galvanotechnik beschreiben und in einen historischen Zusammenhang einordnen.
Die Galvanotechnik ist nach dem Physiker Luigi Galvani (1737-1798) benannt, dem Entdecker der galvanischen Elektrizität. Galvani entdeckte durch Experimente mit Froschschenkeln die Kontraktion von Muskeln unter dem Einfluss statischer Elektrizität und legte die Grundlage für die Entdeckung elektrochemischer Zellen (auch Galvanische Zellen oder Galvanische Elemente genannt) durch Alessandro Volta (1745-1827).
Beim Sezieren von Fröschen verwendete Galvani manchmal – ohne Absicht – unterschiedliche Metalle. Verbunden durch den Körper, der Elektrolyte enthält (Leiter zweiter Klasse. Man denke nur an den Elektrolythaushalt.) gibt es bei unterschiedlichen Metallen einen Ladungsaustausch. Dieser Austausch brachte den toten Frosch zum Zucken, was die Aufmerksamkeit von Galvani weckte. Seine Berichte darüber inspirierten andere Forscher seiner Zeit, etwa seinen Freund Alessandro Volta, dieses “Phänomen” tiefergehend zu untersuchen.
Es wird spekuliert, dass schon in der Antike die Vergoldung von Gegenständen mithilfe von Galvanotechniken bekannt war. Dazu könnte nach Ansicht einiger Wissenschaftler die sogenannte “Batterie von Bagdad”, ein flaschenähnliches Tongefäß mit einem Kupferzylinder und einem davon durch Bitumen isolierten Eisenstab im Inneren, das 1936 bei Bagdad gefunden wurde, gedient haben.
Das Gefäß verleitet zu Spekulationen, da es mit gleichartigen zusammengeschaltet theoretisch als Batterie gedient haben könnte. Datiert wurde dieses Tongefäß auf 250 v. Chr. – 225 n. Chr.
Das chemische Grundwissen für die ersten galvanischen Bäder, allen voran die Vergoldung, wurde bereits in der Alchemie gelegt. Durch die Versuche, andere Metalle in Gold zu verwandeln entstanden zahllose Rezepte und Erfahrungen im Umgang mit den, wenn auch zu dieser Zeit unreinen, Chemikalien. Bei den Experimenten wurden auch einige chemische Elemente isoliert und damit entdeckt, was zur Bildung des Periodensystems 1869 führte. Viele Elemente wurden erst durch Elektrolyse, der technischen Grundlage der Galvanotechnik, entdeckt. So konnte Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten werden und man entdeckte, dass Wasser aus zwei Elementen besteht und nicht selbst ein Element ist.
Ein Problem der frühen Galvanotechnik war die Stromversorgung. Haushalte und selbst Firmen waren nicht an ein Stromnetz angeschlossen. Man behalf sich mit großen Batterien, etwa der Voltaschen Säule. Diese bestand aus vielen Lagen, bestehend aus Zink und Kupfer oder Zink und Silber. Als Elektrolyt diente Pappe oder Stoff, der in Lauge getränkt wurde. Werden die Metallplatten miteinander verbunden, entsteht ein konstanter Stromfluss, bis die Batterie erschöpft ist. Diese Stromquelle war nicht nur sehr teuer, sie lieferte auch, im Vergleich zu heute, nur niedrige elektrische Ströme.
Später gab es durch Dampfmaschinen angetriebene Dynamo-Motoren, die leistungsfähiger und auf Dauer günstiger waren. Dennoch spielte die Galvanotechnik anfangs nur in der dekorativen Industrie und der Kunst (Galvanoplastik) eine größere Rolle. Die Vorteile des Korrosionsschutzes wurden erst später erkannt, ebenso wie die Ressourceneinsparung (erst seit dem ersten Weltkrieg) und weitere Eigenschaften wie Verbesserung der Oberflächenhärte, Leitfähigkeit, Lötbarkeit und vieles mehr.
Aus diesem Grund waren bis circa 1900 n. Chr. lediglich die Abscheidung von Gold, Silber, Nickel und Kupfer im praktischen Einsatz, auch wenn andere Beschichtungen wie Platin, Chrom usw. erprobt waren.
Hinweis: Der vollständige Kurs “Einstieg in die Galvanotechnik” geht an dieser Stelle noch weiter.