Deposición de cobre sobre objetos no metálicos.
Buenas tardes En este artículo veremos el proceso de deposición electroquímica de cobre en superficies conductoras y también intentaremos cubrir una nuez con una capa de cobre.
Entonces, para el experimento necesitaremos:
Vierta 100 gramos de vitriolo en un recipiente, vierta medio litro de agua y agregue 70 gramos de electrolito ácido.
Mezclar y filtrar a través de un embudo y un algodón.
Instale y asegure el electrodo de cobre:
A él se conectará la fuente de alimentación plus de la carga. Hacemos tres derivaciones desde el menos: soldamos una resistencia de 1 kOhm al primero y una resistencia de 220 Ohm al segundo.
De esta forma podremos regular cómodamente la corriente suministrada.
Al encender el cargador, comenzará un proceso químico llamado electrodeposición.Bajo la influencia de la corriente eléctrica, los átomos de cobre del contacto positivo se oxidan y se disuelven en el electrolito y luego se depositan en el negativo. La corriente de la fuente de alimentación se selecciona a razón de 1 amperio por 100 cm² de superficie a recubrir.
Primero, cubrimos un clavo de hierro normal con cobre. Área de cobertura – 10 cm².
Limpiar con papel de lija:
Lo conectamos al negativo de la fuente de alimentación a través de una resistencia de 1 kOhm y lo bajamos a la solución. Después de 30 segundos, sácalo y límpialo con un algodón. Como resultado, la capa resultó bastante suelta y borrada.
Ahora intentemos crear un revestimiento verdaderamente duradero. Para hacer esto, limpiamos el clavo y lo conectamos a través de una resistencia de 220 ohmios, lo sumergimos en la solución durante 10 a 15 segundos. Luego cambiamos la resistencia a 1 kOhm y la dejamos media hora. Esto es lo que pasó:
Esta vez el revestimiento resultó ser duradero y no dejó ninguna marca en el disco.
Después del lijado, una pequeña cantidad de cobre todavía cubría la uña.
Intentemos recubrir una torta de plomo con cobre. Si lo conectas mediante una resistencia, incluso después de unos minutos el resultado será insignificante.
Pero tan pronto como lo conectes directamente, en un minuto la torta estará completamente cubierta de cobre.
Si el área de cobertura es demasiado pequeña, se puede observar un oscurecimiento intenso:
Este fenómeno se llama depósitos de carbón y se debe al hecho de que fluye demasiada corriente a través de una superficie determinada.
Descubrimos los metales, pero ¿qué pasa con los dieléctricos? No conducen corriente y la reacción simplemente no comienza. Pero hay una salida: debemos cubrir nuestro objeto con material conductor. El grafito, con el que se fabrican las minas de los lápices sencillos, es excelente para estos últimos.
Toma el lápiz más suave.Los lápices blandos están marcados con la letra "B" y el número al principio indica el grado de suavidad. Un lápiz duro funciona mejor con detalles finos. Coloreemos nuestra nuez.
Aplicar grafito con este método es una tarea muy tediosa, por lo que las ferreterías venden un spray de grafito especial. Hará frente a esta tarea mucho más rápido.
Después de pintar, hacemos manualmente un agujero para la “ramita” con un taladro. Vierta superpegamento, séllelo con alambre de cobre grueso y rellénelo con el polvo de grafito que sobró después de decorar la tuerca.
Conectamos la potencia negativa al cable a través de una resistencia de 1 kOhm. En esta etapa, no se debe aplicar mucha corriente, de lo contrario la capa de cobre se soltará, lo cual no es bueno. Después de media hora, la tuerca se recubre ligeramente con cobre y la resistencia se puede reducir a 220 ohmios.
Después de un tiempo, el crecimiento del cobre se ralentizará y será necesario reducir aún más la resistencia.
Para ello utilizaremos un bloque de madera y un hilo de nicromo enroscado a modo de serpiente en tornillos a lo largo de sus bordes.
Establecemos la resistencia a 70 ohmios.
Cuando el cobre cubra completamente la tuerca, ajuste el valor de la resistencia improvisada a 5 ohmios y deje la tuerca por otras cinco horas para obtener una capa espesa y uniforme.
Durante este tiempo, el electrodo de cobre se agotó considerablemente.
Todo este cobre se depositó en nuestra nuez, creando una capa rugosa.
Al final del proceso, la nuez ganó peso notablemente.
Para darle un bonito brillo a la superficie de cobre, la cubriremos con una pátina y luego la puliremos.
Para esto necesitamos:
Echar un poco de amoniaco en un vaso y desmenuzar un poco de azufre.Coloca la tuerca allí, como se muestra en la foto.
El vidrio debe cubrirse con algo, porque durante la reacción se libera sulfuro de hidrógeno, un gas con un olor acre. Pasados los 20 minutos la nuez se ha oscurecido mucho, la sacamos del vaso. Mordimos la "ramita" y doblamos el extremo formando un bucle con unos alicates.
Solo queda pulir la tuerca con papel de lija frotado y húmedo.
Pasamos la cadena por el bucle y listo: ¡el producto está listo!
Y eso es todo para mí. ¡Felices experimentos a todos!
Necesitará
Entonces, para el experimento necesitaremos:
- Un recipiente no metálico: un vaso de precipitados o una bandeja normal, donde se llevará a cabo el proceso de deposición;
- Agua, preferiblemente purificada;
- Sulfato de cobre (vendido en tiendas de jardinería);
- Electrolito ácido para baterías (en talleres de automóviles);
- Cargador de 5 voltios, 0,3 amperios;
- Resistencias de 1 kOhm y 220 Ohm para limitar la corriente suministrada;
- Electrodo de cobre.
