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Alt 6. September 2011, 18:17   #1
SHADOW
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Lightbulb Anleitung: Elektrolyse bauen (oder: Entrosten für Faule)

Hallo Leute,

nachdem ich es ja bereits letztes Jahr angekündigt hatte, habe ich endlich etwas Zeit gefunden eine ausführliche Anleitung zu schreiben, wie man sich eine Elektrolyse selber bauen kann.

Jeder kennt sicher das Problem: man hat irgendein rostiges Teil, am besten noch in so einer abartigen Form, bei dem reguläre Entrostungsmethoden sehr zeitaufwändig oder mühselig sind. Oder ihr habt ein Teil, dass möglichst nicht mechanisch bearbeitet werden soll. In beiden Fällen eignet sich die Elektrolyse prima und die kriegen selbst Handwerkslaien wie ich gebaut ohne sich dabei in die Luft zu jagen. Zumindest nicht, wenn man sich an einige Spielregeln hält, die ich im Folgenden erläutern möchte. Garantie übernehme ich dennoch keine, ausprobieren auf eigenes Risiko!


1. Was ist eine Elektrolyse und wie funktioniert sie?

Bei einer Elektrolyse wird mittels Strom eine chemische Reaktion herbeigeführt. Eine geringe elektrische Ladung wird durch das zu behandelnde Metall geschickt und regt den Ionenaustausch an, vorausgesetzt das Werkstück befindet sich in einer elektrolytischen Lösung. Der Prozess ist mit die schonenste Möglichkeit, um Lack, Farbe oder Rost von Metallen zu entfernen. Die Chemifreaks unter euch erfahren mehr zur genauen chemischen Abfolge bei Wikipedia.

Da der MFD meiner Saiga MKR etwas mitgenommen ist und gerne mal Flugrost ansetzt, wenn man die Diva nicht sofort nach dem Ausgießen mit heißem Wasser abtrocknet, habe ich beschlossen, dem eine neue Beschichtung zun geben. Vorher muss aber erstmal der angeschlagene alte Russenlack ab. (Bild 01 + Bild 02)


2. Was braucht man für eine eigene Elektrolyse?

Folgende Materialien sollte man zur Hand haben:

- 1 großer Eimer oder ein anderes Kunststoffgefäß (nichts aus Metall, schließlich arbeiten wir mit Strom!)
- 1 Stahlteil (Edeltstahl ist besser), dass als "Opferanode" herhalten kann und im Verlauf der Elektrolyse zersetzt wird
- 1 Autobatterie-Ladegerät mit mindestens 2 Ampere und wenn möglich mit Amperemeter (meines hat 6 Ampere, das ist auf jeden Fall ausreichend, auch bei größeren Gefäßen und Werkstücken)
- etwas Backpulver oder Natron
- Kupferdraht (falls vorhanden)
- mehrere Liter Wasser
- Handschuhe
- Seife, Spülschwamm, Bürste (für die Vorreinigung)
- Messingdrahtbürste

Vor der Elektrolyse müssen die zu behandelnden Werkstücke von Öl und Schmutz befreit werden! Dazu die Teile mit Seife (oder Spüli) und warmem Wasser gründlich reinigen. Bei dreckigen oder öligen Teilen funktioniert die Elektrolyse nicht besodners, da durch die Schmutz- bzw. Ölschicht der Kontakt zum eigentlichen Metall blockiert wird.

Wichtig: Nur reine Metalle dürfen in die Elektrolyse! Also kein Messing oder andere Legierungen! Bei diesen ist die Elektronemigration durch die verschiedenen Metalle unterschiedlich. Bei einem Messingwerkstück werden z.B. erst die Zinkanteile gelöst, da sie unedler als das Kupfer in der Legierung sind. Die Folge kann eine porige Oberfläche oder gar eine komplette Strukturschwäche des Werkstücks sein! Wer also ein altes Bajonett mit Messingbeschlägen hat, sollte das tunlichst NICHT in die Elektrolyse legen!


3. Wie baue ich das nun zusammen?

a) Den Eimer mit Wasser füllen. Je nachdem welche Form und Größe er hat, braucht man mal mehr oder weniger. Die Opferanode sollte möglichst komplett im Wasser sein, das zu behandelnde Werkstück auf jeden Fall. (Bild 03)

b) Da die Elektrolyse ohne elektrolytische Lösung nicht funktioniert, müssen wir die noch herstellen. Zuerst aber Handschuhe anziehen, denn die Lösung ist nicht gerade hautfreundlich! Für die Neugierigen: eine bereits benutzte Lösung kribbelt etwas, wenn man ohne Handschuhe reinlangt --> nicht zu empfehlen, vertraut mir!

