Травление металла в домашних условиях электричеством: Декоративное травление металла своими руками

alexxlab | 01.11.1990 | 0 | Разное

Травление металлов в домашних условиях

Процедура травления уже много лет применяется в металлообработке. Она представляет собой обработку металлических поверхностей с помощью химических средств и электричества. В ходе процедуры мастер удаляет слой металла и таким образом создает специфический узор на конкретном изделии.

Сегодня травление металла используется для решения разных задач. Эта процедура используется как в промышленности, так и частными мастерами в домашних условиях. Благодаря травлению травильщик  придает металлу:

• декоративные и технологические свойства;
• процедура дает возможность мастеру увидеть микроструктуру металла;
• с ее помощью удаляются окалины и другие не металлические вкрапления;
• подготовить металл к пайке;
• создать орнамент.

Если говорить о травлении металла в домашних условиях, то чаще оно проводится в декоративных целях для того чтобы придать изделию эстетические свойства. Причем такая процедура проводится при обработке стали с высокой прочностью, так как другие методы гравировки в этом случае будут не эффективны.

Отметим, что  травление – это довольно простая процедура, которая не требует особых навыков, главное это соблюсти технологию.

Содержание

Суть методики

Холодное травление металла, как и любое другое действие, требует подготовительного процесса. В первую очередь такая подготовка в домашних условиях требует удаления с поверхностей загрязнения, особенно это касается масла.
Дальше требуется защитить те участки металла, которые не должны  подвергаться травлению. Для этого на узор наносят специальное покрытие, которое способно противостоять химическим веществам, применяемым в травлении.

На следующем этапе изделие или элемент погружают в емкость, где находится электролиз, создающий кислую среду. Помните, что чем дольше металл будет находиться в кислой среде, тем большая часть поверхности будет разъедена агрессивным составом. В некоторых случаях используется технология многослойного травления, когда процедура применяется в несколько раз.

Сегодня травильщики используют разные методы травления металла, рассмотрим их подробно.

1. Метод электрохимического травления. Определенные виды металлов (например, нержавеющая сталь), которые обладают высокой стойкостью к воздействию кислоты. Поэтому для обработки таких металлов в домашних условиях применяется электрохимическое травление.

Чтобы провести травление электрохимическим способом понадобится: пластмассовая ванная наполненная электролитом, клеммы, провода, а также источник электричества, передающий постоянный ток. Также следует помнить, что процесс реакции происходит чрезвычайно бурно, и поэтому  используем  емкость с большим объемом. Само травление обычно занимает от нескольких минут до получаса. При этом мастеру нужно периодически проверять изделие, чтобы состав не разъел металл, больше чем это требуется. Схема подключения при травлении металла выглядит следующим образом, в раствор электролиза погружается медная пластина, по которой подается  ток. Как показывает практика, метод эффективен.

2. Методика химического травления . Процесс происходит в емкости где куда предварительно было залит активный состав. В качестве такого состава используется лимонная кислота, солевой раствор, уксусная кислота. Если раствор для травления металла приготовлен из соли, то его химическая эффективность будет, ниже чем у кислотных растворов.

Инструкция по химическому травлению в солевом растворе или лимонной кислоте, предполагает погружение металлической поверхности покрытой защитным раствором в емкость. При этом срок процедуры  зависит от того, какой состав использует мастер.

Для чего применяют травление

Травление как способ обработки металла позволяет мастеру выполнять технические  действия. Однако, если говорить про травление в домашних условиях, то чаще всего его используют для создания орнаментов и декоративных узоров на клинках и других металлических изделиях.

Сегодня многие люди занимаются производством всевозможного холодного оружия и инструмента в домашних условиях. При этом, подобные авторские вещи украшаются орнаментом. Травление ножа, топора позволяет мастеру  быстро создать своеобразное декоративное украшение лезвия.

Начиная работы, травильщик первым делом подготавливает эскиз будущего орнамента или рисунка. Сегодня это можно легко сделать с помощью специальных программ, которые позволяют создавать изображения. Если узор планируется нанести на обе стороны клинка, то тогда распечатывают два эскиза. После того как изображение подготовлено, оно переносится на лезвие с помощью ручки, а в дальнейшем процарапывается с помощью скрабера.

