Полезные советы домашним мастерам и людям с руками

пятница, 23 августа 2013 г.

Расходные материалы и процесс серебрения поверхностей

   В принципе, все необходимое можно купить в конторах торгующими химическими реактивами. Или - хозмагазины, рынки, СТО, товарищи.

   Здесь будем рассматривать только СЕРЕБРЕНИЕ поверхностей. Соответствующим будет и набор реактивов.

     Для СЕРЕБРЕНИЯ потребуется:

  Серная кислота (H2SO4) - СТО и автомагазины продают кислоту для заправки аккумуляторов, довольно хорошего качества. Те присадки и примеси что там есть, нашему занятию совершенно не мешают. Если брать кислоту на рынке - есть вероятность нарваться на плохую и в дальнейшем это отразится на качестве покрытия. Так что осторожнее. Обычно, она продается в пластиковых канистрах на 3 л, концентрация - 36%. На наши цели шесть литров - достаточно.

     Хлорид натрия (NaCl) - он же, пищевая соль. Покупаем в продмаге, 2 пачки (2 кг).

   Гидрокарбонат натрия (NaHCO3) - он же, пищевая сода. Опять идем в продмаг. Нужна одна пачка (100 г).
   
Нитрат натрия (NaNO3) - известен под именем «натриевая селитра». Продается в магазинах, торгующими удобрениями. Берете пакет на 5 кг или немного меньше. Важное замечание, продавцы удобрениями могут посоветовать купить смесь из натриевой и аммиачной селитры (типа лучше) - не брать! Нужен, только, NaNO3, желательно без примесей и добавок.
   Силикат натрия (Na2SiO3) - или «Жидкое стекло» (он же силикатный конторский клей - можно купить в магазине канцелярских принадлежностей). В магазин стройматериалов или на рынок - 1 кг достаточно.
   Карбонат натрия (Na2CO3) - он же кальцинированная сода, он же стиральная сода. Вперед на рынок стройматериалов или магазины, торгующие моющими средствами. У кого-то из них эта сода обязательно будет. Пару килограмм достаточно.
   Железистосинеродистый калий (K4[Fe(CN)6]), он ещё известен под названием «жёлтая кровяная соль». Наиболее доступное место, где он может быть, школьная или институтская химическая лаборатория. Необходимо 200 г.
  Серебряный лом (Ag) - тут подойдут и любые серебросодержащие сплавы (серебряная ложка, сережки, контакты и т.п.). Количество - где-то на 15-20 грамм чистого металла.
     Любое моющее средство - 1 бутылка.
    
