Die Hull-Zelle, auch als „Hullzelle“ oder international als „Hull cell“ bezeichnet, ist eine trapezförmige Elektrolysezelle nach R. O. Hull, die es ermöglicht, auf einer ebenen Kathode Metallschichten über einen breiten Stromdichtebereich abzuscheiden. Sie dient der Beurteilung des Abscheidungsverhaltens eines Elektrolyten, insbesondere in den Grenzbereichen der Stromdichte, und erlaubt bei entsprechender Erfahrung auch qualitative Rückschlüsse auf die Zusammensetzung und den Zustand des Elektrolyten. Die Hull-Zelle wird üblicherweise in zwei Baugrößen mit einem Elektrolytvolumen von 250 mL und 1 L eingesetzt.
Aufgrund der geometrischen Form stellt sich entlang der Kathode eine definierte Stromdichteverteilung ein, die näherungsweise über empirische Beziehungen zwischen Stromstärke und Abstand auf dem Kathodenblech beschrieben werden kann. Die Abscheidung erfolgt in der Regel über eine Zeit von 15 ± 0,5 min; bei Chromelektrolyten wird die Abscheidungszeit wegen der starken Erwärmung meist auf etwa 4 min ± 10 s begrenzt. Die Rührverhältnisse sollten den praktischen Betriebsbedingungen möglichst nahekommen. Der für die Auswertung relevante Bereich der Kathode liegt typischerweise zwischen 0,6 und 8,3 cm.
Die annähernde Stromdichteverteilung entlang der Kathode kann über empirische Beziehungen zwischen der Stromstärke I und dem Abstand x auf dem Kathodenblech beschrieben werden. Für die 250-mL-Hull-Zelle gilt näherungsweise:
Für die 1-L-Hull-Zelle ergibt sich entsprechend:
Dabei ist I der angelegte Strom in Ampere und x der Abstand vom schmalen Ende der Kathode in Zentimetern.
Die lokale Stromdichte auf dem Blech lässt sich berechnen. Formel und Berechnungshilfe erhalten Sie im Galvano-Rechner.