При этом еще до нанесения рисунка,  металлическую поверхность нужно хорошо вычистить, освободить от ржавчины. Дальше железо в местах нанесения узора обрабатывается специальным составом  и обезжиривается. Также следует позаботиться о торцах будущего ножа, защитив их от последствий воздействия соленого раствора или кислоты.

Травление можно производить двумя разными способами. Первый предполагает полное погружение  металла в емкость с электролизом. Второй вариант это точечное нанесение кислотного состава на конкретные участки поверхности с помощью ватного тампона. В обычных условиях изделие погружается в раствор на десять, пятнадцать минут. Однако, этот параметр сильно зависит от типа выбранного электролиза.

После того как травление окончено, лезвие промывают водой и проверяют полученный результат. Если все получилось как надо, тогда остается произвести шлифовку ножа, удалив, таким образом, остатки коррозии, придав ему соответствующий вид.

Метод позволяет создавать по-настоящему замечательные и красивые изделия.

Какое оборудование необходимо для успешного травления в домашних условиях

Травление металла в домашних условиях это достаточно простая процедура, которая не требует от человека особых навыков. Но для того чтобы произвести успешное травление нужно подготовить некоторые предметы и оборудование.

• Емкость из стекла или пластика. Только такие материалы могут выдержать химическую реакцию, которая сопровождает процедуру , а также способны противостоять кислотной среде.
• Соль поваренная. Это вещество чаще всего используется для создания электролиза.
• Медная пластина. Они играет роль клеммы, которая распространяет ток внутри емкости.
• Источник энергии. В качестве него может использоваться зарядка для телефона.
• Провода для соединения клемм и зарядного устройства.

Травление с помощью зарядного устройства от телефона, как показывает практика, позволяет эффективно обрабатывать даже поверхности, сделанные из стали высокой стойкости.

Растворы, применяемые в процедуре травления

В процедуре травления металлов могут применяться различные составы и вещества. Рассмотрим наиболее популярные разновидности таких смесей.

1. Раствор для травления из соляной или серной кислоты. Такие составы применяются при обработке углеродистой стали. Причем в емкость для травления также следует добавить ингибитор коррозии. Это необходимо для того чтобы устранить хрупкость материала а также снизить вероятность перетравливания.
3. Для работы с нержавеющей или жаропрочной сталью применяют жидкость, состоящую из азотной, серной или соляной кислоты. Причем часто одно изделие обрабатывается сразу несколькими веществами, таким образом можно полностью удалить все загрязнения и проявить рисунок;
4. Алюминий и его сплавы травят с помощью кислотных и щелочных растворов. При этом  если в раствор добавить хлористый натрий, то конечное изделие будет иметь равномерный рисунок на всех участках.

Конечно, применять серьезные химические вещества для травления металла в домашних условиях, можно далеко не всегда. Именно поэтому в большинстве случаев такие процедуры осуществляются с помощью солевых или электролизных растворов. При этом в качестве защитного средства, которое может противостоять кислотной среде ,часто применяют лак для ногтей, или хорошую краску.

Подготавливаем изделие к процедуре травления

Подготовка изделия из стали или железа к процедуре травления в домашних условиях включает целый ряд необходимых действий.  Для начала поверхность нужно хорошо очистить от любых загрязнений, только таким образом можно гарантировать, что травление пройдет быстро, а глубина удаленных слоев будет одинаковой.

Для очистки металла вполне подойдут популярные моющие средства и обыкновенная вода. После того как металл будет вымыт ему нужно дать высохнуть. Дальше поверхность необходимо протереть с помощью фибры, которую перед этим смачивают в растворителе. Таким образом, можно не только удалить остатки влаги, но также обезжирить поверхность.

Еще следует отметить, что улучшить качество обрабатываемой поверхности можно путем ее полировки. Это можно сделать на специальной машине. Если же такой возможности нет, то тогда металл нужно обработать наждачной бумагой. Таким образом, можно своими руками создать очень интересный оптический эффект.

Теперь нужно нанести будущий рисунок на металлическую поверхность. Сейчас для этого используется множество методик. Главное что нужно помнить участки, которые не должны подвергнуться травлению, нужно обработать защитными средствами.

