Będzie potrzebował
Zatem do eksperymentu będziemy potrzebować:
- Pojemnik niemetalowy - zlewka lub zwykła taca, na której będzie odbywał się proces osadzania;
- Woda, najlepiej oczyszczona;
- Siarczan miedzi (sprzedawany w sklepach ogrodniczych);
- Kwaśny elektrolit do akumulatorów (w warsztatach samochodowych);
- Ładowarka 5 V, 0,3 Ampera;
- Rezystory 1 kOhm i 220 Ohm ograniczające dostarczany prąd;
- Elektroda miedziana.
Próbuję tego na metalu
Wlej 100 gramów witriolu do pojemnika, zalej pół litra wody i dodaj 70 gramów kwaśnego elektrolitu.
Wymieszaj i przefiltruj przez lejek i wacik.
Zamontuj i zabezpiecz elektrodę miedzianą:
Podłączony zostanie do niego plus zasilania z ładowania. Wykonujemy trzy zaczepy od minusa: do pierwszego lutujemy rezystor 1 kOhm, a do drugiego rezystor 220 Ohm.
W ten sposób możemy wygodnie regulować dostarczany prąd.
Po włączeniu ładowarki rozpocznie się proces chemiczny zwany osadzaniem galwanicznym.Pod wpływem prądu elektrycznego atomy miedzi na styku dodatnim ulegają utlenieniu i rozpuszczeniu w elektrolicie, a następnie osadzają się na styku ujemnym. Prąd źródła zasilania dobiera się w tempie 1 ampera na 100 cm² malowanej powierzchni.
Doświadczenie
Najpierw pokryjmy zwykły żelazny gwóźdź miedzią. Powierzchnia krycia – 10 cm².
Oczyść papierem ściernym:
Podłączamy go do ujemnego źródła zasilania przez rezystor 1 kOhm i opuszczamy do roztworu. Po 30 sekundach wyjmij go i przetrzyj wacikiem. W rezultacie warstwa okazała się dość luźna i wymazana.
Teraz spróbujmy stworzyć naprawdę trwałą powłokę. Aby to zrobić, oczyszczamy gwóźdź i podłączamy go przez rezystor 220 omów, zanurzamy w roztworze na 10-15 sekund. Następnie zmieniamy rezystancję na 1 kOhm i zostawiamy na pół godziny. Oto co się stało:
Tym razem powłoka okazała się trwała i nie pozostawiła żadnych śladów na płycie.
Po przeszlifowaniu niewielka ilość miedzi nadal pokrywała paznokieć.
Spróbujmy pokryć placek ołowiany miedzią. Jeśli podłączysz go przez rezystancję, nawet po kilku minutach wynik będzie znikomy.
Ale gdy tylko podłączysz go bezpośrednio, w ciągu minuty ciasto zostanie całkowicie pokryte miedzią.
Jeśli obszar pokrycia jest zbyt mały, można zaobserwować silne zaciemnienie:
Zjawisko to nazywane jest osadami węglowymi i wynika z faktu, że przez daną powierzchnię przepływa zbyt duży prąd.
Powłoka miedzianej nakrętki
Rozpracowaliśmy metale, ale co z dielektrykami, one nie przewodzą prądu i reakcja po prostu się nie rozpocznie. Ale jest wyjście: musimy pokryć nasz obiekt materiałem przewodzącym. Do tych ostatnich świetnie sprawdzi się grafit, z którego wykonane są grafity do prostych ołówków.
Weź najmiększy ołówek.Miękkie ołówki są oznaczone literą „B”, a cyfra na początku wskazuje stopień miękkości. Twardy ołówek lepiej radzi sobie z drobnymi szczegółami. Pokolorujmy nasz orzech.
Nakładanie grafitu tą metodą jest bardzo żmudnym zadaniem, dlatego sklepy budowlane sprzedają specjalny spray grafitowy. Z tym zadaniem poradzi sobie znacznie szybciej.
Po malowaniu ręcznie wykonujemy otwór na „gałązkę” za pomocą wiertła. Wlej do niego super klej, zaklej grubym drutem miedzianym i wypełnij proszkiem grafitowym pozostałym po dekorowaniu nakrętki.
Podłączamy moc ujemną do drutu przez rezystor 1 kOhm. Na tym etapie nie należy przykładać dużego prądu, w przeciwnym razie warstwa miedzi okaże się luźna, co nie jest dobre. Po pół godzinie nakrętka lekko pokrywa się miedzią, a rezystancję można zmniejszyć do 220 omów.
Po pewnym czasie wzrost miedzi spowolni i opór będzie musiał zostać jeszcze bardziej zmniejszony
Aby to zrobić, użyjemy drewnianego bloku i nitki nichromowej nawleczonej jak wąż na śruby wzdłuż jego krawędzi.
Ustawiamy rezystancję na 70 omów.
Gdy miedź całkowicie pokryje nakrętkę, ustaw wartość improwizowanego rezystora na 5 omów i pozostaw nakrętkę na kolejne pięć godzin, aby uzyskać grubą i jednolitą powłokę.
W tym czasie elektroda miedziana uległa znacznemu wyczerpaniu.
Cała ta miedź osadziła się na naszym orzechu, tworząc szorstką warstwę.
Pod koniec procesu orzech zauważalnie przybrał na wadze.
Leczenie
Aby nadać miedzianej powierzchni ładny połysk, pokrywamy ją patyną, a następnie wypolerujemy.
Do tego potrzebujemy:
- Amoniak, znany również jako roztwór amoniaku;
- Bomba siarkowa (można znaleźć w sklepach ogrodniczych);
- Szkło chemiczne lub jednorazowe;
- Drobnoziarnisty papier ścierny.
Do szklanki wlej trochę amoniaku i pokrusz trochę siarki.Umieść tam nakrętkę, jak pokazano na zdjęciu.
Szkło musi być czymś przykryte, ponieważ podczas reakcji wydziela się siarkowodór - gaz o ostrym zapachu. Po 20 minutach orzech mocno ściemnieje, wyjmujemy go ze szklanki. Odgryzamy „gałązkę” i zaginamy koniec w pętlę za pomocą szczypiec.
Pozostaje tylko wypolerować nakrętkę mokrym, przetartym papierem ściernym.
Przeciągamy łańcuszek przez pętelkę i gotowe – produkt gotowy!
I to wszystko dla mnie. Życzę wszystkim udanych eksperymentów!
