Avsättning av koppar på icke-metalliska föremål

God eftermiddag I den här artikeln kommer vi att överväga processen för elektrokemisk avsättning av koppar på ledande ytor, och också försöka belägga en valnöt med ett kopparlager.

Kommer att behöva

Så för det experiment vi behöver:

  • Icke-metallisk behållare - en bägare eller ett vanligt bricka, avsättningsprocessen kommer att äga rum här;

  • Vatten, företrädesvis renat;

  • Kopparsulfat (säljs i butiker för en sommarresidens);

  • Syraelektrolyt för batterier (i bilhandlare);

  • Laddare för 5 volt, 0, 3 ampere;

  • 1 kΩ och 220 ohm motstånd för att begränsa den applicerade strömmen;

  • Kopparelektrod

Vi försöker på metall

Vi fyller på en kapacitet på 100 gram vitriol, häller en halv liter vatten och tillsätter 70 gram syraelektrolyt.

Blanda och filtrera genom tratten och bomullsdynan.

Vi installerar och fixerar kopparelektroden:

Plus ström från laddning kommer att anslutas till den. Från minuset gör vi tre kranar: vi lödar ett motstånd på 1 kOhm till det första och 220 Ohm till det andra.

Således kan vi bekvämt reglera den medföljande strömmen.

När laddaren slås på kommer en kemisk process som kallas elektrodeposition påbörjas. Under påverkan av en elektrisk ström oxideras och upplöses kopparatomer på den positiva kontakten i elektrolyten, sedan sätter de sig på den negativa. Strömförsörjningsströmmen väljs med en hastighet av 1 ampere per 100 cm² yta som ska beläggas.

erfarenhet

Låt oss först täcka koppar med en vanlig järnspik. Täckningsyta - 10 cm².

Vi rengör med sandpapper:

Vi ansluter till den negativa kraften genom ett 1 kΩ-motstånd och sänker ner det i lösningen. Efter 30 sekunder tar vi ut och torker med en bomullsunderlag. Som ett resultat visade sig skiktet vara ganska löst och slitna bort.

Låt oss nu försöka skapa en riktigt hållbar beläggning. För att göra detta, rengör vi spiken och ansluter den genom ett 220 Ohm-motstånd, sänker det ner i lösningen i 10-15 sekunder. Sedan ändrar vi motståndet med 1 kOhm och lämnar det i en halvtimme. Här är vad som hände:

Den här gången visade sig beläggningen vara hållbar och lämnade inga märken på disken.

Efter slipning täckte fortfarande en liten del av koppar nageln.

Vi kommer att försöka täcka blykakan med koppar. Om du ansluter den genom motstånd, även efter några minuter kommer resultatet att vara obetydligt.

Men det är värt att ansluta direkt, eftersom kakan på en minut är helt täckt med koppar.

Om täckningsområdet är för litet, kan en stark mörkare observeras på det:

Detta fenomen kallas sot och det är förknippat med det faktum att för mycket ström flyter på denna yta.

Vi täcker en kopparmutter

Vi räknade ut metallerna, men hur är det med dielektrik, för de leder inte ström och reaktionen kommer helt enkelt inte att starta. Men det finns en lösning: vi måste täcka vårt föremål med ledande material. Som den senare är grafit utmärkt, från vilken stavar för enkla pennor är gjorda.

Ta den mjukaste pennan. Mjuka pennor är markerade med bokstaven “B”, och siffran i början indikerar mjukhetsgraden. En hård penna hanterar fina detaljer bättre. Färg vår mutter.

Att använda grafit på detta sätt är en mycket tråkig uppgift, därför säljs speciell grafitspray i byggbutiker. Han kommer att hantera denna uppgift mycket snabbare.

Efter färgning med en borr, gör vi manuellt ett hål under "kvisten". Häll superlim i det, täppa det med en tjock koppartråd och fyll det med grafitpulver som återstår efter att dekoren har dekorerats.

Vi ansluter minus ström till ledningen genom ett 1 kOhm motstånd. I detta skede bör du inte applicera en stor ström, annars kommer kopparlagret att bli löst, vilket inte är bra. Efter en halvtimme täcks muttern något med koppar och motståndet kan minskas till 220 ohm.

Efter en tid kommer koppartillväxten att avta och du måste ytterligare minska motståndet

För att göra detta använder vi ett träblock och en nikrom tråd som är ansträngd med en orm på skruvar längs kanterna.

Vi ställer in motståndet till 70 ohm.

När koppar täcker muttern helt, ställ in värdet på den improviserade motståndet till 5 ohm och lämna muttern ytterligare fem timmar för en tjock och jämn beläggning.

Under denna tid tappades kopparelektroden kraftigt.

Allt detta koppar har lagt sig på vår mutter och skapat ett grovt lager.

I slutet av processen ökade muttern betydligt i vikt.

bearbetning

För att förråda kopparytan med en trevlig glans kommer vi att täcka den med en patina och sedan polera den.

För detta behöver vi:

  • Ammoniak, det är en lösning av ammoniak;

  • Svavelkontroll (finns i butiker för sommarresidens);

  • Kemiskt eller engångsglas;

  • Fint sandpapper.

Häll lite ammoniak i ett glas och smuldra lite svavel. Sänk ner muttern, som visas på bilden.

Det är nödvändigt att täcka glaset med något, eftersom vätesulfid, en gas med en skarp lukt, frigörs under reaktionen. Efter 20 minuter mörknade mutteren mycket och drog den ur glaset. Vi biter av "kvisten", böjer änden med en tång i en slinga.

Det återstår att polera muttern med ett vått, torkat sandpapper.

Passera kedjan genom öglan, och det är det - produkten är redo!

Och det är allt för mig. Alla framgångsrika experiment!