Dépôt de cuivre sur des objets non métalliques
Bon après-midi Dans cet article, nous examinerons le processus de dépôt électrochimique de cuivre sur des surfaces conductrices et tenterons également de recouvrir une noix d'une couche de cuivre.
Ainsi, pour l'expérience nous aurons besoin de :
Versez 100 grammes de vitriol dans un récipient, versez un demi-litre d'eau et ajoutez 70 grammes d'électrolyte acide.
Mélanger et filtrer à travers un entonnoir et un coton.
Installez et fixez l'électrode de cuivre :
L'alimentation positive de la charge y sera connectée. On fait trois prises à partir du moins : on soude une résistance de 1 kOhm à la première, et une résistance de 220 Ohm à la seconde.
De cette manière, nous pouvons réguler facilement le courant fourni.
Lorsque vous allumez le chargeur, un processus chimique appelé électrodéposition commence.Sous l'influence du courant électrique, les atomes de cuivre sur le contact positif sont oxydés et dissous dans l'électrolyte, puis déposés sur le négatif. Le courant de la source d'alimentation est choisi à raison de 1 Ampère pour 100 cm² de surface à revêtir.
Tout d’abord, enduisons un clou en fer ordinaire de cuivre. Zone de couverture – 10 cm².
Nettoyer avec du papier de verre :
Nous le connectons au négatif de l'alimentation via une résistance de 1 kOhm et le plongeons dans la solution. Au bout de 30 secondes, retirez-le et essuyez-le avec un coton. En conséquence, la couche s'est avérée assez lâche et effacée.
Essayons maintenant de créer un revêtement vraiment durable. Pour ce faire, nous nettoyons le clou et le connectons via une résistance de 220 Ohm, le plongeons dans la solution pendant 10 à 15 secondes. Ensuite, nous changeons la résistance à 1 kOhm et la laissons pendant une demi-heure. Voici ce qui s'est passé :
Cette fois, le revêtement s'est avéré durable et n'a laissé aucune trace sur le disque.
Après le ponçage, une petite quantité de cuivre recouvrait encore l’ongle.
Essayons d'enduire un gâteau de plomb de cuivre. Si vous le connectez via une résistance, même après quelques minutes, le résultat sera négligeable.
Mais dès que vous le connectez directement, en une minute, le gâteau sera entièrement recouvert de cuivre.
Si la zone de couverture est trop petite, un assombrissement important peut être observé :
Ce phénomène est appelé dépôt de carbone et est dû au fait qu’une trop grande quantité de courant circule sur une surface donnée.
Nous avons découvert les métaux, mais qu’en est-il des diélectriques, ils ne conduisent pas le courant et la réaction ne démarre tout simplement pas. Mais il existe une issue : nous devons recouvrir notre objet d’un matériau conducteur. Le graphite, à partir duquel sont fabriquées les mines des crayons simples, est excellent pour ces derniers.
Prenez le crayon le plus doux.Les crayons mous sont marqués de la lettre « B » et le chiffre au début indique le degré de douceur. Un crayon dur fonctionne mieux avec des détails fins. Colorons notre noix.
L'application de graphite en utilisant cette méthode est une tâche très fastidieuse, c'est pourquoi les quincailleries vendent un spray spécial au graphite. Il s'acquittera de cette tâche beaucoup plus rapidement.
Après avoir peint, nous réalisons manuellement un trou pour la « brindille » à l'aide d'une perceuse. Versez-y de la super colle, scellez-le avec du fil de cuivre épais et remplissez-le de poudre de graphite restant après avoir décoré l'écrou.
Nous connectons la puissance négative au fil via une résistance de 1 kOhm. À ce stade, vous ne devez pas appliquer un courant important, sinon la couche de cuivre se détachera, ce qui n'est pas bon. Au bout d'une demi-heure, l'écrou est légèrement recouvert de cuivre et la résistance peut être réduite à 220 Ohms.
Après un certain temps, la croissance du cuivre ralentira et la résistance devra être encore réduite.
Pour ce faire, nous utiliserons un bloc de bois et un fil nichrome enfilé comme un serpent sur des vis le long de ses bords.
Nous réglons la résistance à 70 ohms.
Lorsque le cuivre recouvre complètement l'écrou, réglez la valeur de la résistance improvisée sur 5 Ohms et laissez l'écrou encore cinq heures pour un revêtement épais et uniforme.
Pendant ce temps, l’électrode de cuivre s’est considérablement épuisée.
Tout ce cuivre s'est déposé sur notre noix, créant une couche rugueuse.
À la fin du processus, la noix a sensiblement pris du poids.
Pour donner un bel éclat à la surface du cuivre, nous la recouvrirons d’une patine puis la polirons.
Pour cela nous avons besoin de :
Versez un peu d'ammoniaque dans un verre et émiettez un peu de soufre.Placez-y l'écrou, comme indiqué sur la photo.
Le verre doit être recouvert de quelque chose, car pendant la réaction, du sulfure d'hydrogène est libéré - un gaz à l'odeur âcre. Au bout de 20 minutes, la noix a beaucoup noirci, on la sort du verre. Nous mordons la « brindille » et plions l'extrémité en boucle avec une pince.
Il ne reste plus qu'à polir l'écrou avec du papier de verre humide et frotté.
On enfile la chaîne dans la boucle, et c'est tout, le produit est prêt !
Et c'est tout pour moi. Bonnes expériences à tous !
Aura besoin
Ainsi, pour l'expérience nous aurons besoin de :
- Un récipient non métallique - un bécher ou un plateau ordinaire, où aura lieu le processus de dépôt ;
- Eau, de préférence purifiée ;
- Sulfate de cuivre (vendu dans les magasins de jardinage) ;
- Électrolyte acide pour batteries (dans les ateliers automobiles) ;
- Chargeur 5 Volts, 0,3 Ampère ;
- Résistances de 1 kOhm et 220 Ohm pour limiter le courant fourni ;
- Électrode de cuivre.