Das Natron in's Wasser einrühren. Wer kein Natron zu Hause hat kann auch Backpulver nehmen (das enthält Natriumhydrogencarbonat und geht genauso). Wer von beidem nicht genug da hat kann beides auch mischen. Für einen 10 L Eimer braucht man ca. 2 Esslöffel Backpulver oder Natron. Aber so genau muss das nicht sein, etwas mehr oder weniger ist auch nicht schlimm! Das Wasser hat nun eine leicht milchige Farbe. (Bild 04)

Wichtig: Theoretisch kann man auch Kochsalz als Elektrolyt nehmen, dadurch entsteht aber Chlorgas! Da das saugiftig und somit gefährlich ist, bleiben wir lieber beim Backpulver oder Natron!

c) Das Stahlteil (die Opferanonde) in den Eimer hängen. Ein Edelstahlteil zersetzt sich langsamer und ist daher besser geeignet. Man kann aber eigentlich jedes beliebige Stahlteil benutzen, solange die Oberfläche möglichst groß ist. Ich benutze einen alten Edelstahl-Kochtopf. Flache Teile wie der Topfdeckel wären noch besser geeignet, aber der war im Gegensatz zum Topf nicht kaputt und den durfte ich daher nicht Zweckentfremden ohne mir Ärger einzuhandeln (nochmal Bild 04).

d) Das zu behandelnde Werkstück in den Eimer hängen. Ich nehme dafür einen Kupferdraht. Den kann man prima um das Werkstück wickeln und es so ganz in den Bottich tauchen, ohne dass die Klemme vom Ladegerät mit in die Lösung taucht und aussieht wie Sau (Bild 05 + Bild 06).

Wichtig: Das Werkstück und der Kupferdraht dürfen die Opferanode (meinen Topf z.B.) nicht berühren! Je näher beide zusammen sind, desto stärker ist der Stromfluss und desto schneller geht das ganze Prozedere. Aber berühren dürfen sich beide auf keinen Fall!

e) Nachdem nun Werkstück und Opfermetallstück in der elektrolytischen Lösung hängen, wird es Zeit um den Strom anzuklemmen. Das zu opfernde Metallstück (mein Kochtopf) wird mit der positiven roten Klemme (der Anode) verbunden. Die Klemme sollte nicht in die Lösung getaucht werden, da sie sich sonst auch auflöst. Am besten auch hier Kupferdraht einsetzen oder die Opferanode nicht komplett in die Lösung tauchen (so wie ich das mache). Nun das Werkstück mit der negativen schwarzen Klemme (der Kathode) verbinden. Spätestens hier empfiehlt sich der Einsatz von Kupferdraht, damit die Klemme nicht in der Lösung liegt.

Wichtig: Nochmals überprüfen, ob beide Teile richtig verkabelt wurden. Wer das Werkstück an den falschen Pol hängt, zersetzt es und entrostet seinen Kochtopf.

f) Wenn nun beide Teile in der Lösung hängen und richtig verkabelt sind, das Ladegerät einstecken und anschalten. Das Amperemeter sollte dabei leicht ausschlagen und gibt euch somit sofort eine Rückmeldung, ob auch wirklich Strom fließt. Wenn nicht, nochmals das Ladegerät abschalten, ausstecken und die Verkabelung bzw. den Kontakt zu den Metallen prüfen. Wenn das Amperemeter ausschlägt solltet ihr auch nach kurzer Zeit bereits kleine Bläschen sehen, die in der Lösung aufsteigen (Bild 07). Wenn dies der Fall ist, funktioniert die Elektrolyse!

Wichtig: Die aufsteigenden Bläschen enthalten geringe Mengen Wasserstoff. Daher sollte die Elektrolyse an einem gut gelüfteten Ort betrieben werden (z.B. Kellerraum mit gekipptem Fenster). Selbst so geringe Mengen Wasserstoff ergeben zusammen mit Sauerstoff Knallgas, das beim kleinsten Funken explodieren kann! Daher sollte man auch niemals die Elektrolyse abdecken oder neben einer offenen Flamme (brennende Zigarette z.B.) betreiben!


