Сделай сам своими руками
Мастер-классы, инструкции, полезные советы, рецепты.
Добавить мастер-класс
» » Осаждение меди на неметаллических предметах
Добрый день! В данной статье мы рассмотрим процесс электрохимического осаждения меди на токопроводящие поверхности, а также попробуем покрыть медным слоем грецкий орех.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Понадобится


Итак, для эксперимента нам понадобится:
  • Неметаллическая ёмкость – химический стакан либо обычный лоток, здесь будет проходить процесс осаждения;
  • Вода, желательно очищенная;
  • Медный купорос (продаётся в магазинах для дачи);
  • Кислотный электролит для аккумуляторов (в автомагазинах);
  • Зарядное устройство на 5 Вольт, 0.3 Ампера;
  • Резисторы на 1 кОм и 220 Ом для ограничения подаваемого тока;
  • Медный электрод.

Пробуем на металле


Засыпаем в ёмкость 100 грамм купороса, заливаем пол литра воды и добавляем 70 грамм кислотного электролита.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Перемешиваем и фильтруем через воронку и ватный диск.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Устанавливаем и закрепляем медный электрод:
Осаждение меди на неметаллических предметах

К нему будет подключён плюс питания от зарядки. От минуса делаем три отвода: к первому припаиваем резистор на 1 кОм, ко второму - на 220 Ом.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Таким образом мы сможем удобно регулировать подаваемый ток.
При включении зарядного устройства начнётся химический процесс, называемый электроосаждением. Под действием электрического тока атомы меди на положительном контакте окисляются и растворяются в электролите, затем оседают на отрицательном. Ток источника питания подбирается из расчета 1 Ампер на 100 см² покрываемой поверхности.

Опыт


Вначале давайте покроем медью обычный железный гвоздь. Площадь покрытия – 10 см².
Зачищаем наждачной бумагой:
Осаждение меди на неметаллических предметах

Подключаем к минусу питания через резистор на 1 кОм, и опускаем в раствор. По истечению 30 секунд достаём и вытираем ватным диском. В результате слой получился довольно рыхлым и стёрся.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Теперь давайте попробуем создать действительно стойкое покрытие. Для этого зачищаем гвоздь и подключаем его через резистор 220 Ом, опускаем в раствор на 10-15 секунд. Затем меняем сопротивление на 1 кОм и оставляем на полчаса. Вот что вышло:
Осаждение меди на неметаллических предметах

На этот раз покрытие получилось прочным и совсем не оставило следов на диске.
После обработки наждачной бумагой небольшая часть меди всё ещё покрывала гвоздь.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Попытаемся покрыть медью свинцовую лепёшку. Если подключать её через сопротивление, даже через несколько минут результат будет ничтожным.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Но стоит подключить напрямую, как уже через минуту лепешка полностью покроется медью.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Если площадь покрытия слишком мала, то на ней можно наблюдать сильное потемнение:
Осаждение меди на неметаллических предметах

Такое явление называется нагар и связано оно с тем, что по данной поверхности протекает слишком большой ток.

Покрываем медный орех


С металлами мы разобрались, но как быть с диэлектриками, они ведь не проводят ток и реакция попросту не начнётся. Но выход есть: нужно покрыть наш предмет токопроводящим материалом. В качестве последнего отлично подходит графит, из которого делают стержни для простых карандашей.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Берём самый мягкий карандаш. Мягкие карандаши маркируются буквой «B», а цифра в начале говорит о степени мягкости. С мелкими деталями лучше справляется твёрдый карандаш. Раскрашиваем наш орех.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Осаждение меди на неметаллических предметах

Нанесение графита данным способом – очень утомительное занятие, поэтому в строительных магазинах продаётся специальный графитовый спрей. Он с этой задачей справится намного быстрее.
После раскраски сверлом вручную проделываем отверстие под «веточку». Заливаем в него супер клей, закупориваем толстой медной проволокой и засыпаем графитовым порошком, оставшимся после разукрашивания ореха.
Осаждение меди на неметаллических предметах

К проволоке подключаем минус питания через резистор на 1 кОм. На данном этапе не следует подавать большой ток, в противном случае слой меди получится рыхлым, что не есть хорошо. Спустя полчаса орех немного покрылся медью и можно уменьшить сопротивление до 220 Ом.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Ещё через некоторое время рост меди замедлится и придётся ещё уменьшить сопротивление
Для этого воспользуемся бруском дерева и нихромовой нитью, нанизанной змейкой на шурупы по его краям.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Выставляем сопротивление в 70 Ом.
Когда медь покроет орех полностью, устанавливаем значение импровизированного резистора в 5 Ом и оставляем орех ещё на пять часов для толстого и равномерного покрытия.
За это время медный электрод сильно истощился.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Вся эта медь осела на нашем орехе, создав шероховатый слой.
Осаждение меди на неметаллических предметах

По окончании процесса орех заметно прибавил в весе.

Обработка


Чтобы предать медной поверхности приятный блеск, мы покроем его патиной, а затем отполируем.
Для этого нам понадобится:
  • Нашатырный спирт, он же раствор аммиака;
  • Серная шашка (можно найти в магазинах для дачи);
  • Химический либо одноразовый стакан;
  • Мелкозернистая наждачная бумага.

Осаждение меди на неметаллических предметах

В стакан наливаем чуть аммиака и крошим немного серы. Опускаем туда орех, как показано на фото.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Стакан необходимо чем-то накрыть, ибо в процессе реакции выделяется сероводород – газ с резким запахом. Через 20 минут орех сильно потемнел, вытаскиваем его из стакана. Откусываем «веточку», конец загибаем плоскогубцами в петельку.
Осаждение меди на неметаллических предметах

Осталось отполировать орех мокрой, затёртой наждачной бумагой.
В петельку продеваем цепочку, и всё – изделие готово!
Осаждение меди на неметаллических предметах

А на этом у меня всё. Всем удачных экспериментов!

Смотрите видео


Прокомментировать
Вконтакте Одноклассники facebook
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Комментарии (1)
  1. , Alexa
    #1 , Alexa Гости 26 июля 2018 16:04
    0
    Гвоздь покрывается медью, если его просто опустить в раствор медного купороса. Стандартная проверка "бордосской смеси" на кислотность. Если в растворе остался не погашенный известью купорос, то гвоздь "краснеет".
«Сделай сам – своими руками» - сайт интересных самоделок, сделанных из подручных материалов и предметов в домашних условиях. Пошаговые мастер-классы с фото и описанием, технологии, примеры работ - все, что нужно для рукоделия настоящему мастеру или просто умельцу. Поделки любой сложности, большой выбор направлений и идей для творчества.
Мы в соц. сетях
Подпишитесь на обновления
Яндекс Дзен
© sdelaysam-svoimirukami.ru, 2009 - 2018
Если Вы нашли ошибку на сайте
Войти через:
Вконтакте Одноклассники facebook