שקיעת נחושת על עצמים לא מתכתיים

אחר הצהריים טובים במאמר זה נסתכל על תהליך השקיעה האלקטרוכימית של נחושת על משטחים מוליכים, וגם ננסה לצפות אגוז בשכבת נחושת.

יצטרך

אז, עבור הניסוי נצטרך:

• מיכל לא מתכתי - כוס או מגש רגיל, שבו יתבצע תהליך ההשקעה;
  
• מים, רצוי מטוהרים;
  
• נחושת גופרתית (נמכרת בחנויות גן);
  
• אלקטרוליט חומצי לסוללות (בחנויות רכב);
  
• מטען 5 וולט, 0.3 אמפר;
  
• נגדים של 1 קילו אוהם ו-220 אוהם להגבלת הזרם המסופק;
  
• אלקטרודת נחושת.

מנסה את זה על מתכת

יוצקים 100 גרם ויטריול למיכל, יוצקים חצי ליטר מים ומוסיפים 70 גרם אלקטרוליט חומצי.

מערבבים ומסננים דרך משפך וכרית צמר גפן.

התקן ואבטח את אלקטרודת הנחושת:

ספק הכוח הפלוס מהטעינה יחובר אליו. אנו מבצעים שלוש ברזים מהמינוס: אנו מלחימים נגד של 1 קואוהם לראשון, ונגד 220 אוהם לשני.

בדרך זו נוכל לווסת בנוחות את הזרם המסופק.
כאשר אתה מפעיל את המטען, יתחיל תהליך כימי הנקרא electrodeposition.בהשפעת זרם חשמלי, אטומי נחושת על המגע החיובי מתחמצנים ומומסים באלקטרוליט, ואז מופקדים על השלילי. זרם מקור הכוח נבחר בקצב של 1 אמפר לכל 100 ס"מ משטח המיועד לציפוי.

ניסיון

ראשית, בואו נצפה ציפורן ברזל רגילה בנחושת. שטח כיסוי - 10 ס"מ רבוע.
נקה עם נייר זכוכית:

אנו מחברים אותו לאספקת החשמל השלילית דרך נגד של 1 kOhm, ומורידים אותו לתמיסה. לאחר 30 שניות, הוציאו אותו ונגבו אותו בעזרת כרית צמר גפן. כתוצאה מכך, השכבה התבררה די רופפת ומחוקה.

עכשיו בואו ננסה ליצור ציפוי עמיד באמת. לשם כך, אנו מנקים את הציפורן ומחברים אותה דרך נגד 220 אוהם, מורידים אותה לתמיסה למשך 10-15 שניות. לאחר מכן אנו משנים את ההתנגדות ל-1 kOhm ומשאירים אותה למשך חצי שעה. הנה מה שקרה:

הפעם הציפוי התברר כעמיד ולא הותיר סימנים על הדיסק כלל.
לאחר השיוף, כמות קטנה של נחושת עדיין כיסתה את הציפורן.

בואו ננסה לצפות עוגת עופרת בנחושת. אם תחבר אותו דרך התנגדות, גם אחרי כמה דקות התוצאה תהיה זניחה.

אבל ברגע שתחבר אותו ישירות, תוך דקה העוגה תכוסה לגמרי בנחושת.

אם אזור הכיסוי קטן מדי, ניתן להבחין בהכהה חמורה:

תופעה זו נקראת משקעי פחמן והיא נובעת מכך שזרם רב מדי זורם על פני משטח נתון.

ציפוי אגוז נחושת

הבנו את המתכות, אבל מה לגבי דיאלקטריות, הן לא מוליכות זרם והתגובה פשוט לא תתחיל. אבל יש מוצא: אנחנו צריכים לכסות את האובייקט שלנו בחומר מוליך. גרפיט, שממנו מובילים לעפרונות פשוטים, מצוין עבור האחרונים.

קח את העיפרון הרך ביותר.עפרונות רכים מסומנים באות "B", והמספר בהתחלה מציין את מידת הרכות. עיפרון קשיח עובד טוב יותר עם פרטים עדינים. בואו נצבע את האגוז שלנו.


מריחת גרפיט בשיטה זו היא משימה מייגעת מאוד, ולכן חנויות בנייה מוכרות ספריי גרפיט מיוחד. הוא יתמודד עם המשימה הזו הרבה יותר מהר.
לאחר הצביעה, אנו יוצרים חור ידנית עבור "הענף" באמצעות מקדחה. יוצקים לתוכו דבק סופר, אוטמים אותו בחוט נחושת עבה וממלאים אותו באבקת גרפיט שנשארה לאחר עיטור האגוז.

אנו מחברים את הכוח המינוס לחוט דרך נגד של 1 קילו אוהם. בשלב זה, אתה לא צריך להפעיל זרם גדול, אחרת שכבת הנחושת תתברר רופפת, וזה לא טוב. לאחר חצי שעה, האום מצופה מעט בנחושת וניתן להפחית את ההתנגדות ל-220 אוהם.

לאחר זמן מה, צמיחת הנחושת תאט ותצטרך להפחית עוד יותר את ההתנגדות
לשם כך נשתמש בגוש עץ ובחוט ניכרום מושחל כמו נחש על ברגים לאורך הקצוות שלו.

הגדרנו את ההתנגדות ל-70 אוהם.
כאשר הנחושת מכסה לחלוטין את האום, קבעו את ערך הנגד המאולתר ל-5 אוהם והשאירו את האום לחמש שעות נוספות לציפוי עבה ואחיד.
במהלך תקופה זו, אלקטרודת הנחושת התרוקנה מאוד.

כל הנחושת הזו התיישבה על האגוז שלנו ויצרה שכבה גסה.

בסופו של התהליך, האגוז עלה במשקל באופן ניכר.

יַחַס

כדי לתת למשטח הנחושת ברק יפה, נכסה אותו בפטינה ולאחר מכן נבריש אותו.
בשביל זה אנחנו צריכים:

• אמוניה, המכונה גם תמיסת אמוניה;
  
• פצצת גופרית (ניתן למצוא בחנויות גן);
  
• זכוכית כימית או חד פעמית;
  
• נייר זכוכית עדין.

מוזגים מעט אמוניה לכוס ומפוררים מעט גופרית.הנח את האגוז שם, כפי שמוצג בתמונה.

הזכוכית חייבת להיות מכוסה במשהו, כי במהלך התגובה משתחרר מימן גופרתי - גז בעל ריח חריף. לאחר 20 דקות, האגוז התכהה מאוד; אנחנו מוציאים אותו מהכוס. אנחנו נושכים את ה"ענף" ומכופפים את הקצה ללולאה עם צבת.

כל שנותר הוא להבריק את האגוז בנייר זכוכית רטוב ומשפשף.
אנחנו משחילים את השרשרת דרך הלולאה, וזהו - המוצר מוכן!

וזה הכל בשבילי. ניסויים שמחים לכולם!

צפו בסרטון