4. Kontrolle, Zwischenreinigung und Endresultat

Je nach Intensität der zu entfernenden Substanz und der Größe des Werkstücks dauert die Elektrolyse mehrere Stunden. Bei kleinen Roststellen und kleinem Werkstück kann man bereits nach ca. 2 h mal nachschauen wie das Zwischenergebnis ausschaut. Bei größeren Sachen und starkem Rost kann man die Elektrolyse auch mal über Nacht laufen lassen (also gut und gerne ca. 8 h). Lackierte Teile sollten nicht zu lange in der Elektrolyse bleiben, damit sich der Lack nicht vom Werkstück ablöst und die Lösung verunreinigt! Zur Lackanlösung reichen oft wenige Stunden aus. Am besten schon nach 1 h kontrollieren, spätestens jedoch nach 2 h. Vor der Entnahme des Werkstücks unbedingt wieder das Ladegerät abstellen und ausstecken!

Schaut man sich nun das Werkstück an, wird man oft eine weißliche Schicht darauf erkennen, die ist normal. Mit einer Messingbürste und etwas warmem Seifenwasser kann man nun den Rost oder Lack abbürsten. Der schwarze Lack meines MFD erwies sich als recht zäh und ein zweiter Durchgang war nötig, da er an manchen Stellen nicht abgehen wollte (Bild 08 + Bild 09).

Da die Elektrolyse bei direkter Sichtverbindung zur Anode stärker wirkt, kann auf der von der Opferanode abgeneigten Seite des Werkstücks der Rost oder Lack noch stärker vorhanden sein. Daher muss man in solch hartnäckigen Fällen die Prozedur wiederholen. Diesmal sollte man das Werkstück aber mit der anderen Seite Richtung Opferanode hängen.

Nach einem zweiten Durchgang von ca. 2 h ging bei mir der restliche Lack dann auch recht gut ab.

Wenn nun auch der zweite (oder x-te) Durchgang beendet ist, und ihr das Werkstück abgebürstet habt, solltet ihr (sofern ihr alles richtig gemacht habt) keinen Rost und keinen Lack mehr darauf finden können. Nun könnt ihr mit dem Entfetten und Neulackieren beginnen. Wenn ihr ein Teil nur entrosten wolltet, könnt ihr es nach dem Waschen und trocknen wieder ganz normal einölen. Fertig ist das gute Stück.

Übrigens nimmt die elektrolytische Lösung nach einigen Durchgängen eine ziemlich eklige grünliche Farbe an. Das ist normal und die Sedimente lagern sich mit der Zeit am Boden des Eimers ab. Auch wenn die "Suppe" ziemlich wiederwärtig aussieht, kann man die Elektrolyse relativ lange ohne neue Lösung betreiben. Meine war einen ganzen Sommer lang problemlos immer mal wieder in Betrieb. Gelegentlich muss man evtl. etwas Wasser nachfüllen weil ein Teil verdunstet war.

Die ganze Prozedur hört sich zwar sehr umfangreich an, ist aber nur einmalig von Nöten und im Endeffekt eine riesige Zeitersparnis im Vergleich zu üblichen Arbeitsschritten. Während die Elektrolyse läuft, könnt ihr nämlich irgendwas anderes machen: ein Buch lesen, Fernsehen oder im Garten arbeiten zum Beispiel. Wenn ihr die Elektrolyse also einmalig aufgebaut habt und wisst wie alles geht, ist es in Zukunft eine Sache von Minuten, sie wieder in Betrieb zu nehmen.

Solltet ihr noch Fragen haben, lasst es mich wissen.


Grüße

Thomas
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Alt 6. September 2011, 18:30   #2
Gunner
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Toller Text, verständlich und unterhaltsam zu lesen!

Was mich als chemischen Analphabeten erstaunt ist der Gebrauch der E-lyse zur Lackentfernung. Lack leitet i.d.R. keinen elektrischen Strom, wie kommt es, daß er sich löst ?
Oder trägt man so etwas von der metallenen Oberfläche mitsamt dem Lack ab ?

blasenfreie Grüße
vom Gunner
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Nichts ist gut in Afghanistan! (Margot Käßmann, Heiligabend 2009 )

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Alt 6. September 2011, 19:02   #3
H&K Schütze
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Guter Beitrag Shadow !

