Чем заменить серную кислоту в гальванике

Гальваника: рецепты электролитов. Часть 1

Эта статья предназначена для тех, кто только начинает заниматься гальванопластикой или уже замучался, выбирая самый подходящий рецепт электролита для своих идей. Я расскажу о электролитах матового и зеркального меднения, и об их совместном использовании.

Но, во-первых, не могу не сказать несколько слов о нашем основном орудии производства — блоке питания. Если вы серьезно решили заняться гальваникой, не покупайте дешевый китайский блок питания. Сходите на радиорынок вашего города и присмотрите подержанный блок питания советских времен.

Выглядит он примерно так. Такой блок питания идеально держит настройку, не греется, не шумит, не пахнет и работает без присмотра сутки напролет.

Но вернемся к рецептам электролитов.

Итак, сернокислый электролит меднения состоит из двух основых компоненов — медного купороса и серной кислоты. Также в электролит вводятся различные блескообразующие и стабилизирующие добавки. Закон природы таков, что чем больше блескообразователей мы вводим в раствор, тем меньше серной кислоты он требует, и тем более хрупким получается изделие. Поэтому для каждой конкретной задачи выбираем свой электролит.

Общие правила смешивания электролита (на1 литр):

1. 500 мл дистиллированной воды разогреваем в микроволновке примерно до 80 градусов.

2. Высыпаем в горячую воду медный купорос, ждем, пока все растворится.

3. Через несколько слоев марли или х/б ткани процеживаем получившийся раствор.

4. Вливаем в раствор нужное количество серной кислоты.

5. Доливаем до 1 л. дистиллированной водой, вносим добавки, перемешиваем, оставляем на несколько часов.

1. Электролит матового меднения.

Плюсы данного электролита:

1) хорошая пластичность изделия (при небольшой толщине можно гнуть просто пальцами, или греть на газу и придавать нужную форму).

2) слабая чувствительность к силе тока.

3) быстрое закрытие всей поверхности и быстрое наращивание толщины листа (экономит электричество).

1) матовая поверхность, плохо поддающяся шливовке до зеркального блеска.

Использование: на крупных (или живых) листьях, которые могут изменить форму в электролите. Для изделий сложной формы,которые нужно будет изгибать.

Впрочем, при наличии гравера со сменными насадками вполне возможно отшливовать даже такую матовую поверхность. На следующем фото эта поверхность в одном месте лишь слегка приполирована.

Но вся эта чистка и полировка требует времени и сил, так что, дабы не мучаться, получившийся матовый объект мы всего на пару часов опускаем в раствор №2.

2. Электролит зеркального меднения или электрохимической полировки

1) совершенно зеркальное покрытие, не требующее дальнейшей обработки

1) Столь же совершенная хрупкость (данный электролит можно использовать только как электрохимическую полировку на уже говтовый омедненный объект).

2) Крайняя чувствительность к силе тока — об этом нужно говорить гораздо подробнее, но не в пределах данной статьи.

Использование: на не хрупких, не гнущихся объектах (например желуди) или как полировку на матово омедненный предмет.

В своей следующей статье я хочу дать рецепт универсального электролита, нечто среднее межу элеткролитом матового меднения и электролитом электрохимической полировки. Я называю его его электролитом гладкого меднения. Он прекрасно подходит для небольших листьев (не меняющих форму в растворе), веток и т.д., но. Об этом в следующей статье 🙂

А еще очень хочется рассказать про разные тонкости и хитрости: про создание равномерно крупитчатой структуры, или про наплывы меди, или про химическое и электрохимическое оксидирование (окраску в разные цвета), или про восстановление электролита.

Если у вас есть вопросы, можно задавать их в личном сообщении.