    Процесс СЕРЕБРЕНИЯ
  Прежде всего, изготовим концентрированную серную кислоту. Делаем емкость из пивной 0,5 л бутылки, желательно прозрачного стекла (легче контролировать процесс). Для этого отрезаем горлышко где-то на уровне верхней трети. Острые края бутылки желательно обработать напильником. Готовим песчаную баню - старая железная кастрюлька или большая кружка, заполненная песком слоем 10 см.
  Заливаем аккумуляторную серную кислоту где-то на одну треть. Помещаем ее в песчаную баню. Включаем нагрев.
   При нагревании серная кислота теряет влагу и ее концентрация растет. Дожидаемся, пока не появится легкий дымок. Это пошла окись серы. Не перегрейте смесь - окись серы моментом вытягивает влагу из воздуха и превращается в серную кислоту в виде взвеси - вдыхать ее не полезно. Быстренько снимаем баню с плитки и накрываем бутылку стеклом.
   Выдерживаем в бане минут 15-20. Горячая серная кислота весьма опасна. В случае разлива обильно засыпаем это место пищевой содой, если попадет на кожу - проест быстрее, чем почувствуешь боль. Так что респиратор и перчатки должны быть в использовании. Подобным образом, повторяя, отгоняем где-то 300-400 мл концентрата. Храним в стеклянной посуде, лучше с притертой крышкой.
   Далее понадобится азотная кислота - делаем сами! Берем 2 бутылки, желательно «попузатее». В одну бутылку кладем 165 грамм натриевой селитры и заливаем туда же 100 мл концентрированной серной кислоты. Быстренько соединяем горлышками с пустой бутылкой и заматываем это место скотчем, чтобы внутрь не попадал воздух. Наклоняем получившуюся конструкцию так, что бы пустая бутылка была чуть выше. Начинаем нагревать бутылку со смесью, пустая заполняется красно-бурым газом - окисью азота, а селитра потихоньку растворяется в кислоте. Не перегревай! Сильный нагрев увеличивает газообразование, и окись азота стравится через соединение. После полного растворения, прекращаем нагрев.
    Бутылки ставим в холодное место, часа на 3. Получаем в бутылке жидкость с осадком. Осадок, глауберова соль, нам не нужна, а жидкость - концентрированная азотная кислота, на воздухе она «дымит». Повторяя процесс, получаем 150-200 мл. Для временного хранения подойдет пластиковая бутылка, но для длительного нужно все-таки стекло.
     Разбавляем азотную кислоту водой 1:1. То есть из 150 мл концентрата получаем 300 мл рабочего раствора. Начинаем растворять серебро или его сплавы. Чем мельче будут кусочки, тем быстрее пойдет процесс. При растворении выделяется красно-бурый газ (окись азота), весьма ядовит, так что нужна вентиляция! Пока растворяется серебро, готовим перенасыщенный раствор поваренной соли. В 300 мл воды, при 80°С добавляем соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Фильтруем. Охлаждаем. Выпадает осадок (соль), снова фильтруем.
   После растворения металла, начинаем приливать мелкими порциями раствор соли. Начинает интенсивно выпадать осадок. Подождем, пока осядет, приливаем еще чуть-чуть. Повторяем до тех пор, пока не прекратится выпадение осадка.
   Не бойтесь переборщить с солью, лишнее останется в растворе. Далее рабочий раствор с осадком нагреваем до 90°С. и выдерживаем при такой температуре 10 минут.
  Тонкий осадок при этом укрупнится. Далее аккуратно сливаем раствор с осадка, приливаем воду, взбалтываем, отстаиваем, опять сливаем раствор. Этот процесс называется декантация. Таким образом, хорошо промываем осадок. Жидкость с осадком фильтруем через промокашку. Полученный фильтрат и есть хлорид серебра (AgCl), который используется в большинстве рецептов для СЕРЕБРЕНИЯ. Но хранить его долго не получится. Это соединение весьма неустойчиво и довольно быстро разлагается до металлического серебра, особенно под действием света.
  Отсыпаем хлорид серебра в количестве необходимом для СЕРЕБРЕНИЯ (об этом ниже), а остаток ведь не выбрасывать же! Поэтому оставшийся реактив заливаем водой. Бросаем туда мелкие, но такие, чтобы можно было, потом заметить кусочки оцинкованной проволоки, по весу в 2 раза больше чем хлорида серебра. Туда же приливаем грамм 50 раствора поваренной соли. Нагреваем эту смесь до 80-90°С и поддерживаем эту температуру. Весьма быстро хлорид серебра восстанавливается до металла. Греем и помешиваем до тех пор, пока весь осадок не станет серого цвета. Удаляем кусочки проволоки. Далее опять декантируем раствор. Последние порции промывки желательно делать дистиллятом. Полученный осадок фильтруем на промокашку. Фильтрат - чистое серебро.
  В отдельной посуде, опять разводим концентрированную азотную кислоту с водой (желательно дистиллятом) в отношении 1:1. В посудину, где находится порошок серебра, мелкими дозами аккуратно приливаем раствор азотной кислоты до тех пор, пока не растворится весь металл (газы - вентиляция). Полученный раствор выпариваем до сухого остатка. Это азотнокислое серебро (AgNO3). Храним его в темном месте в стеклянной посуде с притертой крышкой. Реактив весьма едкий и может оставить язвы на руках, обращаться осторожно! В случае необходимости получить хлорид серебра - растворяем в воде, приливаем раствор соли и фильтруем (см. выше).

  Теперь необходимо подготовить поверхность детали для СЕРЕБРЕНИЯ. Сначала обезжириваем. 
    Готовим раствор:
    Вода - 1 л
   Жидкое стекло - 50 г
   Кальцинированная сода - 25 г
   Средство для мытья посуды - 25 г.
   Нагреваем раствор до 70°С и опускаем туда деталь. Время обработки - 20 мин. Руками не трогать! Там где схватишься, серебро слезет. Непосредственно перед серебрением - декапируем поверхность (удаляем оксидную плёнку) - помещаем деталь в раствор азотной кислоты (1:1 - 15-20%) на 40-60 секунд и сразу в раствор для серебрения.

   Итак, начнем серебрить ...
  Рекомендуется делать СЕРЕБРЕНИЕ электрохимическим способом. Гораздо более стойкое и качественное покрытие.
 Для сравнения приведем краткое описание альтернативы, если кто-то хочет попробовать другой метод СЕРЕБРЕНИЯ.

   Химическое СЕРЕБРЕНИЕ
   20 г хлористого серебра
   120 г поваренной соли
   150 г лимонной кислоты
    вода - 1л
  Кипятим раствор 15 мин. Затем помещаем деталь на подвесах в ёмкость и кипятим. Постепенно она покрывается слоем серебра.
  Недостаток данного способа серебрения - невозможно проконтролировать толщину покрытия серебром и низкая механическая стойкость. Подобным способом можно пользоваться только для декоративных целей.

    Электрохимическое СЕРЕБРЕНИЕ
    Раствор:
    хлористое серебро - 20 г
    желтая кровяная соль - 50 г
    кальцинированная сода - 60 г
    вода - 1 л
   Анод - графит, катод - деталь. Плотность тока - 0,1 А/кв. дм. Температура раствора - 20°С. Время гальванизации подбирается индивидуально, постоянно контролируя процесс. Очень важно чтобы источник питания был стабилизированный и давал чистый постоянный ток. На выходные цепи желательно повесить большую емкость 60000-100000 мкФ. Пульсирующий ток испортит поверхность.
   После СЕРЕБРЕНИЯ есть рекомендации пассивировать поверхность в 1% растворе хромпика с выдержкой 20 мин. Пассивация - это нанесение оксидной пленки, предотвращающее дальнейшее окисление. Во многих случаях она не требуется.

Миниатюрная установка для гальваники

Комментариев нет :