Sękowski Stefan - Galwanotechnika Domowa.pdf

(556 KB) Pobierz
Galwanotechnika domowa
STEFAN S Ę KOWSKI
GALWANOTECHNIKA DOMOWA
SPIS TRE Ś CI
ZANIM ZABIERZEMY SI Ę DO PRACY ......................................................................................................... 4
O TYM, CZY FARADAY MIAŁ RACJ Ę ? ........................................................................................................ 5
Pierwsza elektroliza............................................................................................................................................ 5
Anoda, katoda i jony .......................................................................................................................................... 6
Obserwujemy skutki w ę drówki .......................................................................................................................... 7
Kto szlachetniejszy? ........................................................................................................................................... 7
O TYM, CO MO ś ESZ WYKONA Ć SAM......................................................................................................... 9
O TYM, CO MUSISZ MIE Ć KONIECZNIE .................................................................................................. 10
Ź ródła pr ą du ..................................................................................................................................................... 10
Par ę słów o akumulatorach............................................................................................................................... 10
Prostownik własnej konstrukcji........................................................................................................................ 11
Bateryjki - zupełna ostateczno ść ...................................................................................................................... 13
Wanna, ale nie k ą pielowa................................................................................................................................. 13
O szynach słów kilka........................................................................................................................................ 14
Kolej na anody ................................................................................................................................................. 14
Przygotowanie elektrolitu................................................................................................................................. 14
Tu ubywa, tam przybywa ................................................................................................................................. 16
Nasz remanent wyposa Ŝ enia ............................................................................................................................ 17
Troch ę wyja ś nie ń ............................................................................................................................................. 17
Sprawy nudne, ale wa Ŝ ne ................................................................................................................................. 18
O BARDZO WA ś NYCH PRZYGOTOWANIACH ....................................................................................... 18
Spiesz si ę powoli .............................................................................................................................................. 18
Czysto ść , jeszcze raz czysto ść ! ........................................................................................................................ 19
Szlifowanie i polerowanie ................................................................................................................................ 19
Odtłuszczanie ................................................................................................................................................... 20
Trawienie.......................................................................................................................................................... 20
O MIEDZIOWANIU Z PR Ą DEM I BEZ PR Ą DU.......................................................................................... 21
Szansa dla słabszych ........................................................................................................................................ 21
W takim roztworze miedziujesz ....................................................................................................................... 22
Wreszcie miedziowanie z pr ą dem .................................................................................................................... 22
O NIKLOWANIU Z PR Ą DEM I BEZ PR Ą DU............................................................................................... 25
Za pomoc ą aluminium...................................................................................................................................... 25
Anody niklowe ................................................................................................................................................. 25
I z pr ą dem......................................................................................................................................................... 26
O CYNKOWANIU, ALE TYLKO Z PR Ą DEM .............................................................................................. 27
Skuteczny pancerz ............................................................................................................................................ 27
K ą piele do cynkowania .................................................................................................................................... 28
Par ę słów o przygotowaniach........................................................................................................................... 29
Pasywacja ......................................................................................................................................................... 30
O RÓ ś NYCH RODZAJACH SREBRZENIA ................................................................................................. 31
Lapis i stare monety ......................................................................................................................................... 31
Na pocz ą tek bez pr ą du ..................................................................................................................................... 32
Srebrzenie przez pocieranie.............................................................................................................................. 33
Srebrzenie przez gotowanie.............................................................................................................................. 33
A teraz z pr ą dem .............................................................................................................................................. 34
O CYNIE I MRO ś ONYCH KWIATACH ....................................................................................................... 35