Источник

Чем заменить серную кислоту в гальванике

Пользователь
Регистрация: 23.08.2010

Сообщений: 7
В друзьях у: 0
Голосов: 0 / 0

Пользователь
Регистрация: 06.11.2009

Сообщений: 49
В друзьях у: 0
Голосов: 0 / 0

Пользователь
Регистрация: 29.05.2008
Откуда: РХТУ им. Менделеева, Москва

Сообщений: 842
В друзьях у: 16
Голосов: 151 / 2

Пользователь
Регистрация: 02.12.2010
Откуда: Казань

Сообщений: 2115
В друзьях у: 4
Голосов: 141 / 8

Пользователь
Регистрация: 05.03.2011
Откуда: ЗАУРАЛЬЕ

Сообщений: 2907
В друзьях у: 1
Голосов: 14 / 1

Пользователь
Регистрация: 02.12.2010
Откуда: Казань

Сообщений: 2115
В друзьях у: 4
Голосов: 141 / 8

Пользователь
Регистрация: 05.03.2011
Откуда: ЗАУРАЛЬЕ

Сообщений: 2907
В друзьях у: 1
Голосов: 14 / 1

Пользователь
Регистрация: 02.12.2010
Откуда: Казань

Сообщений: 2115
В друзьях у: 4
Голосов: 141 / 8

Пользователь
Регистрация: 05.03.2011
Откуда: ЗАУРАЛЬЕ

Сообщений: 2907
В друзьях у: 1
Голосов: 14 / 1

Пользователь
Регистрация: 05.03.2011
Откуда: ЗАУРАЛЬЕ

Сообщений: 2907
В друзьях у: 1
Голосов: 14 / 1

Пользователь
Регистрация: 14.03.2010
Откуда: с Марса

Сообщений: 1426
В друзьях у: 8
Голосов: 227 / 4

Пользователь
Регистрация: 02.12.2010
Откуда: Казань

Сообщений: 2115
В друзьях у: 4
Голосов: 141 / 8

Пользователь
Регистрация: 05.03.2011
Откуда: ЗАУРАЛЬЕ

Сообщений: 2907
В друзьях у: 1
Голосов: 14 / 1

Пользователь
Регистрация: 13.01.2005

Сообщений: 733
В друзьях у: 0
Голосов: 49 / 3

Пользователь
Регистрация: 14.03.2010
Откуда: с Марса

Сообщений: 1426
В друзьях у: 8
Голосов: 227 / 4

Пользователь
Регистрация: 02.12.2010
Откуда: Казань

Сообщений: 2115
В друзьях у: 4
Голосов: 141 / 8

Вы когда травите греете электролит? И еще, Вы используете для серебра, но для золота тоже можно и греть до какой примерно температуры?

Все дело в том, что наставник дал только рецепт «хитрой воды», т.е. пропорции буры с борной. Этот флюс у него универсальный. Окунаем изделие в него, потом еще титановой палочкой кладем буру на место пайки. Вообще, приходится учиться большей частью у Марченкова и Андрющенко, иногда Бреполь дает дельные подсказки.

Источник

Электролиты в гальванике.

Для получения качественного гальванического покрытия необходимо правильно выбрать химический состав электролита. Очень важно понимать назначение всех компонентов, содержащихся в растворе и механизм получения покрытий.

Для проведения процесса осаждения применяется электрохимическая система, которая состоит из электролита и металлических электродов, находящихся в электролите, которые обеспечивают обмен электронами.

При электрохимическом осаждении на аноде происходит растворение металла, а на катоде образуется гальваническое покрытие. При этом восстановление металла происходит из водных растворов солей, которые входят в химический состав электролита.

На первой стадии процесса катионы металла электролита двигаются (мигрируют) к катоду, адсорбируются на нем и под воздействием тока восстанавливаются до металла.

Гальванические покрытия имеют четко выраженную кристаллическую структуру. Многочисленными исследованиями химического состава электролита установлено, что чем плотнее и мельче структура покрытий, тем выше их свойства (см. «Что такое гальванопластика? Часть 1»).