Je l'essaye sur du métal
Versez 100 grammes de vitriol dans un récipient, versez un demi-litre d'eau et ajoutez 70 grammes d'électrolyte acide.
Mélanger et filtrer à travers un entonnoir et un coton.
Installez et fixez l'électrode de cuivre :
L'alimentation positive de la charge y sera connectée. On fait trois prises à partir du moins : on soude une résistance de 1 kOhm à la première, et une résistance de 220 Ohm à la seconde.
De cette manière, nous pouvons réguler facilement le courant fourni.
Lorsque vous allumez le chargeur, un processus chimique appelé électrodéposition commence.Sous l'influence du courant électrique, les atomes de cuivre sur le contact positif sont oxydés et dissous dans l'électrolyte, puis déposés sur le négatif. Le courant de la source d'alimentation est choisi à raison de 1 Ampère pour 100 cm² de surface à revêtir.
Expérience
Tout d’abord, enduisons un clou en fer ordinaire de cuivre. Zone de couverture – 10 cm².
Nettoyer avec du papier de verre :
Nous le connectons au négatif de l'alimentation via une résistance de 1 kOhm et le plongeons dans la solution. Au bout de 30 secondes, retirez-le et essuyez-le avec un coton. En conséquence, la couche s'est avérée assez lâche et effacée.
Essayons maintenant de créer un revêtement vraiment durable. Pour ce faire, nous nettoyons le clou et le connectons via une résistance de 220 Ohm, le plongeons dans la solution pendant 10 à 15 secondes. Ensuite, nous changeons la résistance à 1 kOhm et la laissons pendant une demi-heure. Voici ce qui s'est passé :
Cette fois, le revêtement s'est avéré durable et n'a laissé aucune trace sur le disque.
Après le ponçage, une petite quantité de cuivre recouvrait encore l’ongle.
Essayons d'enduire un gâteau de plomb de cuivre. Si vous le connectez via une résistance, même après quelques minutes, le résultat sera négligeable.
Mais dès que vous le connectez directement, en une minute, le gâteau sera entièrement recouvert de cuivre.
Si la zone de couverture est trop petite, un assombrissement important peut être observé :
Ce phénomène est appelé dépôt de carbone et est dû au fait qu’une trop grande quantité de courant circule sur une surface donnée.
Revêtement d'un écrou en cuivre
Nous avons découvert les métaux, mais qu’en est-il des diélectriques, ils ne conduisent pas le courant et la réaction ne démarre tout simplement pas. Mais il existe une issue : nous devons recouvrir notre objet d’un matériau conducteur. Le graphite, à partir duquel sont fabriquées les mines des crayons simples, est excellent pour ces derniers.
Prenez le crayon le plus doux.Les crayons mous sont marqués de la lettre « B » et le chiffre au début indique le degré de douceur. Un crayon dur fonctionne mieux avec des détails fins. Colorons notre noix.
L'application de graphite en utilisant cette méthode est une tâche très fastidieuse, c'est pourquoi les quincailleries vendent un spray spécial au graphite. Il s'acquittera de cette tâche beaucoup plus rapidement.
Après avoir peint, nous réalisons manuellement un trou pour la « brindille » à l'aide d'une perceuse. Versez-y de la super colle, scellez-le avec du fil de cuivre épais et remplissez-le de poudre de graphite restant après avoir décoré l'écrou.
Nous connectons la puissance négative au fil via une résistance de 1 kOhm. À ce stade, vous ne devez pas appliquer un courant important, sinon la couche de cuivre se détachera, ce qui n'est pas bon. Au bout d'une demi-heure, l'écrou est légèrement recouvert de cuivre et la résistance peut être réduite à 220 Ohms.
Après un certain temps, la croissance du cuivre ralentira et la résistance devra être encore réduite.
Pour ce faire, nous utiliserons un bloc de bois et un fil nichrome enfilé comme un serpent sur des vis le long de ses bords.
Nous réglons la résistance à 70 ohms.
Lorsque le cuivre recouvre complètement l'écrou, réglez la valeur de la résistance improvisée sur 5 Ohms et laissez l'écrou encore cinq heures pour un revêtement épais et uniforme.
Pendant ce temps, l’électrode de cuivre s’est considérablement épuisée.
Tout ce cuivre s'est déposé sur notre noix, créant une couche rugueuse.
À la fin du processus, la noix a sensiblement pris du poids.
Traitement
Pour donner un bel éclat à la surface du cuivre, nous la recouvrirons d’une patine puis la polirons.
Pour cela nous avons besoin de :
- Ammoniac, également connu sous le nom de solution d'ammoniaque ;
- Bombe au soufre (peut être trouvée dans les magasins de jardinage) ;
- Verre chimique ou jetable ;
- Papier de verre à grain fin.
Versez un peu d'ammoniaque dans un verre et émiettez un peu de soufre.Placez-y l'écrou, comme indiqué sur la photo.
Le verre doit être recouvert de quelque chose, car pendant la réaction, du sulfure d'hydrogène est libéré - un gaz à l'odeur âcre. Au bout de 20 minutes, la noix a beaucoup noirci, on la sort du verre. Nous mordons la « brindille » et plions l'extrémité en boucle avec une pince.
Il ne reste plus qu'à polir l'écrou avec du papier de verre humide et frotté.
On enfile la chaîne dans la boucle, et c'est tout, le produit est prêt !
Et c'est tout pour moi. Bonnes expériences à tous !
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