Занимательная гальванотехника: Пособие для учащихся - Николай Одноралов

Подготовку изделий перед покрытием всегда следует проводить по такой технологической схеме: предварительно с изделий удалить грубые налеты жира, машинного масла, особенно с изделий, полученных техникой гальванопластики, так как они всегда имеют следы воска, гипса, графита, остающиеся от гальванопластических форм. Для удаления грубых налетов жира и различных загрязнений изделия промывают в бензине или ацетоне, после чего их следует опустить в горячий раствор (80–90 °C) гидроксида натрия или гидроксида калия, который предварительно растворяют в холодной воде, из расчета 10–15 г на 1 л. Обезжирив изделия в горячей щелочи, их промывают в горячей воде, а затем в холодной проточной воде в посуде под водопроводным краном.

При наличии темных пятен на изделиях после обезжиривания их можно счистить мелким песком с водой (при этом не царапая поверхность металла) или протравить в 30-процентном растворе азотной кислоты. Хорошо обезжиренные изделия должны полностью смачиваться водой и не иметь расползающихся сухих островков.

К подготовленным изделиям нельзя прикасаться руками, так как жир, имеющийся на руках, снова может зажирить изделия. Поэтому подготовку изделий по их обезжириванию следует вести или: в резиновых перчатках или лучше к изделиям заранее должна быть прикреплена медная проволока, которая в дальнейшем послужит проводником при завеске изделий в гальваническую ванну.

Декоративное оксидирование гальванопластических изделий из меди, а также изделий из бронзы и латуни можно отделывать многими окисляющими средствами. Результаты получаются различные, в зависимости от применяемых растворов, их концентрации, температуры и т. п. При оксидировании изделий из бронзы и латуни играет важную роль состав бронзы и латуни.

Исследования по оксидированию скульптуры и различных изделий из латуни и бронзы показали, что цвет и качество оксидных пленок в значительной мере зависит от состава сплава этих металлов.

Так, при почти одинаковых количествах в бронзах меди, олова и цинка (87 % меди, 8 % олова и 5 % цинка) при отсутствии свинца оксидные пленки образуются значительно труднее. На бронзах же с присадками свинца в пределах от 0,5 до 2,5 % образование оксидной пленки облегчается и повышается ее качество.

При проведении опытов по оксидированию были исследованы различные оксидированные составы. При работе с сульфидом аммония было установлено, что бронзы, а также латуни, например марки Л-62, содержащие значительное количество цинка (12–22 %), оксидируются значительно труднее, чем бронзы, содержащие от 4 до 8 % цинка, и латунь, содержащая цинка не более 10 %.

Таким образом, наличие в сплаве свыше 10 % цинка затрудняет оксидирование сульфидом аммония.

Другой раствор — «серная печень» (приготовляется специально 2 ч. массы поташа с 1 ч. массы серы). Этот старинный оксидирующий рецепт был усовершенствован следующим образом: после растворения кристаллов «серная печень» в горячей воде ее добавляют в сульфид аммония. В зависимости от количества добавляемого раствора «серной печени» к сульфиду аммония можно получить оксидную (сульфидную) пленку от светло- до темно-коричневого и почти черного цвета. При этом происходят реакции:

2 Cu + Na2S2 = Cu2S + Na2S (коричневая пленка)

Cu + Na2S2 = CuS + Na2S (пленка черного цвета)

При этом оксидная пленка получается качественная — равномерного цвета и прочная.

Еще одним составом, применявшимся для оксидирования, был 10-процентный водный раствор тиокарбоната. При использовании тиокарбоната оксидные пленки получаются на всех видах бронз, за исключением бронз и латуней, содержащих значительные присадки цинка.

Наконец, для оксидирования испытывался раствор тиоантимоната натрия («соль Шлипе» — двойная соль пятисернистой сурьмы и сульфида аммония). Лучшим составом оказался раствор, состоящий из 2,5 г тиоантимоната натрия в литре 4-процентного раствора гидроксида натрия. При погружении бронзовых изделий в этот раствор образуется равномерно распределенная оксидная пленка коричневого цвета с легким красноватым оттенком.