Probándolo en metal
Vierta 100 gramos de vitriolo en un recipiente, vierta medio litro de agua y agregue 70 gramos de electrolito ácido.
Mezclar y filtrar a través de un embudo y un algodón.
Instale y asegure el electrodo de cobre:
A él se conectará la fuente de alimentación plus de la carga. Hacemos tres derivaciones desde el menos: soldamos una resistencia de 1 kOhm al primero y una resistencia de 220 Ohm al segundo.
De esta forma podremos regular cómodamente la corriente suministrada.
Al encender el cargador, comenzará un proceso químico llamado electrodeposición.Bajo la influencia de la corriente eléctrica, los átomos de cobre del contacto positivo se oxidan y se disuelven en el electrolito y luego se depositan en el negativo. La corriente de la fuente de alimentación se selecciona a razón de 1 amperio por 100 cm² de superficie a recubrir.
Experiencia
Primero, cubrimos un clavo de hierro normal con cobre. Área de cobertura – 10 cm².
Limpiar con papel de lija:
Lo conectamos al negativo de la fuente de alimentación a través de una resistencia de 1 kOhm y lo bajamos a la solución. Después de 30 segundos, sácalo y límpialo con un algodón. Como resultado, la capa resultó bastante suelta y borrada.
Ahora intentemos crear un revestimiento verdaderamente duradero. Para hacer esto, limpiamos el clavo y lo conectamos a través de una resistencia de 220 ohmios, lo sumergimos en la solución durante 10 a 15 segundos. Luego cambiamos la resistencia a 1 kOhm y la dejamos media hora. Esto es lo que pasó:
Esta vez el revestimiento resultó ser duradero y no dejó ninguna marca en el disco.
Después del lijado, una pequeña cantidad de cobre todavía cubría la uña.
Intentemos recubrir una torta de plomo con cobre. Si lo conectas mediante una resistencia, incluso después de unos minutos el resultado será insignificante.
Pero tan pronto como lo conectes directamente, en un minuto la torta estará completamente cubierta de cobre.
Si el área de cobertura es demasiado pequeña, se puede observar un oscurecimiento intenso:
Este fenómeno se llama depósitos de carbón y se debe al hecho de que fluye demasiada corriente a través de una superficie determinada.
Revestir una tuerca de cobre
Descubrimos los metales, pero ¿qué pasa con los dieléctricos? No conducen corriente y la reacción simplemente no comienza. Pero hay una salida: debemos cubrir nuestro objeto con material conductor. El grafito, con el que se fabrican las minas de los lápices sencillos, es excelente para estos últimos.
Toma el lápiz más suave.Los lápices blandos están marcados con la letra "B" y el número al principio indica el grado de suavidad. Un lápiz duro funciona mejor con detalles finos. Coloreemos nuestra nuez.
Aplicar grafito con este método es una tarea muy tediosa, por lo que las ferreterías venden un spray de grafito especial. Hará frente a esta tarea mucho más rápido.
Después de pintar, hacemos manualmente un agujero para la “ramita” con un taladro. Vierta superpegamento, séllelo con alambre de cobre grueso y rellénelo con el polvo de grafito que sobró después de decorar la tuerca.
Conectamos la potencia negativa al cable a través de una resistencia de 1 kOhm. En esta etapa, no se debe aplicar mucha corriente, de lo contrario la capa de cobre se soltará, lo cual no es bueno. Después de media hora, la tuerca se recubre ligeramente con cobre y la resistencia se puede reducir a 220 ohmios.
Después de un tiempo, el crecimiento del cobre se ralentizará y será necesario reducir aún más la resistencia.
Para ello utilizaremos un bloque de madera y un hilo de nicromo enroscado a modo de serpiente en tornillos a lo largo de sus bordes.
Establecemos la resistencia a 70 ohmios.
Cuando el cobre cubra completamente la tuerca, ajuste el valor de la resistencia improvisada a 5 ohmios y deje la tuerca por otras cinco horas para obtener una capa espesa y uniforme.
Durante este tiempo, el electrodo de cobre se agotó considerablemente.
Todo este cobre se depositó en nuestra nuez, creando una capa rugosa.
Al final del proceso, la nuez ganó peso notablemente.
Tratamiento
Para darle un bonito brillo a la superficie de cobre, la cubriremos con una pátina y luego la puliremos.
Para esto necesitamos:
- Amoníaco, también conocido como solución de amoníaco;
- Bomba de azufre (se puede encontrar en tiendas de jardinería);
- Vidrio químico o desechable;
- Papel de lija de grano fino.
Echar un poco de amoniaco en un vaso y desmenuzar un poco de azufre.Coloca la tuerca allí, como se muestra en la foto.
El vidrio debe cubrirse con algo, porque durante la reacción se libera sulfuro de hidrógeno, un gas con un olor acre. Pasados los 20 minutos la nuez se ha oscurecido mucho, la sacamos del vaso. Mordimos la "ramita" y doblamos el extremo formando un bucle con unos alicates.
Solo queda pulir la tuerca con papel de lija frotado y húmedo.
Pasamos la cadena por el bucle y listo: ¡el producto está listo!
Y eso es todo para mí. ¡Felices experimentos a todos!
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