Химия — наука, находящая широкое применение в практике. Мы проведем в нашей домашней лаборатории опыты, которые убедят недоверчивых близких в том, что увлечение химией может быть полезным. Давайте займемся металлами, а точнее, методами их окраски.
Чтобы получать самые разнообразные расцветки, существует много методов окраски металлов. Конечно, мы остановимся на самых простых, не нуждающихся ни в сложных реактивах, ни в токсических веществах. Для окраски подберем самые ходовые металлы: железо, алюминий, медь и ее сплавы. Но прежде, чем приступить к делу, несколько практических советов.
- Во-первых, перед началом работы нужно убедиться, что поверхность металла совершенно чистая и обезжиренная.
- Во-вторых, в состав некоторых красящих смесей входит серная или азотная кислота, поэтому опыты лучше проводить на балконе.
- Наконец, в третьих, до окрашивания разного рода предметов (дверных ручек или металлических подставок под стаканы), сделайте пробу «а ненужных металлических деталях-образцах. Часто случается, что полученный цвет неустойчив и, чтобы его закрепить, надо покрыть предмет защитным лаком.
Процесс окраски металлов
- Железо и его сплавы (чугун) чаще всего приобретают черный цвет.
Самый простой метод — подогреть металл (до температуры около 200°С, не до красного каления), а затем погрузить в растительное масло или протирать с помощью кусочка ткани, смоченной растительным маслом. Этот опыт лучше всего проводить на открытом воздухе или хотя бы при открытом окне, потому что растительное масло частично сгорает и сильно дымит. ….
Железо окрашивается с помощью раствора, в состав которого входят такие компоненты: вода — 250 мл, гидроокись натрия — 200 г и нитрат натрия — 300 г. Отмерьте 250 мл воды и осторожно добавьте гидроокись натрия, а затем нитрат натрия. Полученную смесь .подогревайте при температуре 140,— 150°С. Теперь опустите в нее примерно на 1 2 часа предназначенные для окраски предметы, и почаще помешивайте раствор.
Не забывайте, что растворы гидроокиси натрия — едкие вещества, особенно опасны горячие растворы, так как при нагревании они могут брызгать. Поэтому необходимо принять меры предосторожности: надеть фартук, перчатки, очки (лучше всего защитные очки для езды на мотоцикле), и лишь затем приступить к работе.
Это примерные нормы веществ, входящих в состав раствора. Их можно пропорционально увеличивать или уменьшать в зависимости от размеров окрашиваемых предметов.
- Окраска алюминия более сложна, главным образом из-за того, что сначала нужно создать на поверхности металла слой окиси Al которая поможет нам закрепить цвет, и одновременно предохранит алюминий от атмосферных влияний.
Слой окиси алюминия получаем в процессе так называемого анодирования (анодного окисления).
Предмет из алюминия служит анодом (он подключается к положительному полюсу — со знаком «+»), а свинцовые пластинки (подключенные к отрицательному полюсу — со знаком ,»—») катодами. Процесс длится от 20 (окраска в светлые цвета) до 40 минут (окраска в темные тона и черный цвет). Учтите, что поверхность катодов должна быть немного больше поверхности анода.
Итак, в 10—20 процентный раствор серной кислоты погружаем два свинцовых электрода, а после подключения тока помещаем между ними анод — окрашиваемый предмет. Для окисления применяется ток напряжением 15 В и силой 1 А на аноде. Температура кислоты 15°С. Чем больше концентрация раствора, тем темнее окраска алюминия.
Когда появился слой окиси, окраска не представляет собой трудности. Можно применить для этой цели обыкновенные красители для тканей. Анодированный предмет помещают на 5—10 минут в теплый раствор. Используют также раствор бихромата калия (зеленоватый оттенок). 5 процентный раствор оксалата ферро аммония при температуре 60°С (около 2—3 минут — золотистый оттенок). Полученную окраску остается закрепить. Для этого предмет следует кипятить в воде в течение часа. В заключение последнее напоминание: во время окраски соблюдайте особую осторожность!