Spotkania z cyn ą ............................................................................................................................................... 35
Na pocz ą tek bezpr ą dowo.................................................................................................................................. 36
2
Cynowanie z pr ą dem ........................................................................................................................................ 37
Obtapianie ........................................................................................................................................................ 39
Krystalit - mro Ŝ one kwiaty............................................................................................................................... 40
O NAKŁADANIU W CELU ZDEJMOWANIA .............................................................................................. 46
Zasada pracy..................................................................................................................................................... 47
Z czego i jak wykona ć matryc ę metalow ą ?...................................................................................................... 47
Matryca niemetalowa ....................................................................................................................................... 48
Nadawanie przewodnictwa............................................................................................................................... 50
Redukcja chemiczna......................................................................................................................................... 51
Kosmetyka ko ń cowa ........................................................................................................................................ 52
O BARWIENIU STALI...................................................................................................................................... 53
Ŝ ne metody czernienia ................................................................................................................................. 53
Co to jest brunirowanie?................................................................................................................................... 54
O BARWIENIU MIEDZI I JEJ STOPÓW ...................................................................................................... 55
Sztuczna staro ść ............................................................................................................................................... 56
Do koloru, do wyboru ...................................................................................................................................... 57
Ŝ ne odcienie br ą zowego............................................................................................................................... 58
Na kolor czarny ................................................................................................................................................ 58
A stopy miedzi?................................................................................................................................................ 59
O BARWIENIU SREBRA ................................................................................................................................. 60
Na czarno ......................................................................................................................................................... 61
Kolor szary ....................................................................................................................................................... 61
Kolor niebieski ................................................................................................................................................. 62
Gdy barwa si ę znudzi ....................................................................................................................................... 62
O ELOKSALACJI I ALODYNOWANIU ........................................................................................................ 62
Co to oznacza? ................................................................................................................................................. 62
Przygotowanie powierzchni do eloksalacji ...................................................................................................... 64
Polerowanie chemiczne .................................................................................................................................... 65
Polerowanie elektrolityczne ............................................................................................................................. 66
Zabieramy si ę do utleniania anodowego .......................................................................................................... 67
Barwienie aluminium ....................................................................................................................................... 68
Alodynowanie w praktyce ................................................................................................................................ 69
ZAKO Ń CZENIE................................................................................................................................................. 70
Lakier caponowy .............................................................................................................................................. 70
O odczynnikach słów kilka .............................................................................................................................. 71
3
ZANIM ZABIERZEMY SI Ę DO PRACY
Dokładnie było to na pocz ą tku 1963 r. Na wystawach ksi ę gar ń ukazała si ę mała ksi ąŜ eczka z
rysunkiem klucza, widelca, cyrkla na okładce. Jej tytuł brzmiał: "Galwanotechnika domowa".
Wkrótce ju Ŝ jej nie było nie tylko na wystawach; ale i wewn ą trz ksi ę gar ń . Ksi ąŜ ka widocznie,
przypadła do gustu Twoim starszym kolegom, poniewa Ŝ tak szybko znikn ę ła z rynku.
Po dokonaniu zmian i uzupełnie ń w roku 1969, a nast ę pnie w 1970 ukazały si ę dalsze - drugie
i trzecie - wydania tej ksi ąŜ eczki i wtedy to sypn ę ła si ę istna lawina listów. Nierzadkie były
słowa podzi ę kowa ń za prace galwanotechniczne przeprowadzone z dobrym wynikiem, w
innych natomiast dominowały pretensje. O co? Ŝ e brakuje przepisu do takiego to a takiego
pokrycia, Ŝ e nie mo Ŝ esz czego ś zrozumie ć , Ŝ e brakuje Ci odczynników, Ŝ e rysunek jest
niezrozumiały.
-Spróbowałem podsumowa ć te wszystkie uwagi i Ŝ yczenia i teraz musz ę Ci przypomnie ć , Ŝ e
po pierwsze "Galwanotechnika domowa" nie jest i nie ma by ć podr ę cznikiem ani te Ŝ
poradnikiem dla osób prowadz ą cych wi ę ksze, a nawet mniejsze zakłady galwanotechniczne.
Od tego s ą specjalne, fachowe ksi ąŜ ki. Przyznasz sam, Ŝ e nie ma mowy, aby w warunkach
domowych operowa ć np. tak silnymi truciznami, jak chocia Ŝ by cyjanek potasowy.
Tymczasem wła ś nie ten zwi ą zek w warunkach produkcyjnych musi by ć podstawowym
składnikiem k ą pieli słu Ŝą cych do miedziowania, srebrzenia, kadmowania czy mosi ą dzowania.