Бронзы и латуни с повышенным содержанием цинка и в этом растворе оксидируются труднее

Из всех изученных оксидирующих растворов универсальным оказался раствор из нитрата серебра и нитрата меди. При этом было установлено, что наилучшие результаты получаются при использовании 1-процентного раствора нитрата серебра и 10-процентного нитрата меди, взятых в соотношении 1:1.

Раствор наносится кистью и тщательно растирается. В зависимости от требуемого цвета процесс оксидирования повторяется. При этом раствор дает хорошие результаты на бронзах и латунях с присадками цинка.

Резюмируя проведенные опыты, можно сделать следующие выводы:

а) при сульфидном оксидировании (с добавлением «серной печени») недопустимо наличие в составе сплава более 10 % цинка. В этом случае оксидирование затруднено, а иногда просто невозможно;

б) присутствие олова влияет на цвет оксидной пленки;

в) наличие свинца в количестве от 0,5 до 2,5 % облегчает образование оксидных пленок и улучшает их качество. Следовательно, образование и цвет оксидных пленок зависят от состава сплавов бронз и латуней.

Наиболее распространенным является раствор «серной печени», дающей темно-коричневые шоколадные цвета.

Как указывалось выше, для получения «серной печени» берут 1 ч. массы серы и 2 ч. массы карбоната калия или соды. Серу расплавляют в железной банке и добавляют к ней измельченный сухой карбонат калия. Расплавленную смесь перемешивают 15–20 мин и после остывания хранят в закрытой банке. По мере надобности от спекшейся массы откалывают кусочек и растворяют в горячей воде, примерно берут 1 г «серной печени» на 100 мл воды.

Раствор «серной печени» можно наносить ватным тампоном, тряпочкой или погружать изделия в раствор.

В зависимости от выдержки изделий на воздухе цвет их может быть более светлее или темнее. Изделия по нанесении раствора должны быстро промываться в воде.

Для получения цвета старой бронзы изделия обрабатывают раствором из следующих веществ (в г/л):

Хлорид кальция… 34

Нитрат меди… 120

Сульфат меди… 60

Хлорид аммония… 20

Все эти соли растворяют в горячен воде и горячим раствором несколько раз смачивают поверхность изделия. Наносить раствор следует после высыхания раствора, нанесенного ранее (г/л).

Рецепт № 1 (коричневые тона)

1. Сульфат меди… 500

Хлорид цинка… 500

На изделие наносят смесь в виде кашицы. Покрытию дают высохнуть, затем смывают его водой.

2. Гипохлорид калия (или натрия)… 6

Сульфат меди… 28

Раствор подогревают и смачивают им изделия

3. Сульфат меди… 25

Сульфат никеля… 25

Гипохлорид калия… 12

Перманганат калия… 7

Изделие погружают в раствор на 0,5–2 мин и нагревают до кипения. Большие скульптуры обливают горячим раствором или наносят его щеткой.

Раствор дает тона от светло-коричневого до темно-коричневого.

Если изделие долго держать в растворе, оно получает черную окраску. Длительная обработка раствором создает грубую поверхность.

Рецепт № 2 (светло-коричневый цвет)

Хлорид натрия… 100

Нитрат аммония… 100

Нитрат меди… 10

Раствор нагревают до 100 °C и погружают в него изделие. При погружении изделие встряхивают.

Рецепт № 3 (коричнево-медная окраска)

1. Ацетат меди… 30

Хлорид железа… 30

Хлорид аммония… 10

Раствор наносят кистью, затем изделие нагревают до почернения, промывают и сушат. Для получения коричневой окраски в раствор вводят медный купорос.

2. Нитрат калия… 10

Хлорид натрия… 10

Хлорид аммония… 10

Уксусная кислота (5-процентная)… 1

Изделие натирают горячим раствором.

3. Сульфат меди… 300

Перхлорат калия KClO4…160

Температура раствора 80 °C. После нанесения раствора изделие протирают мягкой латунной или очень жесткой волосяной щеткой, снова наносят на него раствор, затем промывают поверхность изделия водой.

Рецепт № 4 (бронзовый цвет)

1. Сульфат никеля… 20

Соль хлорноватистой кислоты… 40

Сульфат меди… 180

Перманганат калия… 2

2. Хлорид аммония… 120

Оксалат калия… 40

Уксусная кислота (5-процентная)… 1