Как растворить медь в домашних условиях

Снова о травлении меди и сплавов на её основе

Травление меди. Что тут можно ещё придумать? Казалось бы, уже 100 раз рассказано и обсуждено, да книг понаписано уйма. И действительно — публикаций на Ярмарке Мастеров хватает. А вот добротной статьи, освещающей какие вообще методы бывают, какой лучше, какой дешевле, так и не нашлось. Попробуем это исправить.
Травление меди, как и любого металла, можно осуществить химическим и электрохимическим методом (гальваника). Электрохимическое травление более качественно, но сложнее. Для этого метода необходимо определенное оборудование и реактивы. По-хорошему — это удел гальванических цехов и предприятий.

Химическое травление можно условно разделить на промышленное и бытовое применение. В промышленности обычно применяют составы на основе концентрированных кислот и жутко опасных для здоровья реактивов. Всё бы ничего: и скорость травления высокая и качество высокое. Но есть множество «но». Достать рядовому алхимику концентрированные кислоты довольно сложно, а зачастую не реально. Работать с ними нужно предельно осторожно с применение профессиональных средств защиты в специально оборудованном помещении. Наличие вытяжного шкафа обязательно, но на крайний случай сгодится и нормальный вытяжной зонт. И, естественно, к хранению таких веществ предъявляются строгие требования. К слову сказать, концентрированные кислоты и ряд химических реактивов являются прекурсорами. А это значит, что их оборот подлежит строгому контролю и учету. Поэтому эти методы рассматривать не имеет особого смысла.
Плавно переходим к бытовым методам химического травления. Рассказывать полностью о всей технологии и нюансах слишком долго. Этому будут посвящены последующие статьи. Перейдем к сути вопроса. Есть у нас заготовка в виде листа меди с нанесенной маской/ трафаретом для травления.

Встаёт резонный вопрос: «Чем и как травить?» Пытливый читатель не задумываясь ответит: «Конечно хлорным железом (ХЖ)!». Оно доступно в любом магазине радиотоваров и стоит не дорого. Так то оно так, но вот минусов у хлорного железа множество.
1. Это порошкообразное вещество, причем весьма гигроскопичное. При дозировке мелкая пыль ХЖ оседает повсюду, как ни старайся. А уже через сутки, напитавшись влаги из воздуха, проявляется трудновыводимыми рыжими пятнами на мебели и одежде. По причине гигроскопичности храниться долго ХЖ тоже не будет.
2. Раствор ХЖ — непрозрачная буро-коричневая жидкость. О визуальном контроле процесса травления речи не идет вообще. Каждый раз вынимать заготовку и промывать для контроля — удобства явно не добавляет.
3. В процессе травления медь выпадает в виде осадка на поверхность металла, поэтому требуется постоянное перемешивание раствора.
4. Скорость травления в процессе сильно падает из-за накопления в растворе продуктов реакции.
5. И последний гвоздь в гроб ХЖ — из всех доступных бытовых составов у ХЖ низкая скорость травления. Её конечно можно повысить нагревом до 60С*, но большого прироста скорости и стабильности реакции это не даст.

Чем ещё можно протравить медь/латунь? В тех же магазинах радио товаров можно найти персульфат аммония или натрия.
Плюсы:
1. Прозрачный раствор, визуально можно контролировать процесс травления.
2. Более высокая и стабильная скорость травления чем у ХЖ.
3. Не оставляет грязных трудновыводимых пятен.
Минусы:
1. Малая распространенность/доступность.
2. Более высокая цена.
3. Повышенный расход по сравнению с ХЖ.
4. Вместо пятен оставляет белесые проплешины или дыры в одежде, что самом по себе не очень хорошо.
5. Требуется подогрев состава.

— Ну вот! — Воскликнет читатель. — Что же делать то?!