Сегодня в качестве такой защиты часто применяют лак для ногтей. Но у этого способа есть определенные недостатки, а именно:

• Лак имеет густую структуру из-за чего его трудно наносить, когда речь идет о сложном орнаменте или рисунке.
• Мастеру нужно уметь хорошо рисовать.
• Если произойдет ошибка, при нанесении лака исправить ее будет нелегко.

На поверхность изделия наносится слой лака или грунтовки. Когда этот состав высохнет, нужно с помощью тонкого инструмента или ручки нанести изображение. Дальше следует найти тонкую иглу, шило или специальный инструмент, с помощью которого изображение процарапывается на металле. Это нужно делать крайне аккуратно, чтобы не повредить полированную поверхность вне контуров рисунка.

Когда эскиз готов остается закрыть детали, которые не должны подвергаться обработке защитой, и приступать к самой процедуре. При этом нужно помнить, что защита может наноситься только на сухую поверхность, так как в противном случае кислота или соляной раствор может попасть на металл и испортить поверхность. В дальнейшем исправить такую ошибку будет очень сложно.

Состав для протравки цветных металлов

Если мастер хочет заняться протравкой изделий из таких материалов как: медь, латунь, бронза или серебро. Ему нужно подготовить специальный раствор, в который входят такие элементы как:

• Вода;
• Азотная кислота;
• Уксусный раствор;
• Нашатырь.

Такое средство позволит быстро и эффективно протравить выше указанные материалы.

Соблюдаем технику безопасности

Травление металлов требует использования всевозможных химических веществ и составов (щелочи, кислоты, растворы). Все эти элементы могут быть крайне опасными, если в процессе работ будет нарушена технология. Именно поэтому правила техники безопасности при проведении подобных работ выходят на первый план.

Специалисты разработали целый комплекс таких правил, которые позволяют гарантировать то что травление пройдет в штатном режиме.

• Работы могут проводиться только в хорошо вентилируемом помещении. Лучше всего чтобы в нем был расположен вентиляционный шкаф.
• В обязательном порядке мастер должен применять всевозможные средства защиты в том числе: резиновые перчатки, фартук, специальную одежду, защиту для лица и защиту для органов дыхания.
• Ни в коем случае нельзя устанавливать емкости с щелочами или кислотой на высокие полки или другие плоскости.
• В процессе разведения раствора нужно помнить, что всегда льют кислоту в воду и никогда наоборот.
• Если мастер работает с кислотой, то ему всегда нужно иметь рядом соду, если же он работает с щелочью, то тогда ему нужно иметь раствор уксуса. Только эти средства помогут, в случае если раствор попадет на оголенные участки кожи.
• Если применяется электрохимический тип травления, то крайне важно удостоверится в надежности всех приборов подающих ток в емкость.
• В помещении, где проводятся работы, должен быть огнетушитель.

Если в процессе травления на кожу попадает щелочной или кислотный раствор. Необходимо как можно быстрее промыть этот участок нейтрализующим средством. Если же брызги раствора оказались на одежде ее следует снять.

В том случае если раствор для травления попал на слизистую оболочку  нужно в максимально сжатые сроки обратиться за помощью к врачу. Это крайне важно, так как промедление в подобной ситуации может привести к тяжелым последствиям для здоровья.

Только выполнение выше перечисленных правил позволит безопасно провести процедуру травления металла.

Травление металла в домашних условиях: пошаговая инструкция

Один из способов получения на металлических изделиях выпуклого или вдавленного рисунка, появившийся сравнительно недавно, получил название травление. Принцип действия этого метода основан на использовании электрохимических процессов в жидком электролите. При наличии художественных способностей, даже в домашних условиях можно получить узор высокого качества при минимуме требуемых материалов и оборудования.

При самостоятельном выполнении травления в домашних условиях потребуются следующие расходные вещества и приспособления:

• изделие, предназначенное для украшения – различные столовые приборы, охотничьи или походные ножи или простые мыльницы, на которых можно выполнить простейшие узоры;
• емкость достаточного объема и удобной формы из неметаллических материалов, подходящая для помещения в нее всего обрабатываемого изделия или украшаемой его части. Наиболее удобно использовать с этой целью стеклянные емкости, позволяющие визуально контролировать процесс обработки.
• достаточное количество обыкновенной поваренной соли;
• лак для ногтей любого цвета;
• средство для снятия лака, предназначенное для очистки обработанного изделия;
• источник постоянного электрического тока небольшого напряжения. В этом качестве может быть использовано зарядное устройство для зарядки автомобильных или телефонных аккумуляторов.

