Metallschmelzen, Dokimasie und Kupellation im Hochtemperatur-Muffelofen Phönix

Die Kupellation ist ein Verfahren zur Abtrennung von Edelmetallen, zum Beispiel Gold oder Silber, aus Legierungen mit unedleren Metallen. Das verunreinigte Metall wird mit Blei legiert und dieses nimmt die Verunreinigungen in sich auf. Das entstehende Bleioxid wird mitsamt den unedleren Metalloxiden von einem porösen Tiegelchen, der Kupelle oder Kapelle, aufgesaugt. Die Temperatur dieser Metallschmelze liegt typischerweise bei 1150 °C.

Die Kupellation nutzt den Umstand der unterschiedlichen Sauerstoffaffinität der beteiligten Metalle aus. Edle Metalle wie Silber und Gold lassen sich nur sehr schwer oxidieren. Unedle Metalle hingegen können im flüssigen Zustand sehr leicht oxidiert werden. Edelmetalle lassen sich so bis 99,99 % reinigen.

Zur Durchführung der Kupellation wird das zu prüfende Metall mit etwa der doppelten Masse an Blei in einer Kupelle im sogenannten Probierofen in oxidierender Atmosphäre geschmolzen. Folgende chemische Reaktion läuft dabei ab:



Auf diese Weise wird die Konzentration des edlen Metalles während der Oxidation stetig größer, bis das gesamte Blei in Blei(II)-oxid (Bleiglätte) umgewandelt und auch die begleitenden Metalle oxidiert sind. Aufgrund der geringeren Oberflächenspannung der Oxidschmelze wird diese von der Kupelle aufgesaugt, während die Edelmetalle als kleine Perle, das Güldischsilber, zurückbleibt. Aus Bleiglätte lässt sich durch Schmelzen in reduzierender Atmosphäre wieder Blei darstellen. Der Teil des Bleis, der als gasförmiges Bleioxid oder Bleidampf entweicht, geht allerdings verloren.



In konventionellen Muffelöfen dauert der Prozess des Aufheizen auf 1150 °C sehr lange, sie heizen häufig die Umgebung auf, der Stark-Stromverbrauch ist sehr hoch und die Verschmutzung mit verdampftem Bleioxid sorgt für entsprechend hohe Folgekosten. Abhilfe schafft hier der Hochtemperatur-Muffelofen Phönix. Das Phönix wird dank Mikrowellenunterstützung schnell auf 1150 °C aufgeheizt und die Kupellation ist nach 10 min abgeschlossen. Das integrierte Abluftsystem sorgt für entsprechenden Arbeitsschutz und für eine kalte Umgebung, so das das Phönix praktisch überall aufgestellt werden kann, zumal es nicht größer als eine Mikrowelle ist. Der Stromverbrauch (220 V) ist dank des guten Wirkungsgrades der Mikrowelle sehr gering, so das insgesamt eine deutliche Kostenersparnis zu verzeichnen ist. Die Heizmuffel besteht aus einfach zu reinigenden Bauteilen um das anhaftende Bleioxid zu entfernen.

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