— Есть, есть ещё пара методов/рецептов в запасе 🙂

Травление меди перекисью водорода и соляной кислотой. Многие справедливо заметят: соляную кислоту не просто достать. Её с легкостью можно заменить электролитом для автомобильных аккумуляторов, который является 20% раствором серной кислоты. А перекись водорода или гидроперит продаётся в любой аптеке. В оригинале рецепт состава следующий: в 770 мл. воды добавить 30 мл. 30% перекиси водорода (1 таблетка гидроперита = 15мл. 3% перекиси) и 200мл. 35% соляной кислоты.
Плюсы:
1. Более высокая скорость травления по сравнению с персульфатом. Стабильность скорости в отличие от ХЖ.
2. Прозрачность раствора.
3. Доступность реактивов и их относительная дешевизна.
4. Скорость можно повысить подогревом.
Минусы:
Один единственный — кислота, не важно — соляная или серная, требуют чрезвычайной осторожности при обращении и обязательно использовать средства защиты рук и глаз.
Внимательный читатель обязательно заметит: «Ну а где обещанный четвертый рецепт?»

И так — десерт в студию! А точнее священный Грааль 🙂

Травление меди перекисью водорода в присутствие лимонной кислоты (выдержка из оригинальной статьи):
«Анализ двух предыдущих методов привёл меня к выводу, что природа используемой совместно с перекисью водорода кислоты имеет малосущественное значение и будет оказывать влияние только на скорость травления меди. Это значит, что можно использовать любую походящую кислоту, которая не окисляется перекисью водорода, например (роюсь в кухонном шкафчике), лимонную, ну или уксусную — но отставим пока уксус из-за неприятного запаха.

Выбор лимонной кислоты вызван тем, что она доступна, имеет достаточную силу и не пахнет. Более того, лимонная кислота образует прочнейший комплекс с медью, что исключает всякое влияние продуктов реакции на её скорость! А для ускорения процесса следует добавить не расходующийся хлорид натрия.»
И так, рецепт состава: на 100мл 3% перекиси добавить 30гр. лимонной кислоты и 5 гр. соли (можно чуть больше).
Сразу оговорюсь: гидроперит при растворении поглощает тепло, разводить лучше в теплой воде 30-40С*, лимонная кислота потом тоже быстрее растворится. Этого раствора должно хватить для травления 100 см2 меди, толщиной 35мкм.
Плюсы:
1. Самая высокая скорость травления и стабильность из рассмотренных выше составов.
2. Чрезвычайно высокая доступность компонентов и их дешевизна.
3. Раствор прозрачный – хороший визуальный контроль.
4. Не оставляет ни пятен, ни проплешин, ни дыр в одежде – биологическая безопасность.
5. Процесс быстро и сразу протекает уже при комнатной температуре, а при подогреве ускоряется в разы.
Минусы:
Только один — выделяется водород обильно. Работать лучше в проветриваемом помещении.
Дабы не быть голословным привожу фото процесса.
Самое начало

Спустя минут 10 без подогрева.

С подогревом до 80 С*

К слову говоря, читая уже имеющиеся публикации на ЯМ, попадался и этот замечательный рецепт и выдержки из статей на разных сайтах по радиотехнике и электронике. Среди комментариев, кто-то просил видео процесса травления — получите, распишитесь 🙂
С подогревом 30С*

С подогревом до 80С*

Вот более-менее внесли ясность в вопросе о художественном травлении меди. Надеюсь, эта статья будет полезна многим мастерам. На очереди публикация о методах нанесения защитной маски-трафарета для травления.

Как растворить медь в домашних условиях

Во многих областях использования постепенно уступают пластику стальные трубы, как кажется на первый взгляд. Однако позиций своих полностью они не утратили.

Планомерный комплексный подход требуется для успешной борьбы с наркотической зависимостью. Все предыдущие усилия могут быть сведены на нет любой небрежностью.

Для того чтобы безопасно ездить по дороге нужны хорошие шины, причем не модные или крутые, а качественные и надежные. Ведь когда предстоит длительная поездка на большой.

Дорожные и пешеходные ограждения предусмотрены системой безопасности движения на автодорогах. Металлоконструкции с антикоррозионным покрытием — наиболее распространенный.

Для производства специальных инструментов, с помощью которых методом резания обрабатывают композиты и металлы, широко применяются твердые металлокерамические сплавы.

В промышленности и быту трубы используются для подачи разных веществ. Под высоким давлением работа также ведется. Перед поставками сертифицированы должны быть отдельные.

Перед тем, как приступить к ремонту в ванной комнате, вам нужно понимать четко то, что для выполнение этого ремонта вам необходимо будет потратить много времени и.