Нанесение рисунка

Начинаем с подготовки обрабатываемого изделия. Его необходимо качественно очистить от жира и грязи, промыть горячей водой и просушить. После этого с помощью кисточки нанесите лак на обрабатываемую поверхность предмета (в нашем случае это столовые ложки).

Не давая покрытию полностью высохнуть, выполните нанесение узора или надписи.

В зависимости от варианта рисунка, желаемого декоративного эффекта, при травлении металлов может быть получен как вдавленный в материал изделия узор, так и выступающий на его поверхности. Этого можно добиться при удалении защитного лакового слоя. Именно чистый металл без красивой пленки и будет подвержен химическому вытравливанию.

В том случае, если вы хотите получить выпуклое изображение, оставьте лак именно на нем, а с фона удалите.

В противном случае — снимите лаковую пленку именно в виде желаемого узора – он и будет «вдавлен» в материал изделия. Для получения тонкого узора удалять лак с поверхности удобно остро заточенной деревянной палочкой или зубочисткой. Старайтесь получить максимально гладкие линии без подтеков, которые могут значительно испортить всю работу по травлению рисунка на изделии.

Как происходит травление?

Сначала разрабатывается эскиз (орнамент, сюжетный рисунок, надпись, логотип). Его можно подготовить в компьютерных программах обработки изображений. Если узор будет с обеих сторон ножа, распечатывается два варианта в зеркальном отражении. Затем рисунок переносится на лезвие, сначала тонкой ручкой, потом процарапывается скрабберами – специальными инструментами с разной заточкой.

Перед нанесением рисунка поверхность, которая должна остаться нетронутой, обезжиривается и лакируется. Для этого используют асфальтовый лак, стойкая разметочная краска или обычный лак для ногтей. Также следует защитить торцы изделия и его РК (режущую кромку).

Перед травлением нож следует разобрать, а если травится складной нож, тщательно защитить шарнир и фиксатор, иначе механизм испортится.

Можно погружать лезвие в кислотную ванну (не более чем на 10 минут) или производить целенаправленное травление ватной палочкой или тампоном. После этого тщательно промыть водой и проконтролировать результат, при необходимости повторить. После травления нож очищают от остатков лака, промывают и шлифуют.

В жидком травлении используют множество различных составов: раствор соли и медного купороса, смесь лимонной кислоты, соли и перекиси водорода, соляную, азотную, уксусную кислоты. Часто используют хлорное железо – его можно купить в магазине радиодеталей. Процентное соотношение веществ в составе смеси обычно устанавливают экспериментальным путем.

Отметим, что у метода травления есть и обратная сторона: иногда с помощью этой техники недобросовестные производители подделывают структуру дамасской и булатной стали. Поэтому рекомендуем быть очень внимательными при приобретении таких ножей и покупать их только в проверенных магазинах с репутацией.

Приготовление электролита

Убедившись, что весь необходимый лак удален, приступаем к подготовке рабочего раствора. Защитный слой за это время успеет полностью просохнуть. В качестве вещества, в котором и осуществляется травление стальных изделий, чаще всего в домашних условиях используют раствор поваренной соли. Для его приготовления необходимо растворить в чистой воде кристаллы в соотношении на 0,5 литра жидкости две столовых ложки соли.

Вместо хлорида натрия можно применять и другое вполне доступное химическое вещество, имеющее название медный купорос. Его не сложно приобрести в любом хозяйственном или садовом магазине.

Подключение питания: принцип травления при помощи электролиза

Питание на элементы подаётся следующим образом. В солёную воду опускается провод с болтом на конце, который подключается к минусовому выходу зарядного устройства. На сам клинок подаётся плюсовой заряд. Принцип электролиза заключается в следующем. Лаковое покрытие не пропускает электричество, а вот область металла, где оно отсутствует, под воздействием напряжения вступает в реакцию с солёной водой. В результате металл разъедается именно там, где лака нет.