Ta ksi ąŜ eczka jest przeznaczona przede wszystkim dla amatorów eksperymentu,
majsterkowiczów. Podane w niej przepisy s ą dostosowane zasadniczo do wykonania
pojedynczych sztuk.
Na uzasadnione Ŝ yczenie Czytelników II i III wydania ksi ąŜ eczka została rozszerzona o
rozdział po ś wi ę cony galwanicznemu cynowaniu bezpr ą dowemu oraz wytwarzaniu powłok
krystalitowych. Zmieniony został gruntownie rozdział po ś wi ę cony galwanoplastyce,
poniewa Ŝ niektóre poprzednie przepisy okazały si ę zbyt trudne do zrealizowania.
Rozszerzono równie Ŝ fragmenty o barwieniu metali i poprawiono kilka rysunków.
Obecnie najpilniejsze jest, aby ś my si ę dogadali i wyznali sobie wzajemnie, Ŝ e czy to
przeprowadzanie do ś wiadcze ń chemicznych w ciszy własnego k ą cika, czy to majsterkowanie
przy tworzeniu czegokolwiek, ale czego ś na pewno bardzo wa Ŝ nego,
jest to wspaniała rzecz.
No, bo powiedz sam, czy to nie jest interesuj ą ce nauczy ć si ę barwi ć aluminium, a nast ę pnie
na obóz letni wykonywa ć l ś ni ą ce, barwne ś ledzie do namiotu czy te Ŝ niezb ę dniki takie, jakich
nikt nie ma?
A pozostały Twój sprz ę t turystyczny? Na pewno kółka, karabi ń czyki., klamerki, okucia,
drobiazgi rowerowe dzi ę ki poniklowaniu lub pocynkowaniu b ę d ą dłu Ŝ ej błyszcz ą ce i trwałe.
Pokrycie przeł ą czników czy ko ń cówek srebrem zapewni w pracach elektrotechnicznych
doskonały i niezawodny styk oraz polepszy odbiór Twego aparatu.
1) Wydawnictwa Naukowo-Techniczne wydaj ą od lat specjaln ą seri ę
ksi ąŜ ek pt.: "Galwanotechnika dla praktyków".
Wyobra Ŝ am sobie, jak ą rado ść sprawisz swojej matce lub siostrze, ofiarowuj ą c jej
własnor ę cznie wykonany pier ś cionek, broszk ę lub bransoletk ę . Ile uroku zyska wn ę trze
mieszkania przez zawieszenie ś wiecznika pokrytego pi ę kn ą patyn ą .
Je Ŝ eli jeste ś fotoamatorem, to zapewne skorzystasz z moich wskazówek dla przeprowadzenia
czernienia mosi ą dzu, aby nie błyszczał i nadawał si ę do aparatury optycznej. Dokonałem
wiele wysiłku, aby dostarczy ć atrakcyjnej tematyki do do ś wiadcze ń chemicznych i dlatego
mam prawo i od Ciebie czego ś wymaga ć .
I nie ma co ukrywa ć : chemia jest do ść niebezpieczna. Dlatego trzeba wszystko robi ć
dokładnie, tak jak opisałem, nie wolno lekcewa Ŝ y ć Ŝ adnych nawet najdrobniejszych
wskazówek, w przeciwnym razie mo Ŝ e by ć nieszcz ęś cie.
4
Przed rozpocz ę ciem pracy laboratoryjnej nale Ŝ y wło Ŝ y ć fartuch oraz przygotowa ć okulary
ochronne i r ę kawice; wszystkie te przedmioty bezpiecze ń stwa i higieny pracy s ą niezb ę dne
przy czynno ś ciach z kwasami lub wodorotlenkami (ługiem).
Fartuch, okulary i r ę kawice - to mundur chemika. Szczególn ą uwag ę nale Ŝ y zwraca ć na
porz ą dek i czysto ść w pracowni chemicznej. Chemikalia musz ą znajdowa ć si ę w słoikach lub
flaszkach odpowiednio oznaczonych, a naczynia u Ŝ ywane do do ś wiadcze ń powinny by ć
starannie umyte. W brudnej probówce nic si ę nie uda. W tek ś cie i na ko ń cu ksi ąŜ ki podałem
wiele praktycznych rad dotycz ą cych zaopatrzenia laboratorium, w niezb ę dne chemikalia -
wymieniłem ź ródła zakupu lub opisałem sposób samodzielnego otrzymania niektórych
zwi ą zków. Reszta nale Ŝ y do Ciebie i nie spodziewaj si ę od autora recepty pomocy w
pokonywaniu wszystkich trudno ś ci.
