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Artikel: Galvanik

Wissenswertes zu Galvanik
Was ist Galvanik?

 

In einem Galvanikbetrieb werden Metalle elektrochemisch mit qualitativ höherwertigeren, metallischen Schutzschichten veredelt. Galvanische Anlagen bestehen aus einer sehr langen Reihe von Wannen, in denen bis zu über 30.000 Liter der zur Veredlung notwendigen metallisch-salzhaltigen Lösungen für die Verarbeitung enthalten sind. In diesen Behältnissen werden die zuvor mechanisch oder chemisch gereinigten Grundwerkstoffe einem elektrischem Feld ausgesetzt. Bei der industriellen Galvanisierung (meist Lohnveredler) werden auch großdimensionierte Teile beschichtet, welche Krankapazitäten von 100 Tonnen und mehr zur Einbringung in die Galvanikbäder erfordern.

 

Galvanisierverfahren:

Oxidation, Eloxieren, Beizen, Brünieren, Chemisches Galvanisieren, Chromatieren, Elektrolytisches Galvanisieren, Färben von Metall, Phosphattieren, Tempogalvanisieren, Tauchverfahren, Trommelgalvanisierung, Verchromen, Bandgalvanisieren, etc.

 

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Galvanik#Grundmaterial

 


Galvanische Elektrolythe:

Aluminium, Antimon, Blei, Bronze, Cadmium, Cobalt, Chrom, Eisen, Gold, Indium, Kupfer, Mangan, Messing, Nickel, Nickel-Eisen, Palladium, Platin, Rhenium, Rhodium, Ruthenium, Silber, Wismut, Wolfram, Zink, Zinn.

 

Unter diesen Metallen befinden sich einige Schwermetalle, die auch in geringer Konzentration äußerst gesundheitsschädigend und umweltgefährlich sind.

 

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Galvanik#Grundmaterial

Quelle: http://www.umweltdatenbank.de/lexikon/schwermetall.htm

 

Beispiel Verchromung

Durch den schlechten Wirkungsgrad und die hohen elektrischen Ströme entsteht beim Verchromen viel Knallgas, also Wasserstoff und Sauerstoff. Das Bad schäumt. Beim Zerplatzen der Gasblasen an der Badoberfläche wird das Chrom leicht zerstäubt. Wegen der hohen Krebsgefahr, die von Chrom-(VI) ausgeht, müssen die Chrombäder deshalb abgesaugt werden.

 

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Chromelektrolyte#Hartverchromung

 

Vorbehandlung der Metalle für die Galvanisierung

 

a) mechanisch durch Schleifen und Polieren (hohe Staubentwicklung / Staubentsorgung, Lärm)

b) durch Beiz/Säurebäder aus Salz- oder Schwefelsäure, in seltenen Fällen auch aus Salpetersäure, Phosphor- und Flusssäure (Abluft/Umluft)

c) Kathodische und Anodische Entfettung mit Natriumhydroxid, Glukonaten, Triethanolamin, Phosphate, Silikate und Tenside, bei der anodischen Entfettung auch mit konzentrierten Säuren (Abluft/Umluft)

 

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Vorbehandlung_in_der_Galvanotechnik


Anforderungen an den Galvaniker

Wichtige Punkte innerhalb der Galvanotechnik sind die Abwasseraufbereitung und der damit verbundene Umweltschutz, die Belehrung im Umgang mit gefährlichen Chemikalien und das Arbeiten im Labor. Zu der Qualitätssicherung gehören die ständige Analyse der Badparameter, wie Säure- und Metallgehalt, Kontrolle des Aussehens und Farbe der Schichten, Schichtdickenmessungen.

 

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Galvanik#Galvanisierverfahren_.28.C3.9Cberblick.29

 

Immissionsschutzbestimmung in der Bauleitplanung

Eine industriell ausgerichtete Galvanikfabrik hat wegen der Verarbeitung von zum Teil gefährlichen Chemikalien sowie Staub- und Lärmbelästigung bedeutsame Abstände zu Wohngebieten einzuhalten. Der Abstandserlass des Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes NRW, aktuelle Fassung vom 06.06.2007 schreibt für eine industriell ausgelegte Galvanikfabrik mindestens 300 m vor.

 

Quelle: http://www.umwelt.nrw.de/umwelt/pdf/broschuere_immissionsschutz_bauleitplng.pdf

 




Technischer Umweltschutz bei galvanischen Prozessen

Diplomarbeit


Diplomarbeit zum Thema mit Bezug auf die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft)


Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft
)