Болт приматывается к проводу и опускается в воду

Многим будет интересно узнать, что подобным образом можно даже нанести рисунок медью. Для этого производится аналогичная подготовка клинка. Отличием является то, что полярность подключения будет обратной – плюс на болт, а минус на нож. Вместо соли в воде нужно растворить медный купорос. Подобным образом можно как нанести изображение, так и полностью покрыть деталь медью.

Всё подготовлено, можно подать напряжение, включив адаптер в сеть

Травление: некоторые нюансы, которые следует учесть

Когда на провода будет подано питание, станет отчётливо видно, как происходит электролиз. Из незащищённых лаком областей клинка начнут выделяться пузырьки газа. Именно этот процесс и «выгрызает» частицы металла. Необходимо внимательно следить за температурой зарядного устройства – она может резко повыситься. Во избежание выхода адаптера из строя, не стоит держать его включённым более 15-20 секунд, давая передышку не менее 10 минут. Таким образом, работа растянется, но при этом вы сохраните работоспособность зарядного устройства. В общей сложности на травление небольшого рисунка уходит около минуты постоянной работы. Получается, что за 3 захода изображение будет готово.

На фотопримере видно, как проступает надпись на металле под действием реакции электролиза. После того, как работа будет окончена, останется лишь очистить уже ненужное лаковое покрытие и отполировать клинок.

Процесс пошёл – его можно наблюдать невооружённым взглядом

В процессе работы на поверхности банки будет образовываться слой окисла грязно-бурого цвета. Это не должно вас пугать, процесс предусматривает подобные отложения.

Травление изделия из металла

Для активации процесса в раствор электролита необходимо поместить любой стальной предмет и подключить к нему отрицательный провод от источника тока. Положительный провод в этом случае присоединяется к обрабатываемому изделию. Схематично процесс травления выглядит так:

При отсутствии качественного преобразователя (выпрямителя) можно воспользоваться зарядным устройством для телефона, срезав с него контакт для соответствующего гнезда.

Процесс травления под действием электрического тока происходит достаточно бурно.

Это необходимо учитывать при выборе стеклянной емкости. Уровень электролита в ней должен предотвращать его возможное выплескивание в процессе травления.

Контроль углубления рисунка при электрохимической обработке можно осуществлять визуально, периодически доставая обрабатываемое изделие из раствора. При соблюдении всех необходимых параметров процесс может продолжаться до нескольких минут, в зависимости от желаемой глубины травления узора на металлической детали.

Получив желаемый результат, отключите электрический ток. После этого с извлеченного образца тщательно удалите лаковую пленку. Для этого удобно воспользоваться средством для снятия лака и плотной тканью. Промойте готовый рисунок теплой водой с мылом.

Что получится в итоге: насколько качественным будет рисунок

Если всё было сделано правильно, рисунок ничем не будет отличаться от того, который был на бумаге. При этом качество изображения не зависит от его сложности и количества мелких деталей. Если травление не принципиально, то можно оставить рисунок таким, каким он получился. Конечно, такое изображение не слишком устойчиво к агрессивным чистящим средствам и высоким температурам, но при отсутствии таких факторов он может продержаться до полугода. Это изображение тигра я решил оставить в виде простого рисунка.

Получение цветного рисунка

Для придания полученному узору, рисунку или надписи дополнительного декоративного эффекта предлагаем воспользоваться несложным способом, доступным каждому. Для этого на обработанный участок нанесите небольшое количество любой нитроэмали, добившись полного заполнения углубления. Этот лакокрасочный материал достаточно быстро сохнет, поэтому к дальнейшей работе можно возвратиться уже по истечении часа. Убедившись, что эмаль полностью высохла, удалите лишний материал, попавший на поверхность протравленного изделия с помощью мелкой наждачной бумаги. Применение растворителя в данном случае может испортить всю работу, так как он размазывает краску по поверхности, полностью не удаляя ее, и может придать узору некрасивую матовость.