Во многих регионах на дачных участках неотъемлемой частью стали теплицы. Без дополнительного укрытия полноценные урожаи выращивать не позволяет весьма суровый климат.

Для изготовления забора на рынке сегодня можно подобрать самые разные материалы. Очень популярным является, например, металлический штакетник. Несмотря на относительно.

Давным-давно одной из фирм была создана первая программа рекрутер, которая хорошо трудится на благо многих организаций и по сей день.

Комнатные растения украшают и оживляют любой интерьер, ведь они приносят в него частичку живой природы, от которой мы становимся все дальше.

С годами увеличивается число молодожёнов, которые выбирают Дубай для того, чтобы провести там свадебную церемонию. Подобное решение является вполне оправданным, так как.

С годами плазменная резка становится всё более популярной технологией на предприятиях, действующих в различны отраслях. Она базируется на формировании плазмы с помощью.

Профнастил считается ультрасовременным и сверхнадёжным материалом для отделки крыши и стен. Как правило, оцинкованную сталь в рулонах, задействованную в ходе.

С течением времени меняется мода на мебель для дома, при этом большое внимание уделяется не только внешнему виду, но и ее функциональности.

Люди готовы проводить все свое свободное время за вращением барабанов и поиском выигрышных комбинаций.

Джойказино – это одна из любимых многими игровых площадок, потому что игра в слоты – это весело, безопасно, надежно и к тому же игорный клуб предлагает несколько.

Важно проводить чистку сточных труб каждые несколько месяцев. Накопление волос, грязи, мыла и другого мусора может значительно засорить ваши стоки. Следуйте этим.

Травление меди и медных сплавов

Травление меди и медных сплавов осуществляется двумя способами в зависимости от преследуемой цели. В процессе прокатки, прессования и волочения меди и ее сплавов с промежуточным и окончательным отжигом образуется окалина, подлежащая удалению. В противном случае она будет включаться в обрабатываемый материал и портить рабочий инструмент. Для травления меди и ее сплавов с целью удаления окалины успешно применяют серную кислоту, причем этот процесс протекает более эффективно, чем травление стали по следующим причинам.

1. Окислы меди быстро растворяются или настолько разрыхляются, что механически легко удаляются при последующей промывке.

2. Травление в серной кислоте не сопровождается выделением вредных газов и паров.

3. Серная кислота практически не действует на основной металл — растворяются только окислы. Лишь при наличии в травителе окислителя реагирует также основной металл. Таким окислителем, в частности, может быть растворенный кислород:
2Cu + 2H₂SO₄ + O₂ = 2CuSO₄ + 2H₂O.

Более энергичными окислителями являются азотная и хромовая кислоты и их соли, Протекающие в присутствии бихроматов реакции можно написать в следующем виде:
3Cu + Na₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ = 3CuSO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + Na₂SO₄ + 7H₂O.

Готовые изделия из меди и медных сплавов, чаще латуни, подвергаются блестящему травлению в смеси серной и азотной кислот при небольшом содержании соляной кислоты. Процесс протекает в две стадии: 1) предварительное травление и 2) окончательное травление. Предварительное травление проводят с целью удаления окислов с поверхности и осуществляется в концентрированной азотной кислоте, к которой добавляют 1 % соляной кислоты. В этом растворе изделия выдерживают до получения светлой поверхности (около 1 мин). Медь при этом растворяется и выделяются окислы азота по реакции
3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.

После предварительного травления изделия погружают на короткое время, не больше 5 с, в раствор следующего состава:
H₂SO₄ (плотность ,84), л . 1
HNO₃ (плотность 1,4), л . . 1
NaCl, г. 10—20
Голландская сажа, г . . . 10—20
После травления изделия многократно промывают в проточной холодной воде и, если они подлежат гальваническому покрытию, то погружают в соответствующие ванны. Те изделия, которые не подвергаются гальваническим покрытиям, после интенсивной промывки в проточной холодной воде промывают в горячей воде и сушат. В неагрессивной атмосфере они долго сохраняют блестящий золотистый цвет.

