Magnesium-Elektroden richtig reinigen: Oxidschichten erkennen und entfernen

Magnesium-Elektroden richtig reinigen

Oxidschichten erkennen, sicher entfernen und lange Produktionszeiten vermeiden

Magnesium-Elektroden können sich während der Lagerung und bei der Herstellung kolloidaler Magnesiumdispersionen sichtbar verändern. Häufig bildet sich auf der Oberfläche eine weißliche, graue oder matte Schicht.

Diese Veränderung ist eine materialtypische Eigenschaft von Magnesium und zunächst kein Hinweis auf einen Defekt der Elektrode oder des Kolloidgenerators. Wird die Schicht jedoch zu stark, kann sie den elektrischen Kontakt und damit den Stromfluss erheblich beeinträchtigen.

Dieser Fachbeitrag erklärt:

• warum sich Magnesium-Elektroden verändern,
• wie Oxid- und Ablagerungsschichten die Produktionsdauer beeinflussen,
• weshalb auch die oberen Kontaktflächen gereinigt werden müssen,
• wie sich die Elektroden sicher reinigen lassen,
• und welches Grundwissen für eine zuverlässige Kolloidherstellung wichtig ist.

Kurz erklärt:

Eine matte oder weißlich-graue Oberfläche ist bei Magnesium grundsätzlich möglich. Entscheidend ist, ob die entstandene Schicht den elektrischen Kontakt und den tatsächlich fließenden Strom beeinträchtigt.

Warum bildet sich auf Magnesium eine Oxidschicht?

Eine materialtypische Reaktion mit Sauerstoff und Feuchtigkeit

Magnesium ist ein reaktionsfreudiges Erdalkalimetall. Sobald seine Oberfläche mit Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit in Kontakt kommt, können sich unter anderem Magnesiumoxid und Magnesiumhydroxid bilden.

Diese Reaktionen können bereits während der Lagerung stattfinden. Sie treten aber auch während der elektrochemischen Herstellung auf, weil die Elektroden mit Wasser in Kontakt stehen und an ihrer Oberfläche elektrochemische Prozesse ablaufen.

Die ursprünglich metallisch glänzende Oberfläche kann dadurch mit der Zeit:

• weißlich oder grau werden,
• matt oder fleckig erscheinen,
• festere Ablagerungen bilden,
• sich rau anfühlen,
• oder ihren metallischen Glanz verlieren.

Eine leichte Oberflächenveränderung ist bei Magnesium normal. Die Elektroden sollten dennoch regelmäßig kontrolliert und bei Bedarf gereinigt werden.

Wie beeinflusst die Oxidschicht die Produktion?

Weniger Strom bedeutet eine längere tatsächliche Produktionszeit

Für die elektrochemische Herstellung muss elektrischer Strom zuverlässig vom Generator über Anschlüsse und Elektroden durch das Wasser fließen können.

Oxid- und Ablagerungsschichten sind deutlich schlechter leitfähig als eine saubere metallische Oberfläche. Mit zunehmender Schichtdicke kann der elektrische Widerstand steigen. Dadurch kann:

• der tatsächlich fließende Strom deutlich abnehmen,
• der Stromfluss schwanken,
• die angezeigte Restzeit länger werden,
• die Restzeitanzeige zeitweise stehen bleiben,
• oder die Produktion nahezu vollständig zum Erliegen kommen.

Auch wenn der Kolloidgenerator eine voraussichtliche Produktionszeit anzeigt, handelt es sich dabei um eine laufend berechnete Annäherung. Entscheidend ist der tatsächlich fließende Strom.

Verändert sich der Stromfluss während der Produktion, wird auch die Zeitberechnung angepasst. Aus einer zunächst angezeigten Laufzeit von einigen Stunden kann daher eine erheblich längere tatsächliche Produktionsdauer werden.

Wichtig:

Eine Produktionszeit von mehreren Tagen bei einem üblichen Ansatz von 250 ml Magnesium mit 20 ppm ist nicht normal. Sie deutet darauf hin, dass nur ein sehr geringer oder kein gleichmäßiger Strom fließt.

Nicht nur den eintauchenden Bereich kontrollieren

Saubere Kontaktstellen sind für eine stabile Stromübertragung entscheidend

Eine häufig übersehene Ursache sind die oberen Kontaktstellen der Elektroden. Oxidationsrückstände und Ablagerungen können sich nicht nur im Bereich bilden, der in das Wasser eintaucht, sondern auch dort, wo die Elektrode mit dem Halter oder Anschluss verbunden wird.

Ist diese Kontaktfläche oxidiert oder verschmutzt, kann ein erhöhter Übergangswiderstand entstehen. Der Generator kann technisch einwandfrei funktionieren und dennoch nur einen sehr geringen Strom übertragen.

Kontrollieren und reinigen Sie deshalb:

1. den in das Wasser eintauchenden Bereich,
2. die gesamte sichtbare Elektrodenoberfläche,
3. die oberen Kontaktflächen der Elektroden,
4. sowie die trockenen Kontaktstellen des Elektrodenhalters.

Reinigungs- oder Säurelösungen dürfen nicht in Stecker, Buchsen, Kabel, Halter oder elektrische Bauteile gelangen.