Окончательно придать окрашенному протравленному рисунку выразительность позволит механическое полирование готового изделия на войлочном круге с пастой ГОИ.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации — нам интересно ваше мнение

Завершающая стадия процесса, очистка и полировка клинка

По завершении процесса, питание отключается, а провод отцепляется с ножа. Для удаления лакового покрытия можно использовать канцелярский нож или обычный ацетон, который с лёгкостью выполнит эту работу. Полировка осуществляется на заточном станке с войлочным кругом. Конечно, эту работу можно выполнить и вручную, но времени в таком случае уйдёт намного больше.

Что касается неровности штрихов рисунка, то они не всегда мешают. К примеру, при нанесении арабской вязи, как в моём случае, они даже придают некий шарм надписи, будто она сделана несколько веков назад. Но если изображение требует точности, вроде ранее перенесённого на нож тигра, следует процарапывать каждую линию предельно аккуратно. Конечно, эту работу простой назвать не получится, требуется внимательность к мелочам и усидчивость, зато владелец будет уверен, что рисунок с клинка не сотрётся, независимо от агрессивности чистящих средств или температуры.

Инструкция по жидкому травлению ножа

Химический способ проще, не нужно использовать элементы питания. Необходима сильная агрессивная среда. Уже озвучивалось, что способ опасен своими газообразными выделениями. Раскрыть окно или обзавестись хорошей вытяжкой просто необходимо. Снаряжение для безопасности:

• резиновые перчатки;
• респиратор;
• защитные очки;
• рабочий халат.

Избегать попадания на слизистые оболочки тела. Промывкой водичкой не обойдётся. Химический ожог – страшная вещь. С экипировкой разобрались, теперь дело за материалами:

• изоляционная лента;
• лак для ногтей, маркер;
• шлифовальный станок;
• дистиллированная вода в ёмкости;
• пластиковый контейнер;
• растворитель, ацетон;
• запас хлорида железа;
• ватные палочки и диски, зубочистка;
• наждачка различного зерна.

Нож необходимо подготовить заранее. На цельном изделии защитить рукоять изолентой, разборное – разобрать и работать с клинком отдельно.

Создание защитного слоя

Узор необходимый перенести на изделие, требуется обвести защитным слоем. Учитывая, что на участке с покрытием – реакция проходить не будет, и металл останется светлым. Изначально набросок сделать маркером, а затем покрыть лаком для ногтей. Это наилучший вариант. Лак затем можно скорректировать для ровности линий и самого узора.

Не стоит стесняться фантазировать, уникальность проведённой работы зависит и от личностных качеств мастера. Используйте лаки различных оттенков, они хорошо видны на поверхности изделия.

Приготовление раствора

В обязательном порядке используем средства индивидуальной защиты. При работе с кислотой необходим под рукой раствор соды, она пригодится при попадании агрессивного вещества на кожу. Правило всех химиков – кислоту льём в воду, ни в коем случае не в обратном порядке:

1. Соотношение хлорного железа и воды, необходимо получить 50/50. Это оптимальный вариант, но для ускорения реакции дозволено применить и другие пропорции.
2. Пластиковый контейнер не следует наполнять целиком, учтите помещение туда изделия. Налив немного дистиллированной воды – столько же наливаем хлорного железа.
3. Пометьте контейнер словами «Кислота», будьте с ним осторожны. Металлическая ёмкость – не подойдёт, есть вероятность вступления в реакцию с раствором.

Учтите, что разведённая жидкость послужит не один раз, десяток клинков реально в ней обработать. По окончании разведения раствора следует перейти к следующему этапу.

Принцип травления при помощи электролиза

Для металлических изделий применяют два способа: кислотный (жидкий) и электрохимический. Используют их для снятия окалины и оксидных пленок. Соблюдение правил протравки: время выдержки и концентрация раствора, залог успешного процесса.

Немаловажно тщательное обезжиривание детали. Небольшое жирное пятно, приведёт в непригодность все труды мастера. При работе с лаками необходимо соблюдать осторожность, они легко воспламеняемы. К этому относится и сам процесс. В любом виде – он небезопасен. Относится к нему необходимо с осторожностью и внимательностью.

Травление стали – MEL Chemistry

Реагенты

• Хлорид натрия

Безопасность

• Перед началом опыта наденьте защитные перчатки и очки.
• Проводите эксперимент на подносе.
• При работе с огнем держите поблизости емкость с водой.
• Соблюдайте меры предосторожности при работе с кипятком.