Spraw ę zaopatrzenia w odczynniki najlepiej rozwi ą zuje praca w zespole, O wiele przecie Ŝ
łatwiej jest naby ć niezb ę dne chemikalia dla kółka chemicznego i koszty przy tym b ę d ą
znacznie mniejsze.
I jeszcze jedna uwaga.
Je Ŝ eli które ś z opisanych do ś wiadcze ń b ę dzie zbyt trudne lub mo Ŝ e nie znajdziesz
potrzebnego przepisu w ksi ąŜ ce, albo sam wpadniesz na jaki ś ciekawy pomysł, prosz ę pisz do
mnie, a zawsze postaram si ę przyj ść z pomoc ą .
Listy adresuj: Dział Ł ą czno ś ci z Czytelnikami, redakcja miesi ę cznika "Młody Technik",
Warszawa, Spasowskiego 4.
O TYM, CZY FARADAY MIAŁ RACJ Ę ?
Pierwsza elektroliza
Słyszałe ś ju Ŝ na pewno o prawie Faradaya. Ten genialny uczony, który Ŝ ył w pierwszej
połowie ubiegłego stulecia, dokonał bardzo ciekawego odkrycia. Przekonał si ę , Ŝ e im wi ę cej
pr ą du przepłynie przez roztwór dowolnej soli, tym wi ę cej produktów wydzieli si ę na
elektrodach. Nie przypuszczam nawet, aby ś w ą tpił w prawo odkryte przez tak wielkiego
uczonego, ale doskonale rozumiem, Ŝ e chciałby ś si ę o tym przekona ć sam, na własne oczy.
Wcale si ę nie dziwi ę , chocia Ŝ by dlatego, Ŝ e na pewno nie wszystko jest tu dla Ciebie zupełnie
jasne.
Przede wszystkim musisz si ę postara ć o jedn ą now ą i jedn ą star ą , zu Ŝ yt ą ju Ŝ , płask ą bateryjk ę .
Bateryjk ę zu Ŝ yt ą rozbierasz i w ten sposób otrzymujesz 3 pałeczki w ę glowe oraz 3 kubeczki z
blachy cynkowej. Gdyby ś nie miał zu Ŝ ytej bateryjki płaskiej, mo Ŝ esz oczywi ś cie z
powodzeniem rozebra ć 3 pojedyncze bateryjki okr ą głe. Pałeczki w ę głowe i kubeczki trzeba
dokładnie umy ć w gor ą cej wodzie.
A wi ę c do roboty. Do małej zlewki lub parowniczki wsypu-
jesz par ę kawałeczków blachy cynkowej (jeden poci ę ty kubeczek) i nalewasz 20 ml 10-
procentowego kwasu solnego HCl.
Cynk bardzo łatwo i szybko rozpuszcza si ę w kwasie, tak Ŝ e po kilku minutach otrzymasz
chlorek cynkowy ZnCl 2 powstały w wyniku reakcji
Zn + 2HC1 ZnCl 2 + H 2
Tak otrzymany roztwór chlorku cynkowego przelej do w ą skiej zlewki lub szklanki i dodaj do
niego 80 ml. wody.
Nast ę pnie musisz znale źć kawałek rurki szklanej o długo ś ci 5-10 cm i ś rednicy nieznacznie
tylko wi ę kszej od ś rednicy pałeczki w ę glowej. Jeden koniec tej rurki szklanej trzeba zatopi ć
lub szczelnie, ale tak naprawd ę szczelnie, zatka ć korkiem.
Dwie pałeczki w ę głowe poł ą cz teraz z izolowanymi tylko na ko ń cu przewodami (najlepiej z
drutem lub z plecionk ą miedzian ą w igelitowej koszulce). Roztworem chlorku cynkowego
5
Zgłoś jeśli naruszono regulamin