Deposizione di rame su oggetti non metallici
Buon pomeriggio In questo articolo esamineremo il processo di deposizione elettrochimica del rame su superfici conduttrici e proveremo anche a rivestire una noce con uno strato di rame.
Quindi, per l'esperimento avremo bisogno di:
Versare 100 grammi di vetriolo in un contenitore, versare mezzo litro d'acqua e aggiungere 70 grammi di elettrolita acido.
Mescolare e filtrare con un imbuto e un dischetto di cotone.
Installare e fissare l'elettrodo di rame:
Ad esso verrà collegato l'alimentatore positivo della ricarica. Facciamo tre tocchi dal meno: saldiamo un resistore da 1 kOhm al primo e un resistore da 220 Ohm al secondo.
In questo modo possiamo regolare comodamente la corrente erogata.
Quando accendi il caricabatterie, inizierà un processo chimico chiamato elettrodeposizione.Sotto l'influenza della corrente elettrica, gli atomi di rame sul contatto positivo vengono ossidati e disciolti nell'elettrolita, quindi depositati sul negativo. La corrente della sorgente di alimentazione viene scelta in ragione di 1 Ampere per 100 cm² di superficie da rivestire.
Per prima cosa, rivestiamo un normale chiodo di ferro con rame. Area di copertura – 10 cm².
Pulire con carta vetrata:
Lo colleghiamo al negativo dell'alimentatore tramite un resistore da 1 kOhm e lo abbassiamo nella soluzione. Dopo 30 secondi, estrailo e puliscilo con un batuffolo di cotone. Di conseguenza, lo strato si è rivelato piuttosto allentato e cancellato.
Ora proviamo a creare un rivestimento veramente resistente. Per fare ciò, puliamo l'unghia e lo colleghiamo tramite un resistore da 220 Ohm, lo abbassiamo nella soluzione per 10-15 secondi. Quindi cambiamo la resistenza a 1 kOhm e la lasciamo per mezz'ora. Ecco cosa è successo:
Questa volta il rivestimento si è rivelato durevole e non ha lasciato alcun segno sul disco.
Dopo la levigatura, una piccola quantità di rame ricopriva ancora l'unghia.
Proviamo a rivestire una torta di piombo con rame. Se lo colleghi tramite una resistenza, anche dopo pochi minuti il risultato sarà trascurabile.
Ma non appena lo colleghi direttamente, entro un minuto la torta sarà completamente ricoperta di rame.
Se l'area di copertura è troppo piccola, si può osservare un forte oscuramento:
Questo fenomeno è chiamato deposito di carbonio ed è dovuto al fatto che su una determinata superficie scorre troppa corrente.
Abbiamo capito i metalli, ma per quanto riguarda i dielettrici, non conducono corrente e la reazione semplicemente non inizia. Ma c'è una via d'uscita: dobbiamo rivestire il nostro oggetto con materiale conduttivo. Per quest'ultima è ottima la grafite, da cui vengono ricavate le mine per le matite semplici.
Prendi la matita più morbida.Le matite morbide sono contrassegnate dalla lettera "B" e il numero all'inizio indica il grado di morbidezza. Una matita dura funziona meglio con i dettagli fini. Coloriamo la nostra noce.
Applicare la grafite con questo metodo è un compito molto noioso, quindi i negozi di edilizia vendono uno speciale spray di grafite. Affronterà questo compito molto più velocemente.
Dopo la verniciatura, realizziamo manualmente un foro per il “ramoscello” utilizzando un trapano. Versaci dentro la super colla, sigillala con uno spesso filo di rame e riempila con la polvere di grafite rimasta dopo aver decorato il dado.
Colleghiamo la potenza negativa al filo tramite un resistore da 1 kOhm. In questa fase, non dovresti applicare una grande corrente, altrimenti lo strato di rame si allenterà, il che non va bene. Dopo mezz'ora il dado è leggermente rivestito di rame e la resistenza può essere ridotta a 220 Ohm.