Применяемые в гальванике электролиты подразделяются на простые и сложные. В простом химическом составе электролита основным компонентом является соль неорганической кислоты, которая в водном растворе полностью диссоциирует (распадается) на ионы. Поэтому при восстановлении металла на катоде образуется осадок с крупнокристаллической структурой.

Основным компонентом сложного химического состава электролитов является комплексная соль, восстановление металла из которой сопряжено с определенными трудностями. В результате чего покрытие получается наиболее мелкокристаллическое и равномерное, чем из простых электролитов.

Для увеличения электропроводности в химический состав электролитов вводят добавки, которые не участвуют в катодном процессе, но являются переносчиками электричества. В состав кислых электролитов можно добавлять кислоты с одноименным анионом основной соли, а в щелочные – гидроксиды натрия или калия.

В большинстве химических составов электролитов концентрация ионов металла поддерживается постоянной за счет применения растворимых анодов. Их основным недостатком является пассивация, которая уменьшает поверхность анодов, увеличивая их поляризацию, в результате чего выделяется кислород.

Для устранения пассивации в электролит добавляют депассиваторы – вещества, препятствующие образованию труднорастворимых соединений на поверхности анода.

Многие электролиты работают в определенном интервале pH раствора. Для его регулирования вводят буферные добавки. Чаще всего – это борная кислота, уксусная кислота или ацетат натрия (см. «Химическое осаждение никеля – за и против!»).

Большое влияние на структуру осадка оказывают введение в химический состав электролита поверхностно-активных веществ (ПАВ) и коллоидов. Действие каждого ПАВ весьма специфично. В настоящее время нет единой теории, объясняющей механизм действия ПАВ. Предположительно, ПАВ образуют с ионами металла комплексы коллоид-ион металла, замедляя при этом процесс осаждения, что способствует повышению так называемой «катодной поляризации». В результате осадки получается наиболее мелкокристаллические.

Среди поверхностно-активных веществ большой интерес представляют вещества, в присутствии которых удается получить блестящие осадки непосредственно из гальванических ванн. (см. «Электролиты никелирования. Часть 2»).

Такие добавки называют блескообразователями. К ним относятся сульфированный нафталин, мочевина, желатина, тиокарбонат, декстрин, фенол, крезол, сульфид натрия и др. Наиболее успешно блескообразователи применяются в электролитах никелирования, меднения и цинкования.

Использование этих добавок в химическом составе электролита позволяет исключить трудоемкие механические операции полирования и глянцевания.

Медное покрытие из электролита матового меднения.

В качестве примера рассмотрим сульфатный электролит меднения, как наиболее востребованный в гальваническом производстве.

Состав электролита:

Медь сернокислая 180 – 220 г/л

Серная кислота 40 – 60 г/л

Назначения компонентов:

медь сернокислая – основной компонент электролита;

серная кислота – для увеличения электропроводности электролита и предотвращения гидролиза сернокислой закисной меди.

В сульфатные электролиты иногда добавляют поверхностно-активные вещества, которые способствуют получению мелкокристаллических осадков: декстрин (не более 1 г/л) и фенол (1 – 10 г/л). Для получения блестящих медных покрытий вводят блескообразующие добавки, например, сульфирол (0,1 – 0,2 г/л).

О влиянии параметров технологического процесса на качество покрытия читайте в следующих публикациях.

Источник

Вопрос №7 — Какие используют растворы для гальванических покрытий?

Задает вопрос Валерий Шаров из Архангельска, 37 лет:

Подскажите, какие составы растворов для гальваники существуют? И можно ли их приготовить в домашних условиях, что для этого необходимо?

Отвечает наш специалист:

Состав раствора для гальваники зависит от того, каким металлом собираетесь покрывать свое изделие. Например, для никелирования потребуется смешать сульфат никеля, натрий, поваренную соль, магний и борную кислоту. Раствор должен иметь рН в диапазоне 4–5. Электролит нагревают до 25°C, помещают в него изделие и подключают ток. Время нахождения в растворе — около получаса.

Если нужен слой потолще, следует подержать изделие в растворе дольше.