Methode 1: Mechanische Reinigung

Für leichte bis mittlere Oxid- und Ablagerungsschichten

Benötigte Materialien

• sauberes Schleifvlies,
• sehr feines Schleifpapier, etwa Körnung 600 bis 1000,
• alternativ feine Stahlwolle, 0, 00 oder 000 für sehr feine Reinigung,
• destilliertes Wasser oder Reinstwasser,
• sauberes, fusselfreies Tuch.

Schritt für Schritt

1. Schalten Sie den Kolloidgenerator aus und trennen Sie die Elektroden vollständig vom Gerät.
2. Reiben Sie die Elektrodenoberfläche vorsichtig und gleichmäßig ab.
3. Reinigen Sie besonders die oberen Kontaktflächen.
4. Entfernen Sie nur die störende Schicht und vermeiden Sie unnötigen Materialabtrag.
5. Spülen Sie die Elektroden gründlich mit destilliertem Wasser oder Reinstwasser ab.
6. Trocknen Sie sie sofort mit einem sauberen, fusselfreien Tuch.

Verwenden Sie möglichst keine Bürsten aus Messing, Kupfer oder anderen Fremdmetallen. Diese können Abrieb auf der Magnesiumoberfläche hinterlassen und die Reinheit der späteren Herstellung beeinträchtigen.

Methode 2: Reinigung mit Haushaltsessig

Eine kurze Behandlung für gleichmäßige oder stärkere Oxidschichten

Bei einer gleichmäßigen oder etwas stärkeren Oxidschicht kann eine kurze Reinigung mit schwacher Essigsäure hilfreich sein.

Benötigte Materialien

• klarer Haushaltsessig mit ungefähr 5 % Säure,
• alternativ ausreichend verdünnte Essigessenz,
• kleiner Behälter aus Glas oder geeignetem Kunststoff,
• Schutzhandschuhe und Schutzbrille,
• destilliertes Wasser oder Reinstwasser,
• sauberes, fusselfreies Tuch.

Essigessenz richtig verdünnen

Verwenden Sie vorzugsweise klaren Haushaltsessig mit ungefähr 5 % Säure. Falls ausschließlich Essigessenz mit 25 % Säure zur Verfügung steht, mischen Sie einen Teil Essigessenz mit mindestens fünf Teilen Wasser. Eine stärkere Verdünnung ist für den ersten Versuch ebenfalls möglich.

Schritt für Schritt

1. Legen Sie ausschließlich die ausgebauten Elektroden kurz in den Haushaltsessig beziehungsweise die verdünnte Essiglösung.
2. Beobachten Sie die Oberfläche während der gesamten Behandlung.
3. Kontrollieren Sie die Elektroden erstmals nach etwa 30 bis 60 Sekunden.
4. Nehmen Sie sie heraus, sobald sich die störende Schicht gelöst hat.
5. Spülen Sie die Elektroden sofort besonders gründlich mit destilliertem Wasser oder Reinstwasser ab.
6. Trocknen Sie sie vollständig mit einem sauberen, fusselfreien Tuch.
7. Entfernen Sie verbliebene matte Rückstände bei Bedarf vorsichtig mit sauberem Schleifvlies.

Welche Methoden sind nicht für zu Hause vorgesehen?

Für die normale Pflege reichen die mechanische Reinigung oder eine kurze Behandlung mit schwacher Essigsäure aus. Von folgenden Methoden raten wir im privaten Anwendungsbereich ab:

• konzentrierte Säuren oder Salzsäure,
• Natronlauge,
• elektrolytische Reinigungsverfahren,
• stark scheuernde Maschinen,
• Bürsten aus Fremdmetallen,
• Polituren mit unbekannten Inhaltsstoffen.

Diese Verfahren können Verletzungen verursachen, die Elektrode unnötig angreifen oder Fremdstoffe auf der Oberfläche hinterlassen.

Kein Öl und keine Beschichtung verwenden

Magnesium-Elektroden für die Kolloidherstellung dürfen nicht mit Maschinenöl, Pflegeöl, Wachs, Politur oder Korrosionsschutzmitteln behandelt werden. Rückstände könnten bei der nächsten Herstellung in das Wasser gelangen.

Aufbewahrung und Kontrolle vor der Produktion

Bewahren Sie gereinigte Magnesium-Elektroden vollständig trocken, getrennt von anderen Metallen, geschützt vor hoher Luftfeuchtigkeit und ohne Öl oder andere Beschichtungen in einem sauberen Behälter auf.

Kontrollieren Sie vor jedem Ansatz:

• Sind die Elektrodenoberflächen sauber?
• Sind die oberen Kontaktstellen metallisch sauber?
• Sind Halter und Anschlüsse trocken und frei von Ablagerungen?
• Berühren sich die Elektroden nicht?
• Ist der Leitwert des Wassers für die Herstellung geeignet?
• Zeigt der Generator nach dem Start einen stabilen Stromfluss an?

Wenn die Restzeit nicht herunterzählt oder sich ungewöhnlich stark verlängert, kontrollieren Sie zuerst den tatsächlich angezeigten Stromwert. Ein sehr niedriger oder schwankender Strom ist ein wichtiger Hinweis auf eine Oxidschicht, einen erhöhten Kontaktwiderstand oder ungeeignete Produktionsbedingungen.

Mehr zur Wasserqualität und Leitwertprüfung erfahren Sie in unserem Beitrag „Alternative zu destilliertem Wasser – Leitwertprüfung und Bedeutung“.