При смешивании серной и азотной кислот выделяется тепло, которое повышает температуру смеси. При повышенной температуре медь предпочтительно растворяется перед цинком, в результате чего изделия перетравливаются — блестящей поверхности получить не удается. Поэтому смесь кислот необходимо выдержать до комнатной температуры. Для пропорционального растворения компонентов латуни (меди и цинка) необходимо поддерживать состав приведенного выше раствора без значительных колебаний. Увеличение содержания соляной кислоты значительно повышает скорость растворения цинка при некотором замедлении скорости растворения меди; увеличение содержания азотной кислоты, наоборот, приводит к резкому увеличению скорости растворения меди, не влияя на скорость растворения цинка.

Травление в смеси концентрированных кислот сопровождается выделением бурых паров окислов азота и должно осуществляться в хорошо вентилируемом помещении.

Меднение деталей в домашних условиях двумя способами — пошаговая инструкция с видео

Когда речь идет о гальванотехнике, сразу же на ум приходят такие технологические операции, как хромирование и цинкование металлоизделий. Но если задать вопрос, а что представляет собой гальваностегия, то ответит не каждый – проверено. Хотя ничего сверхнового данный термин не подразумевает.

Проще говоря, это методика покрытия тончайшим слоем металла любого материала, будь-то сталь, алюминий, древесина или пластик. С тем, как произвести меднение какого-либо образца в домашних условиях, мы и разберемся.

Общая информация

Меднение – методика отчасти более универсальная, чем то же цинкование. Для каких целей оно проводится?

Защита образцов от цементации перед их раскроем способом резания, а также от коррозии. Устранение дефектов на поверхностях деталей, когда иные способы неприемлемы или трудны в реализации. К примеру, если основа характеризуется сложным рельефом. Декорирование изделий. Создание копий образцов из других материалов. Подготовка деталей из стали к хромированию, серебрению, золочению. В подобных случаях меднение является лишь одним из этапов работы по поверхностной обработке материала. Для создания сегментов «под пайку».

Вряд ли читателя заинтересуют такие нюансы, как классификация меди (рафинированная, бескислородная, общего применения), различные варианты растворов, использующихся при меднении, характеристики материалов и подобные вещи. Далее рассмотрены лишь простейшие методы нанесения Cu на любую поверхность, которые несложно организовать в домашних условиях, без каких-либо сложностей и финансовых затрат.

Меднение в электролите

Такая методика подходит лишь для покрытия слоем Cu металлических деталей. По сути, технология мало чем отличается от того же цинкования в домашних условиях.

Подготовка

Оборудование понадобится простейшее:

Ванночка (емкость) стеклянная. Ее вместительность определяется габаритами обрабатываемой детали. Даже литровая банка или стакан – как варианты.

Медные электроды. Как правило, используются два. Это позволяет более качественно покрыть заготовку слоем со всех сторон и упрощает сам процесс. По ходу работы не придется периодически менять положение детали относительно электрода. Что именно использовать, зависит от конкретной ситуации – пластины из меди, куски толстой проволоки. Это непринципиально.

Источник тока и соединительные провода. Достаточно даже маломощного блока питания, на 6 – 8 В. Если в БП нет встроенного амперметра и не предусмотрена плавная регулировка напряжения, то придется использовать соответствующий прибор и реостат как отдельные элементы электрической цепи. Примерная схема, которую собирают для меднения деталей, показана на рисунке.

Электролит. Можно использовать покупной раствор, хотя придется и поискать. Если же его готовить самому, то на 100 мл воды дистиллированной понадобится серная кислота (3 мл) и медный купорос (20 г) – не дефицит.

Процесс меднения

Деталь зачищается от наслоений. При необходимости – протравливается, погружается в специальные растворы для удаления инородных фракций. Что именно использовать, зависит от степени и вида загрязнения. Обезжиривание образца. Самый простой способ – окунуть в раствор соды (горячий), а потом промыть водой для удаления ее остатков. В емкость наливается приготовленный состав и помещаются электроды. Уровень раствора выбирается так, чтобы он полностью покрывал обрабатываемую деталь. Погружение изделия. Оно подвязывается на проводе, который соединяется с «–» БП. Необходимо проследить, чтобы заготовка не касалась стенок ванночки, ее дна и электродов.

После включения напряжения величина тока постепенно повышается до расчетного значения, и в таком режиме обработка осуществляется в течение ⅓ часа (время ориентировочное). Если меднение проводится впервые, то следует контролировать данный процесс. О том, что деталь можно вынимать из емкости, судят по оттенку ее поверхности и равномерности покрытия (отсутствию необработанных участков, раковин, вкраплений и так далее).