Und Du hast alles selbst geschrieben ? Ich möchte keinem was unterstellen, aber ich habe eine 24 Seitige Broschüre auf den Markt gebracht wo einige Textfelder sehr sehr ähnlich oder genau so geschrieben sind.
Naja, egal. Hauptsache Du hast Erfolg damit.

Ich suche noch eine Möglichkeit Messing zu säubern ohne dass es rot wird wie bei Cola, Zitronensäure oder Elektrolyse. Idee ?

Gunner : Man muß grundsätzlich am zu reinigenden Objekt eine blanke Stelle schaffen sonst geht es nicht. Lackierte Teile legt man am besten eine Nacht in Aceton ein und dann in die Lyse. ( Im Baumarkt 5,- Euro der Liter)

Mike
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Alt 6. September 2011, 19:08   #4
SHADOW
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Hi Volker,

die Teile die ich mit der Elektrolyse entrostete waren eigentlich immer irgendwo blank oder der Lack Stellenweise abgeplatzt. Dann funktioneirt das bereits. Bei völlig intakter Lackierung ohne Macken könnte man vorher an einer unauffälligen Stelle etwas Lack abtragen.

@Mike: Jopp, habe ich selbst verfasst (als Wissenschaftler verbieten sich mir Plagiate ) , deswegen habe ich auch solange gebraucht um mich mal da ran zu setzen. Für solche Anleitungen muss man auch immer Lust zum Schreiben haben.

Mein Nachbar hat Messing immer mit Essigessenz aufpoliert. Ich benutze Messingpolitur, das ist aber etwas mühselig bei starken Verschmutzungen.

€dit: hast du noch Anmerkungen zur obigen Anleitung Mike? Wenn du eine Broschüre geschrieben hast, kennst du dich sicher besser mit der Thematik aus und hast vielleicht noch ein paar "Geheimtips" die man beherzigen sollte? Hab' ich das mit dem Messing in der E-Lyse richtig erklärt? Ein Chemikerkollege von mir hat mir den genauen Vorgang mal erklärt, das ist aber schon ein gutes Jahr her und ich bin daher nicht mehr 100%ig sicher, ob das mit dem Zink so stimmt oder ob das einen anderen Grund hatte.


Grüße

Thomas
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Geändert von SHADOW (6. September 2011 um 19:16 Uhr).
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Alt 6. September 2011, 19:27   #5
H&K Schütze
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Ansich ist alles gut erklärt. Ich persönlich nahm immer ein Netzteil und habe dort dann Kabel mit Krokoklemmen angebracht die mit in der Lauge sind. Grundsätzlich kann man alle Metalle in der Elektrolyse reinigen. Nur sollte man gerade bei Buntmetallen nur ganz kurz die Oxydschicht anlösen. Dies trifft besonders bei Alu, Kupfer und Messing zu. Bei einer Hülse z.B. im Kal. 8x57 reichen 10 Minuten. Sie wird dann hellbraun und diese Schicht läßt sich ganz einfach mit feiner Stahlwolle und Wasser abreiben und sie glänzt wieder wie Messing. Bei längerer Lyse zersetzt sie sich oder das Messing wird aus genannten Gründen rot / rosa und bleibt so weil Elemente der Legierung verloren gehen.
Zink / Feinzink läßt sich auch sehr gut mit der Lyse machen. Man muß aber ein Auge drauf haben !

Auch läßt die Wirkung der Lauge mit der Zeit nach. Je nach Anwendedauer sollte man hin und wieder die Lauge neu anmischen und vollständig ersetzen.

Mike
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Alt 6. September 2011, 19:32   #6
SHADOW
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Ein normales PC-Netzteil?

Danke, jetzt weiß ich auch, wieso meine Lösung gegen Ende letzten Jahres ewig brauchte um was zu lösen. Die war wohl doch zu versifft. Kein Wunder nach ca. 20 extrem rostigen Werkzeugen.

Nochmals danke für die Tips Mike!

Momentan trocknet mein neuer Lack des MFDs übrigens im Ofen. Sobald der "gar" ist, mache ich vom fertigen Resultat auch noch Fotos.


Thomas
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Alt 6. September 2011, 19:41   #7
H&K Schütze
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Nein, eins von Conrad für Bastler mit 12 V / 3 A Ausgang. Als Opferanode hatte ich immer alte blinde Spiegelgläser vom Leopard Kampfpanzer genommen die sind auch aus Edelstahl. Diese hatte ich an eine Holzleiste geschraubt und in die Lauge gehangen.

