Über den Mechanismus des Elektropolierens
Résumé
Es scheint gesichert zu sein, daß eine passend gelenkte Diffusion durch Elektropolierung die Nivellierung einer Metalloberfläche bewirken kann. Wir vermuten, daß sich in gewissen Fällen eine wasserfreie Schicht auf der Anode bildet, die viele Ionen enthält, welche an der Metalloberfläche adsorbiert werden können. Eine Berechnung zeigt, daß das dadurch erzeugte elektrische Feld ausreicht, um die Metallionen unmittelbar aus dem Kristallgitter in die Lösung übertreten zu lassen. Die hohe anodische Spannung, die man oft beobachtet, insbesondere in den Lösungen, die ClO 4 ‐Ionen enthalten, wird der gesamten anodischen Schicht zugeschrieben, die stromleitend ist und viele ClO 4 –Ionen enthält und nicht etwa einem Oxydfilm hohen Ohmschen Widerstandes. Zum Beweis dieser Hypothese werden Messungen mit Wechselstrom, der dem Elektrolysestrom überlagert wurde, angeführt sowie Beobachtungen, die während der Elektrolyse mit polarisiertem Licht oder im Interferenzkontrast an der Anode gemacht wurden. Ebenso wird die Polierung des Galliums in einem Bad, dessen Temperatur sehr nahe am Schmelzpunkt (29,75°C) liegt, beschrieben. Es wird gezeigt, daß lokale Erhitzung nicht ausreicht, das Metall zu schmelzen. Dies scheint doch zu bedeuten, daß es einen sehr widerstandsfähigen Film nicht gibt und daraus wird geschlossen, daß die lokale Erhitzung kein wesentlicher Faktor im Mechanismus der Elektropolierung ist. Dieser scheint dagegen mit der Bildung einer diffusen halbleitenden Schicht verbunden zu sein, die die Passivierung der Anode bewirkt.
It appears to be certain that a suitable controlled diffusion can effect the levelling of a metal surface during electropolishing. Probably in certain cases a layer is formed on the anode, free from water and containing many ions which could be adsorbed on the metal surface. A calculation shows that the electric field produced is sufficient to transfer the metal ions from the crystal latice into the solution. The high anodic potential which is often observed, especially in solutions containing ClO 4 − ‐ions is attributed to this anodic layer and not to an oxide layer with high ohmic resistance. This anodic layer is electrically conducting and is rich in ClO − ‐ions. To prove this hypothesis, measurements have been made with alternating current which was superimposed on the electrolytic current, and observations have been made on the anode during electrolysis with polarized light or using interferenzcontrast microscopy. The polishing of gallium in a bath at a temperature very near its melting point (29.75°C) is also described. It is shown that local heating is not sufficient to melt the metal. This seems to suggest that a layer with a very high ability to resist is not present. It is concluded that local heating plays no essential rǒle in the mechanism of electropolishing. This seems to be connected with the formation of a diffuse semiconducting layer which causes the passivation of the anode.