Allgemeines

Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes–Immissionsschutzgesetz

Begründung zum Kabinettbeschluss vom 12.12.2001




Chemikalien und deren Kennzeichen

Was Galvanik so gefährlich macht


Blei



Blei reichert sich selbst in kleinen Mengen, über einen längeren Zeitraum stetig eingenommen, im Körper an, da sie z.B. in die Knochen eingelagert und nur sehr langsam wieder ausgeschieden werden. Blei kann so eine chronische Vergiftung hervorheben, die sich unter anderem in Kopfschmerzen, Müdigkeit, Abmagerung und Defekten der Blutbildung, des Nervensystems und der Muskulatur zeigt. Bleivergiftungen sind besonders für Kinder und Schwangere gefährlich. Es kann auch Fruchtschäden und Zeugungsunfähigkeit bewirken. Im Extremfall kann die Bleivergiftung zum Tode führen. Die Giftigkeit von Blei beruht unter anderem auf Störungen der Hämoglobinsynthese. Es hemmt Enzyme und behindert durch den Einbau des Eisens in das Hämoglobinmolekül. Dadurch wird die Sauerstoff-Versorgung der Körperzellen zerstört.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Blei


Cadmium



Cadmium und seine Verbindungen sind als sehr giftig eingestuft; außerdem besteht begründeter Verdacht auf krebsauslösende Wirkung beim Menschen. Eingeatmeter cadmiumhaltiger Staub führt zu Schäden an Lunge, Leber und Niere.

Gefahren gehen u.A. von Metallwerken aus. Das Einatmen der Stäube kann die Lunge ernsthaft schädigen und sogar zum Tode führen. Unfälle in der Industrie machen die realen Gefahren deutlich.

Die Symptome sind  Durchfall, Magenschmerzen, heftiges Erbrechen, Nierenschädigung, Knochenbrüche, Schäden am Zentralnerven- und Immunsystem, Störungen in der Fortpflanzung, evtl. Unfruchtbarkeit. Psychische Störungen, mögliche DNA Störungen, Krebsentstehung.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Cadmium

Untersuchung über Erkrankungen durch Cadmium des Instituts für Arbeitsmedizin der Universität Rostock


Cobalt



Größere Überdosen (ab etwa 25–30 Milligramm pro Tag) führen zu Haut-, Lungen-, Magenerkrankungen, Leber-, Herz-, Nierenschäden und Krebsgeschwüren.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Cobalt


Chrom



Chrom und Chromverbindungen werden für die verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Bei der Hartverchromung durch das Aufbringen einer Verschleißschutzschicht direkt auf Stahl, Guseisen, Kupfer.

Cr(VI)-Verbindungen sind äußerst giftig. Sie sind Mutagene und schädigen die DNA. Sie gelangen über die Atemwege in den Körper und schädigen das Lungengewebe. Menschen, die chronisch solchen Verbindungen ausgesetzt sind, haben ein erhöhtes Risiko für Lungenkrebs. Die giftige Wirkung steigt dabei mit der Unlöslichkeit des Salzes.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Chrom

Untersuchung über Erkrankungen durch Chrom des Instituts für Arbeitsmedizin der Universität Rostock


Indium



Metallische Werkstücke können durch galvanisch abgeschiedene Indiumüberzüge geschützt werden. Während von Indiummetall keine toxischen Effekte bekannt sind, zeigte es sich jedoch, dass Indiumionen im Tierversuch zu Missbildungen führte.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Indium


Mangan



Mangan ist wegen seiner hohen Affinität zu Schwefel und Sauerstoff sowie seiner werkstoffverbessernden Eigenschaften von hoher Bedeutung für die Metallindustrie.

Chronische Manganaufnahme über die Atemwege als Staub ist toxisch und führt zu Manganismus (Gehirnschädigung). Zeigt sich vor allem durch motorische Störungen ähnlich dem Morbus Parkinson durch Anreicherung des Mangans in den Basalganlien (Teil des Gehirns). Dadurch wurden auch Wesensveränderungen und Psychosen beschrieben. Im Gegensatz zum Morbus Parkinson ist der Manganismus aber gegenüber den herkömmlichen Therapieformen (Levodopa) resistent. Der Kontakt mit Permanganat kann zu Verätzungen führen.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Mangan


Nickel



Nickel ist ein bedeutendes Legierungsmetall, das hauptsächlich zur Stahlveredelung verwendet wird. Nickel ist der häufigste Auslöser für Kontaktallergien: in Deutschland sind schätzungsweise bis 4,5 Millionen Menschen gegen Nickel sensibilisiert.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Nickel

Untersuchung über Erkrankungen durch Nickel des Instituts für Arbeitsmedizin der Universität Rostock


Rhodium



Als feinverteiltes Pulver leicht entzündlich und brennbar. Da brennbares Rhodium mit Wasser reagiert, dürfen zur Löschung nur Metallbrandlöscher eingesetzt werden. Wegen einiger Hinweise auf karziogene (krebsauslösende) Wirkung werden Rhodium und seine Verbindungen in die Kazerogenitäts-Katergorie 3b eingeordnet. Wie andere Schwermetalle sind gelöste Rhodiumionen in hoher Konzentration toxisch.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Rhodium


Ruthenium



Ruthenuim erzeugt Hautflecken und reichert sich im Knochen an. Eventuell ist es krebserregend. Metallisches Ruthenium ist fein verteilt als Pulver oder Staub leicht entzündlich.


Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Ruthenium


Zink



Zink zählt zu den unentbehrlichen (essentiellen) Spurenelementen für den Stoffwechsel. Ab 200 Milligramm können aber Symptome wie Übelkeit, Erbrechen oder auch Durchfall auftreten. Beim Menschen führt die Aufnahme von Zink ab etwa einem Gramm zu akuten Vergiftungserscheinungen. Für einige Tierarten ist bereits eine kontinuierliche Aufnahme von kleinsten Mengen riskant.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Zink


Zinn



Metallisches Zinn ist auch in größeren Mengen an sich ungiftig. Die Giftwirkung einfacher Zinnverbindungen und Salze ist gering. Einige organische Zinnverbindungen dagegen sind hochtoxisch.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Zinn


Salpetersäure



Salpetersäure verursacht bereits in verdünnter Form, um so mehr in höherer Konzentration, starke Verätzungen von Haut, Schleimhaut und Augen. Die Einwirkung der Säure auf ungeschützte Stellen verursacht schlecht heilende Wunden. Das Einatmen der aggressiven Dämpfe kann je nach Einwirkungsdauer zu Bronchialkatarrhen, Lungenentzündung und schweren Lungenschäden (Lungenödem, Verätzung der Lungenbläschen) führen. Weiterhin beobachtet werden Kopfschmerz, Müdigkeit, niedriger Blutdruck, bei fortgeschrittener Vergiftung Blaufärbung der Lippen, Atemnot und Erstickungstod. Verschluckte Salpetersäure führt zu schweren, lebensbedrohlichen Verätzungen der Verdauungsorgane; bereits verdünnte Säure führt zu Gewebeschäden und erheblicher Beeinträchtigung der Verdauungstätigkeit. Symptome sind Übelkeit und blutiges, "kaffeesatzartiges" Erbrechen. Der MAK-Wert liegt bei 5 mg/m3.

Beim Kontakt mit Metallen kann sich Wasserstoffgas bilden (Explosionsgefahr!).

Salpetersäure ist ein starkes Oxidationsmittel und hat einen scharf stechenden Geruch.

Quellen:
http://www.omikron-online.de/cyberchem/cheminfo/betran/si_daten/0501-sic.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Salpeters%C3%A4ure


Salzsäure



Der Kontakt mit der Haut führt zu Verätzungen. Die Dämpfe sind reizend.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Salzs%C3%A4ure


Schwefelsäure



Schwefelsäure wirkt auf Haut und Schleimhäute stark reizend und ätzend. Sie ist in der Lage, lebendes Gewebe zu zerstören. Bei verdünnter Schwefelsäure wirkt die erhöhte Protonenkonzentration ätzend, d. h. die Wirkung ist derjenigen anderer verdünnter Säuren ähnlich. Die Wirkung besteht bei Hautkontakt, abhängig von der Konzentration, vorwiegend in lokalen Reizungen. Sie ist damit deutlich ungefährlicher als konzentrierte Schwefelsäure. Diese wirkt auf Grund ihrer stark wasserziehenden Wirkung verkohlend und schädigt schon in kleinen Mengen Haut und Augen stark. Es bilden sich nur langsam heilende, schmerzhafte Wunden. Schwefelsäure kann auch über Dämpfe aus der Luft aufgenommen werden, der MAK-Wert beträgt 0,1 mg/m3.

Die in der Luft aus Schwefeldioxid entstandene Schwefelsäure ist neben der aus Stickoxiden gebildeten Salpetersäure ein Bestandteil des sauren Regens. Durch den sauren Regen kann es vor allem in schwach gepufferten Böden und Gewässern zu einem Absinken des pH-Wertes kommen. Aus diesen Gründen gilt Schwefelsäure als eine mögliche Ursache des Waldsterbens in den 1980er Jahren. Schwefelsäure wirkt auf Fische und andere Gewässerlebewesen auf Grund ihrer Acidität toxisch.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Schwefels%C3%A4ure


Flusssäure



Fluorwasserstoffsäure wird zum Ätzen von Metallen eingesetzt. In der Galvanik zum Auflösen von Quarzkrusten auf Fluoriten.

Flusssäure ist ein starkes Kontaktgift. Die Gefährlichkeit wird dadurch noch erhöht, dass sie sofort von der Haut resorbiert wird. Dadurch ist eine Verätzung tieferer Gewebeschichten und sogar Knochen möglich, ohne dass die Haut äußerlich sichtbar verletzt ist. Eine handtellergroße Verätzung wirkt bei 40% Flusssäure bereits in aller Regel durch resorptive Giftwirkung tödlich. Flusssäure schädigt das Nervensystem, schmerzstillende Mittel sind hierbei fast wirkungslos.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Flusss%C3%A4ure


Triethanolamin



Die Dämpfe reizen die Augen und die Atemwege. Es weist eine geringe Giftigkeit auf.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Triethanolamin





Weitere Informationen zu Erkrankungen durch (chronische) Belastung von Stoffen, die in der Galvanik genutzt werden finden Sie unter:
Informationsforum/Grundlagen/Galvanik und Gesundheit

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