Wenn die Wirkung nachläßt, reicht auch manchmal das umrühren der Brühe !


Mike
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Alt 6. September 2011, 20:11   #8
SHADOW
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Ahh, na dann versuch ich es beim nächsten Mal mit umrühren bevor ich alles neu zusammenpantsche.

Hier noch die Bilder des neu lackierten MFDs frisch aus dem Ofen (Bild 10 + Bild 11).
Angehängte Grafiken
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Alt 7. September 2011, 08:28   #9
Fürio
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Hallo Shadow

Vielen Dank für Deinen ausführlichen Bericht. Ich denke, mein Jeep (jedenfalls Teile davon) wird sich in Zukunft einige E-Lyse Behandlungen unterziehen müssen

Gruess aus der Schweiz
Dani
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Man löst keine Probleme, indem man sie auf Eis legt. (Winston Churchill)

Der Vorteil der Klugheit besteht darin, dass man sich dumm stellen kann. Das Gegenteil ist schon schwieriger. (Kurt Tucholsky)
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Alt 7. September 2011, 09:10   #10
John Wayne
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Standard hi Shadow,

ich finds schon mal gut bevor ich es ausprobiert habe. Sobald ich etwas Zeit habe, werde ich mich zum Alchimisten wandeln und wild um mich zu entrosten... (während ich im Garten auf die Sonne warte)

Toller Bericht. Danke.

With Shiny Reguards
J.W.
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Gruß
J.W.
Irgendwann wirst Du feststellen, dass es etwas nicht mehr gibt obwohl es doch immer da war...
und das nur, weil DU nicht dafür gekämpft hast.
J.W.
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Alt 7. September 2011, 11:32   #11
MrSheepy
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Schöner Beitrag! Hast Du wirklich gut gemacht! Ich habe auch Jahrelang mit der Elektrolyse gearbeitet und auch größere und Massive Objekte wie z.B. Kettenglieder gereinigt.

Deshalb als Ergänzung->

- Besorgt Euch in der Apotheke Ätznatron. Die Wirkung wird damit um einiges verbessert. Backpulver funktioniert u.U. nicht vernünftig.

- Batterieladegeräte immer mit mind. 6A (besser höher) und zusätzlicher Sicherung nehmen! Es passiert ganz schnell bei größeren Objekten, das es auf einmal Puff! macht, komisch riecht und furchtbar Dunkel ist... Bei einem Kettenglied lag der Ladestrom schon mal bei läppischen 15A. Da sollte man dann auch besser nicht mehr ins Wasser packen!

- Warmes Wasser verbessert die Wirkung nochmals

- Auf den Boden kommt ein grobes Kunststoffgitter mit Abstandshaltern (~1cm) oder ähnliches, damit das Werkstück nicht im Dreck hängt

- Die Elektrolyse in mehreren Schritten durchführen. Zwischendurch das Werkstück rausnehmen, reinigen und dann nochmal in die Elektrolyse. Damit werden auch tieferliegende Oxidschichten abgelöst

- Immer Edelstahl nehmen!

- Nach der Elektrolyse das Werkstück GRÜNDLICH mit Wasser und Seife reinigen, gut trockenn und dann weiterbearbeiten

- Immer Handschuhe und Brille tragen
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Verbietet Hartschalenfrüchte! Jedes Jahr werden weltweit 150 Menschen von Kokosnüssen erschlagen!

Mitglied im Komitee gegen die Entführung von Kühen durch Ausserirdische.
MrSheepy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 9. January 2016, 21:49   #12
hape*
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Beiträge: 1
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Hallo,

auch wenn das Thema schon älter ist: Wo und wie kann ich die Lösung entsorgen? Muss ich das zum Wertstoffhof bringen?

Gruß
hape* ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 9. January 2016, 22:37   #13
SHADOW
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Habe ich nicht gemacht. Ich habe es im Kellerabfluss entsorgt.
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Alt 10. January 2016, 00:54   #14
Henry Blake
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Ort: Saarland
Beiträge: 58
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Hallo Shadow, schmalzgewichster Rittersmann,

der Abluß dürfte danach frei von Ablagerungen gewesen sein. :-)
Henry Blake ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10. January 2016, 20:49   #15
SHADOW
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Habe lieber nicht nachgeschaut.
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