Osadzanie miedzi na obiektach niemetalicznych

Dzień dobry W tym artykule rozważymy proces osadzania elektrochemicznego miedzi na powierzchniach przewodzących, a także spróbujemy pokryć orzecha warstwą miedzi.

Będzie potrzebować

Do eksperymentu potrzebujemy:

  • Pojemnik niemetaliczny - zlewka lub zwykła taca, proces osadzania odbędzie się tutaj;

  • Woda, najlepiej oczyszczona;

  • Siarczan miedzi (sprzedawany w sklepach na letnią rezydencję);

  • Kwasowy elektrolit do akumulatorów (w salonach samochodowych);

  • Ładowarka na 5 woltów, 0, 3 ampera;

  • Rezystory 1 kΩ i 220 omów w celu ograniczenia przyłożonego prądu;

  • Elektroda miedziana

Próbujemy na metalu

Uzupełniamy pojemność 100 gramów witriolu, wlewamy pół litra wody i dodajemy 70 gramów kwaśnego elektrolitu.

Wymieszaj i przefiltruj przez lejek i wacik.

Instalujemy i naprawiamy elektrodę miedzianą:

Zostanie do niego podłączona energia z ładowania. Od minus wykonujemy trzy stuknięcia: do pierwszego lutujemy opornik 1 kOhm, a do drugiego 220 Ohm.

W ten sposób możemy wygodnie regulować dostarczany prąd.

Gdy ładowarka jest włączona, rozpocznie się proces chemiczny zwany elektroosadzaniem. Pod wpływem prądu elektrycznego atomy miedzi na styku dodatnim są utleniane i rozpuszczane w elektrolicie, a następnie osiadają na ujemnym. Prąd zasilający dobiera się z częstotliwością 1 ampera na 100 cm2 powierzchni, która ma być powlekana.

Doświadczenie

Najpierw pokryjmy miedź zwykłym żelaznym gwoździem. Obszar pokrycia - 10 cm².

Czyścimy papierem ściernym:

Podłączamy do mocy ujemnej przez rezystor 1 kΩ i obniżamy ją do rozwiązania. Po 30 sekundach wyjmujemy i wycieramy wacikiem. W rezultacie warstwa okazała się dość luźna i zużyta.

Teraz spróbujmy stworzyć naprawdę trwałą powłokę. Aby to zrobić, myjemy gwóźdź i podłączamy go przez rezystor 220 omów, obniżamy go do roztworu na 10-15 sekund. Następnie zmieniamy opór o 1 kOhm i zostawiamy na pół godziny. Oto co się stało:

Tym razem powłoka okazała się trwała i nie pozostawiła żadnych śladów na dysku.

Po szlifowaniu niewielka część miedzi wciąż przykryła paznokieć.

Spróbujemy pokryć placek ołowiowy miedzią. Jeśli podłączysz go przez opór, nawet po kilku minutach wynik będzie nieznaczny.

Ale warto połączyć się bezpośrednio, ponieważ za minutę ciasto jest całkowicie pokryte miedzią.

Jeśli obszar zasięgu jest zbyt mały, można na nim zaobserwować silne zaciemnienie:

Zjawisko to nosi nazwę sadzy i wiąże się z tym, że na tę powierzchnię przepływa za dużo prądu.

Pokrywamy miedzianą nakrętkę

Wyliczyliśmy metale, ale co z dielektrykami, ponieważ nie przewodzą prądu, a reakcja po prostu się nie rozpoczyna. Ale jest rozwiązanie: musimy pokryć nasz przedmiot materiałem przewodzącym. Jako drugi grafit jest doskonały, z którego wykonane są pręty do prostych ołówków.

Weź najłagodniejszy ołówek. Ołówki miękkie są oznaczone literą „B”, a liczba na początku wskazuje stopień miękkości. Twardy ołówek lepiej radzi sobie z drobnymi szczegółami. Pokoloruj naszą nakrętkę.

Nanoszenie grafitu w ten sposób jest bardzo żmudnym zadaniem, dlatego specjalny spray grafitowy jest sprzedawany w sklepach budowlanych. Poradzi sobie z tym zadaniem znacznie szybciej.

Po kolorowaniu wiertłem ręcznie wykonujemy otwór pod „gałązką”. Wlej do niego super klej, zatkaj go grubym drutem miedzianym i wypełnij proszkiem grafitowym pozostałym po udekorowaniu nakrętki.

Podłączamy ujemną moc do drutu przez rezystor 1 kOhm. Na tym etapie nie powinieneś przykładać dużego prądu, w przeciwnym razie warstwa miedzi okaże się luźna, co nie jest dobre. Po pół godzinie nakrętka jest lekko pokryta miedzią, a rezystancję można zmniejszyć do 220 omów.

Po pewnym czasie wzrost miedzi zwolni i będziesz musiał jeszcze bardziej zmniejszyć opór

Aby to zrobić, używamy drewnianego bloku i nichromowej nitki naciągniętej przez węża na śruby wzdłuż jego krawędzi.

Ustawiamy rezystancję na 70 omów.

Gdy miedź całkowicie zakryje nakrętkę, ustaw wartość impulsu oporowego na 5 omów i pozostaw nakrętkę na kolejne pięć godzin, aby uzyskać grubą i równomierną powłokę.

W tym czasie miedziana elektroda uległa znacznemu wyczerpaniu.

Cała ta miedź osadziła się na naszej nakrętce, tworząc szorstką warstwę.

Pod koniec procesu nakrętka znacznie wzrosła.

Przetwarzanie

Aby zdradzić miedzianą powierzchnię przyjemnym połyskiem, pokryjemy ją patyną, a następnie wypolerujemy.

W tym celu potrzebujemy:

  • Amoniak, jest to roztwór amoniaku;

  • Kontroler siarki (można go znaleźć w sklepach na letnią rezydencję);

  • Szkło chemiczne lub jednorazowe;

  • Drobny papier ścierny.

Wlej trochę amoniaku do szklanki i posyp kruchą siarką. Opuść tam nakrętkę, jak pokazano na zdjęciu.

Konieczne jest przykrycie czegoś czymś, ponieważ siarkowodór, gaz o ostrym zapachu, uwalnia się podczas reakcji. Po 20 minutach orzech bardzo mocno pociemniał, wyciągając go ze szkła. Odgryzamy „gałązkę”, zginamy końcówkę szczypcami w pętli.

Pozostaje wypolerować nakrętkę mokrym, przetartym papierem ściernym.

Przełóż łańcuch przez pętlę i to wszystko - produkt jest gotowy!

I to wszystko dla mnie. Wszystkie udane eksperymenty!