Общие правила безопасности

• Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
• Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
• Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 10 лет.
• Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
• Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
• Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
• Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
• Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.

Информация о первой помощи

• В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
• В случае проглатывания реагентов промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
• В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
• В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
• В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
• В случае травм всегда обращайтесь к врачу.

Рекомендации для родителей

• Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
• Данный набор опытов предназначен только для детей 10 лет и старше.
• Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
• Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
• Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
• Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т. е. после открытия упаковки.

Часто задаваемые вопросы

Опыт не получился, что делать?

Похоже, что-то пошло не так с электрической цепью. В первую очередь, убедитесь что все батарейки правильно вставлены в коннектор в соответствии с их полярностью. Проверьте, все ли провода с крокодилами подключены так, как показано в инструкции, не касается ли черный крокодил металлической частью черенка ложки. Если это не помогает, убедитесь, что батарейки не разряжены. Это можно проверить, вставив их в какой-нибудь другой прибор, или с помощью специального тестера.

Также обратите внимание, что рисунок в парафине нужно процарапывать насквозь, чтобы было видно металлическую поверхность ложки. Если даже тонкий слой парафина помешает контакту рабочего раствора с металлом, опыт не получится.

Реакция с металлом идет везде, где с ним соприкасается раствор. Поэтому убедитесь, что вся ложка, погруженная в раствор, кроме рисунка, покрыта парафином.

Зачем греть ложку?

Так можно получить ровный и тонкий защитный слой парафина на ложке. На холодной ложке расплавленный парафин быстро бы застыл, и слой получился бы толстым и бугристым.

Чем толще слой парафина, тем сложнее на нем процарапать аккуратный рисунок, В некоторых местах парафин может даже скалываться.

Парафин застыл на ложке, но остались проплешины. Что делать?

Нанесите на эти участки тонкий слой парафина. Сразу же подуйте на ложку, чтобы парафин застыл и вы смогли оценить, хорошо ли он «лег».

Можно ли есть ложкой с гравировкой?

К сожалению, нет. Всё, чего касаются реагенты, нельзя использовать для приготовления или употребления пищи.

Как повторить опыт с ложкой?

Есть как минимум два способа.

Можно залить черенок ложки парафином и далее следовать инструкции. Главное, следите, чтобы вся обрабатываемая часть ложки была погружена в раствор.

Либо можно найти свободное место на уже обработанной части ложки. Или даже специально дополнить рисунок какой-то деталью. Пробуйте!

Что еще можно использовать в эксперименте, кроме ложки из коробки?

Подойдут любые предметы с маркировкой “stainless steel” (нержавеющая сталь, часто «нерж.»). Удобнее рисовать на предметах небольшого размера. Только спросите у взрослых, готовы ли они «пожертвовать» ими ради науки!

Главное помните: любые предметы, которые были задействованы в эксперименте, нельзя использовать для приема пищи. То есть если сделали рисунок на домашней ложке или вилке, ее лучше хранить только в качестве сувенира.

Другие эксперименты

Электролиз воды

Силикат кальция

Травление железа

Оловянное дерево

Пошаговая инструкция

Нам понадобится расплавить парафин.

Нагреем ложку.

Теперь защитим металл, нанеся на него слой расплавленного парафина.

Остудим ложку, чтобы парафин застыл.

Приготовим раствор электролита — поваренной соли NaCl.

Процарапаем парафин до самой ложки, чтобы получился узор. Чтобы опыт получился лучше, не стоит рисовать мелкие детали.

Подключим положительно заряженный электрод (красный) к ручке ложки.

Опустим ложку и отрицательно заряженный электрод в раствор и начнем электролиз.

Чтобы увидеть результат реакции, очистим ложку от парафина. Для этого нагреем его в горячей воде.

Удалим размягчившийся парафин. Электрохимическая реакция растворила верхний слой металла там, где в парафине был прорисован узор.

Утилизация

Твердые отходы эксперимента утилизируйте вместе с бытовым мусором. Растворы слейте в раковину и затем тщательно промойте ее водой.

Что произошло

Для чего нужно защищать ложку парафином?