Для хромирования понадобятся аноды из свинца – 85%, олово – 11%, сурьма – 4%. Следует учесть, что перед хромированием предмет необходимо покрыть медью или никелем.

Дополнительные методы

Наиболее простым способом гальваники является цинкование. Состав раствора в этом случае следующий:

В роли анода будет выступать пластина из цинка, которая по площади должна соответствовать обрабатываемому изделию.

Но есть металлы, которыми в домашних условиях покрывать изделия нельзя. Меднение и латунирование проводят с использованием сильных ядовитых веществ, испарения которых могут привести к летальному исходу. Медью покрывают изделия при помощи солей медного купороса и серной кислоты. Электролит для латунирования должен содержать соли меди и цинка, растворенные в цианиде.

Если будет покрываться изделие серебром, то раствор для этого должен содержать:

Электролит нагревают до 20°C и применяют в качестве анода пластину из графита.

Меры предосторожности

Следует иметь в виду, что процесс гальваники в домашних условиях не подразумевает проведение его в жилом доме или квартире. Для подобных манипуляций необходимо выбрать сарай или гараж с хорошей вентиляцией, и где можно сделать заземление. При проведении работ обязательно следует пользоваться резиновыми перчатками и респиратором, глаза нужно защитить специальными очками. Для хранения электролита выбирается прочная емкость из стекла или пластика, с плотно закрывающейся крышкой.

Нужно быть готовым к тому, что достать некоторые ингредиенты для создания электролита будет очень сложно. Большинство веществ запрещено продавать физическим лицам, только промышленные предприятия, имеющие специальное разрешение, могут их приобрести.

Видео по теме: Состав раствора из подручных средств

Источник

… Иногда это не только интересно, но и «красиво»!

Как просили, продолжение рассказа Очень простого способа меднения предметов

Мой «первый блин комом в искусстве гальванопластики» 😉

Довольно долго раздумывал, чего бы эдакого увековечить в металле, даже не особо задумываясь, что получить что-либо стоящее (без навыков) шансов у меня 0,0… :)))

— наверное, для обзора, вполне достаточно было взять совсем простой предмет, но хотелось выпендриться порадовать моих читателей чем-нибудь более существенным и необычным

Пчелка. ГДЕ ВЗЯТЬ ПЧЕЛКУ почти зимой!? Может подойдет муха?

… я все таки нашел пчелу, правда в несколько задрипанном состоянии, досталось ей за несколько лет в кулечке (вспомнил, что товарищ дарил пчелиный подмор, эдак лет пять назад)
Была тогда еще весьма презабавная ситуация, когда на досмотре в аэропорту у меня обнаружили кулек с «дохлыми мухами» и до-о-лго недоверчиво их перебирали в поисках чего-то еще более неожиданного:)))

Для создания шедевра выбрал более-менее «комплектную», приклеил каплей меда клея к проволоке и пошел наносить токопроводящий слой.

Поиском нашел наиболее доступный (ближе и дешевле) «Графит» — 375руб.попадался и более известный «graphit 33», но он стоит в 4 раза дороже, а идти за ним дальше 😉

Есть способы самостоятельного изготовления подобных составов, но решил не тратить время на их описания/испытания- это отдельная, довольно обширная тема.

Закрепил пчелку к проволоке, а не цветку, так как планы были наполеоновские — отдельно патинировать ее и фрагменты цветка (в темный цвет), а уже позже все соединять в единую «композицию».
При покрытии токопроводящим лаком эта долбанная пчелка доставила немало хлопот 🙁 раза три она пыталась улететь с проволоки на землю в грязь, вероятно клей растворялся лаком и под струей газа из баллончика она «вспоминала теплое лето. »

С четвертой попытки, когда мой словарный запас матов уже заканчивался, мне все же удалось утихомирить неугомонное насекомое и покрыть ее и цветок слоем графита.
Покрывать лаком рекомендуется в несколько слоев.