Dopo un po' di tempo la crescita del rame rallenterà e la resistenza dovrà essere ulteriormente ridotta
Per fare questo utilizzeremo un blocco di legno e un filo di nicromo infilato come un serpente sulle viti lungo i suoi bordi.
Impostiamo la resistenza su 70 ohm.
Quando il rame ricopre completamente il dado, impostare il valore della resistenza improvvisata su 5 Ohm e lasciare il dado per altre cinque ore per ottenere un rivestimento spesso e uniforme.
Durante questo periodo, l'elettrodo di rame era notevolmente esaurito.
Tutto questo rame si è depositato sul nostro dado, creando uno strato ruvido.
Alla fine del processo, la noce ha guadagnato notevolmente peso.
Per dare alla superficie del rame una bella lucentezza, la ricopriremo con una patina e poi la lucideremo.
Per questo abbiamo bisogno di:
Versare un po' di ammoniaca in un bicchiere e sbriciolare un po' di zolfo.Posiziona il dado lì, come mostrato nella foto.
Il vetro deve essere coperto con qualcosa, perché durante la reazione viene rilasciato idrogeno solforato, un gas con un odore pungente. Dopo 20 minuti la noce si è scurita molto, la togliamo dal bicchiere. Mordiamo il "ramoscello" e pieghiamo l'estremità in un anello con una pinza.
Non resta che lucidare il dado con carta vetrata bagnata e strofinata.
Infiliamo la catena nell'anello e il gioco è fatto: il prodotto è pronto!
E questo è tutto per me. Buoni esperimenti a tutti!
Avrà bisogno
Quindi, per l'esperimento avremo bisogno di:
- Un contenitore non metallico: un bicchiere o un normale vassoio, dove avrà luogo il processo di deposizione;
- Acqua, preferibilmente purificata;
- Solfato di rame (venduto nei negozi di giardinaggio);
- Elettrolita acido per batterie (nelle autofficine);
- Caricabatterie 5 Volt, 0,3 Ampere;
- Resistenze da 1 kOhm e 220 Ohm per limitare la corrente erogata;
- Elettrodo di rame.
Provandolo su metallo
Versare 100 grammi di vetriolo in un contenitore, versare mezzo litro d'acqua e aggiungere 70 grammi di elettrolita acido.
Mescolare e filtrare con un imbuto e un dischetto di cotone.
Installare e fissare l'elettrodo di rame:
Ad esso verrà collegato l'alimentatore positivo della ricarica. Facciamo tre tocchi dal meno: saldiamo un resistore da 1 kOhm al primo e un resistore da 220 Ohm al secondo.
In questo modo possiamo regolare comodamente la corrente erogata.
Quando accendi il caricabatterie, inizierà un processo chimico chiamato elettrodeposizione.Sotto l'influenza della corrente elettrica, gli atomi di rame sul contatto positivo vengono ossidati e disciolti nell'elettrolita, quindi depositati sul negativo. La corrente della sorgente di alimentazione viene scelta in ragione di 1 Ampere per 100 cm² di superficie da rivestire.
Esperienza
Per prima cosa, rivestiamo un normale chiodo di ferro con rame. Area di copertura – 10 cm².
Pulire con carta vetrata:
Lo colleghiamo al negativo dell'alimentatore tramite un resistore da 1 kOhm e lo abbassiamo nella soluzione. Dopo 30 secondi, estrailo e puliscilo con un batuffolo di cotone. Di conseguenza, lo strato si è rivelato piuttosto allentato e cancellato.
Ora proviamo a creare un rivestimento veramente resistente. Per fare ciò, puliamo l'unghia e lo colleghiamo tramite un resistore da 220 Ohm, lo abbassiamo nella soluzione per 10-15 secondi. Quindi cambiamo la resistenza a 1 kOhm e la lasciamo per mezz'ora. Ecco cosa è successo:
Questa volta il rivestimento si è rivelato durevole e non ha lasciato alcun segno sul disco.