Остается лишь смыть с образца остатки электролита и просушить. Получается, что эта технология для реализации в домашних условиях никакой сложности не представляет.

Меднение без ванночки

Данным способом можно наносить металлическое покрытие на любые материалы. Суть заключается в «обмазке» (без прямого контакта) заготовки электролитом специальной кисточкой, щетинки которой – медные проволочки. Недостаток этой технологии в том, что добиться качественного меднения рельефных поверхностей вряд ли удастся. По крайней мере, понадобится много времени и усилий, чтобы тщательно обработать все «щели» и «выбоины».

Особенности подготовительного этапа

Кисточка. В домашних условиях ее делают из многожильного медного проводника. Снять изоляцию и «распушить» один его конец – не проблема. Чтобы было удобнее работать, стоит подумать, из чего изготовить рукоятку кисточки. Ею придется водить по поверхности образца, а с учетом того, что провода гибкие, такое меднение станет испытанием для мастера. Как вариант – подвязать «рабочую часть» к карандашу, пластиковому корпусу шариковой ручки. Догадаться несложно.

Тара. Деталь перед меднением укладывается на любую подходящую посуду. Для удобства работы она не должна иметь высоких бортиков. Оптимальный вариант – тарелка. Плюс к этому – емкость, в которой будет электролит. В нее придется постоянно опускать кисточку, поэтому и здесь выбор не затруднен. Подойдет и стакан, если образец небольшой и раствора понадобится немного. Соответственно, вся тара предварительно обрабатывается – моется, чистится, кипятится, обезжиривается.

Сборка схемы. Аналогично предыдущему способу. Кисточка выполняет функцию анода, поэтому ее к «+» БП, а покрываемая деталь является катодом (к «–»).

Процесс меднения

Для обеспечения неразрывности электрической цепи в посуду наливается электролит, так, чтобы его уровень превышал высоту детали. Кисточкой, которая периодически также обмакивается в растворе (для этого он и заливается в отдельную тару), необходимо водить по-над образцом. В результате его поверхность покрывается слоем меди. По сути, производится ее напыление.

В каких случаях целесообразно использовать такой способ меднения

Если материал образца не является токопроводящим. При больших габаритах детали. Подобрать в домашних условиях ванночку соответствующих размеров, к примеру, для люстры, вряд ли получится.

Полезные советы

Как определить требуемые параметры блока питания? Для плотности тока при меднении нормой считаются 0,5 А/дм² образца, который предстоит покрыть защитным слоем.

Превышение расчетного значения чревато тем, что медь сильно потемнеет, к тому же не будет прочно держаться на основе. При сложной конфигурации детали, наличии множества выступов, заостренных сегментов плотность тока берется меньшей, примерно в 2,5 раза.

Медь довольно быстро окисляется. Перед началом процесса обработки изделия электроды следует хорошо зачистить.

Время выдержки детали в растворе выбирается исходя из того, какой толщины слой необходимо получить при меднении. Зависимость прямая – чем дольше идет обработка, тем толще покрытие.

При необходимости восстановления внешнего вида истершихся элементов фурнитуры (мебельной или иной) их меднение – неплохой выход из положения.

Автор не единожды сталкивался с тем, что люди, озабоченные проблемами экологии, сразу же задаются вопросом – а как в домашних условиях организовать утилизацию отработки? Ведь электролит не вечен, и использовать его всю жизнь точно не получится. Кстати, вполне резонное и более чем справедливое замечание.

Есть неплохое решение – собирать оставшуюся после меднения «бурду» в отдельной стеклянной емкости. Зачем? Пригодится. Этот раствор отлично подходит для обработки древесины. Ваш покорный слуга, читатель, сам пропитывал им лаги перед настилом полов на даче. Учитывая, что зимой она не отапливается, условия эксплуатации материала понятны. Когда спустя 12 лет потребовалось переложить половицы, выяснилось, что лаги – как новенькие. Не было даже малейшего намека на какую-то плесень, следы гнили.

Так как любому из нас приходится заниматься если не строительством, то уж ремонтом обязательно, нет смысла куда-то потихонечку, подальше от сторонних глаз, сливать использованный электролит. Не по-хозяйски это.