Для того что бы был контакт, при последующих обработках, стебель цветка несколько раз обматывается проволокой.

Я использовал такой (с питанием от БП ноута):ссылка для покупки на Али — 1 119 руб.

можно взять более дешевый, описываемый ранее в обзорах (в том числе и мною) — ссылка на Али — 644 руб
Или вообще использовать ЛЮБОЙ другой, с возможностью регулировки напряжения от 0 до 5в и максимальным током до 2А.
Если на нем не будет режима ограничения тока, необходимо будет контролировать его вручную (в крайнем случае, отдельно подключенным прибором).

Ток в начале выставил около 0.5А (чуть позже поднял до 0.8)
Подключение, по описанной ранее схеме (+ на медный электрод-донор, минус на обрабатываемую деталь)

медный купорос, электролит (из автомагазина) и дистиллированная вода
­­­

50 грамм купороса необходимо размешать в 200-250 граммах воды, профильтровать, после чего осторожно долить 50 грамм электролита

Через несколько часов — уже получше!

В сумме, за пару суток цветок набрал 40 грамм меди!

По утолщениям (подгоревшие места) на кончиках лепестков цветка и листьях можно предположить, что в какой то момент использовался слишком высокий ток (или малое расстояние между анодом/заготовкой).
Кроме того, при этом слой меди получается довольно рыхлым и пористым и как-бы посыпанный песком.
(без обработки и нормальной промывки через пару недель медь потемнела.)

Было любопытно, обратим ли процесс (попытался снять часть меди). Результат получился несколько неожиданным, скорее всего просто слишком малый ток выставил, или раствор получился перенасыщенным (вода испаряется), однако вид необычный-цветок покрытый кристаллами купороса 🙂

подобный же кристалл вырос и на медном электроде

Главные ошибки в первом опыте: слишком высокий ток, не совсем правильный раствор и малое расстояние между электродами. И если электроды в этой импровизированной ванночке отодвинуть сложно, то все остальное вполне решаемо.

Далее будем использовать два различных раствора для покрытия и дополнительные для декоративной обработки (покажу самый минимум).

Опять собираем гальвано-установку.

В качестве донора меди (электрод) желательно использовать как можно более чистую медь, без мешающих примесей.

Неплохим вариантом являются обрезки медных трубок, оставшиеся после установки кондиционеров. Можно купить и обычный толстый медный провод в кабеле, но придется повозиться с разделкой и зачисткой.
Из зачищенного провода сгибаем спираль или гармошку и используем в качестве электрода-донора меди.
*Считается, что для нормального и равномерного осаждения меди, площадь анода должна быть в два-три раза больше площади заготовки, электрода должно быть два и располагаются они с разных сторон обрабатываемой детали.

Сначала даже более низким-обычно при «затяжке» (начале процесса) его устанавливают раза в два ниже номинального, до появления меди в месте соединения проволоки с нанесенным покрытием, затем увеличивают.

Вообще, по «учебнику», ток должен быть около 1 А/дм² от размера заготовки (но как в моем случае посчитать эту самую площадь!?), величина тока зависит и от состава электролита.
При сложной форме детали ток уменьшают в 2-3 раза.
На слишком больших токах медь подгорает, темнеет и хуже держится на заготовке

200 г медного купороса размешиваем в 600мл подогретой дистиллированной воды, фильтруем, добавляем 130 г электролита и догоняем дистиллированной водой до объема в 1л. В полученный раствор добавляем одну каплю унитиола (продается в аптеке), 0,05-0,08г Тиокарбамида (Тиомочевины), 0,05г соли. Тщательно перемешиваем и дает раствору немного «настояться».

Описываемый электролит, кстати, запатентован нашими соотечественниками еще в 70х годах

Состав показался довольно капризным- сначала он заработал (вроде бы), потом несколько дней бился, НИКАК не хотело блестеть… просто осаждалась матовое покрытие меди.
Пробовал намешать новый раствор (с чуть иными соотношениями компонентов), менял ток… не особо помогло.