Dopo la levigatura, una piccola quantità di rame ricopriva ancora l'unghia.
Proviamo a rivestire una torta di piombo con rame. Se lo colleghi tramite una resistenza, anche dopo pochi minuti il risultato sarà trascurabile.
Ma non appena lo colleghi direttamente, entro un minuto la torta sarà completamente ricoperta di rame.
Se l'area di copertura è troppo piccola, si può osservare un forte oscuramento:
Questo fenomeno è chiamato deposito di carbonio ed è dovuto al fatto che su una determinata superficie scorre troppa corrente.
Rivestimento di un dado di rame
Abbiamo capito i metalli, ma per quanto riguarda i dielettrici, non conducono corrente e la reazione semplicemente non inizia. Ma c'è una via d'uscita: dobbiamo rivestire il nostro oggetto con materiale conduttivo. Per quest'ultima è ottima la grafite, da cui vengono ricavate le mine per le matite semplici.
Prendi la matita più morbida.Le matite morbide sono contrassegnate dalla lettera "B" e il numero all'inizio indica il grado di morbidezza. Una matita dura funziona meglio con i dettagli fini. Coloriamo la nostra noce.
Applicare la grafite con questo metodo è un compito molto noioso, quindi i negozi di edilizia vendono uno speciale spray di grafite. Affronterà questo compito molto più velocemente.
Dopo la verniciatura, realizziamo manualmente un foro per il “ramoscello” utilizzando un trapano. Versaci dentro la super colla, sigillala con uno spesso filo di rame e riempila con la polvere di grafite rimasta dopo aver decorato il dado.
Colleghiamo la potenza negativa al filo tramite un resistore da 1 kOhm. In questa fase, non dovresti applicare una grande corrente, altrimenti lo strato di rame si allenterà, il che non va bene. Dopo mezz'ora il dado è leggermente rivestito di rame e la resistenza può essere ridotta a 220 Ohm.
Dopo un po' di tempo la crescita del rame rallenterà e la resistenza dovrà essere ulteriormente ridotta
Per fare questo utilizzeremo un blocco di legno e un filo di nicromo infilato come un serpente sulle viti lungo i suoi bordi.
Impostiamo la resistenza su 70 ohm.
Quando il rame ricopre completamente il dado, impostare il valore della resistenza improvvisata su 5 Ohm e lasciare il dado per altre cinque ore per ottenere un rivestimento spesso e uniforme.
Durante questo periodo, l'elettrodo di rame era notevolmente esaurito.
Tutto questo rame si è depositato sul nostro dado, creando uno strato ruvido.
Alla fine del processo, la noce ha guadagnato notevolmente peso.
Trattamento
Per dare alla superficie del rame una bella lucentezza, la ricopriremo con una patina e poi la lucideremo.
Per questo abbiamo bisogno di:
- Ammoniaca, nota anche come soluzione di ammoniaca;
- Bomba allo zolfo (si trova nei negozi di giardinaggio);
- Vetro chimico o usa e getta;
- Carta vetrata a grana fine.
Versare un po' di ammoniaca in un bicchiere e sbriciolare un po' di zolfo.Posiziona il dado lì, come mostrato nella foto.
Il vetro deve essere coperto con qualcosa, perché durante la reazione viene rilasciato idrogeno solforato, un gas con un odore pungente. Dopo 20 minuti la noce si è scurita molto, la togliamo dal bicchiere. Mordiamo il "ramoscello" e pieghiamo l'estremità in un anello con una pinza.
Non resta che lucidare il dado con carta vetrata bagnata e strofinata.
Infiliamo la catena nell'anello e il gioco è fatto: il prodotto è pronto!
E questo è tutto per me. Buoni esperimenti a tutti!
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