Парафин изолирует поверхность ложки от среды, в которой проходит реакция. Он не взаимодействует с водой и не пропускает электрический ток. Чтобы расплавленный парафин застывал не так быстро и покрыл ложку ровным слоем, ложку нужно нагреть.

Что такое электролит и почему он необходим?

Электролиты — вещества, проводящие электрический ток благодаря распаду на ионы в воде. Как правило, это растворы солей и расплавы. Чистая вода сама по себе не проводит электричество, то есть электролитом не является. Однако примеси разных солей в ее составе проводят ток, пусть и незначительно. Чтобы создать подходящую среду для опыта, необходимо добавить соль NaCl. Тогда в воде соль диссоциирует (или распадается) на ионы Na

+ и Cl^–. Своим активным движением в растворе они поддерживают электропроводность и течение реакции.

Почему на ложке появляется рисунок?

Часть ложки, на которой процарапан рисунок, подвергается электролизу. Это реакция разложения вещества в растворе под действием электрического тока.

Обязательные элементы реакции: источник электрического тока, положительно и отрицательно заряженные электроды и раствор/расплав электролита.

Особенный проводник электричества — раствор электролита (в нашем случае это соль NaCl). Растворяясь в воде, хлорид натрия диссоциирует (распадается) на ионы Na⁺ и Cl^–. За счет движения этих частиц в системе возникает электрический ток.

Ложка подключена к положительно заряженному электроду и погружена в раствор соли. К ней притягиваются анионы (отрицательно заряженные ионы), и поэтому ложка называется

анодом.

Отрицательный электрод — зажим на конце черного провода — погружен в раствор. Он притягивает положительно заряженные ионы (катионы) и называется катодом.

Ложка сделана из нержавеющей стали. Этот сплав состоит из железа, углерода и небольшого количества хрома. Сплав, в котором хром составляет хотя бы ⅛ часть, устойчив к коррозии и образованию ржавчины.

На аноде, то есть на поверхности ложки, атомы железа превращаются в ионы железа, которые переходят в раствор. Иными словами, в местах, где процарапан парафин, железо растворяется. Так и проявляется рисунок.

Сначала реакция выглядит так:

Fe⁰ – 3e → Fe³⁺

В таком виде ионы железа переходят в раствор.

Fe³⁺ + 3e → Fe⁰

Как правило, рисунок получается шершавым и несколько неровным. Чем дольше мы пропускаем электрический ток, тем глубже получаются линии. Но если реакция будет идти слишком долго, сталь под парафином начнет растворяться и вне рисунка.

Можно ли взять ложку из другого металла?

Электричеством можно протравить практически любой металл, поэтому ложки из серебра, латуни и алюминия тоже подойдут. Но для каждой реакции нужны свои условия.

К примеру, серебряную ложку нельзя протравить в растворе NaCl. На поверхности сразу образуется плотный слой нерастворимых солей. В качестве раствора электролита подойдёт нитрат натрия NaNO₃.

Рисунок на алюминиевой ложке можно сделать так же, как и на «нержавейке», но процесс займет больше времени. Желательно , чтобы источник тока был в несколько раз мощнее, чем четыре батарейки в 1,5 вольта.

Латунь — это сплав из цинка и меди. Такую ложку тоже можно протравить электролизом без дополнительных условий.

Чем сильнее ток, тем быстрее и интенсивнее проходит реакция электролиза.

Кстати, травление — распространенный художественный прием нанесения рисунка на металл, в том числе на столовые приборы. На старинных ложках и вилках можно заметить узоры, сделанные таким образом. Конечно, вы можете попробовать опыт с другими ложками, но пользоваться ими в быту уже не стоит.

Это интересно

Светящийся огурец или эксперимент с электрическим огурцом

Эта запись была опубликована 21 ноября 2021 г. автором Anne Helmenstine (обновлено 27 ноября 2021 г. )

---

Эксперимент со светящимся огурцом или электрическим огурцом иллюстрирует ионную проводимость и атомную эмиссию.

Эксперимент со светящимся маринадом — это забавная, простая и эффектная демонстрация спектров ионной проводимости и атомной эмиссии. Другие названия проекта – электрический огурец, соленья и лампа огурца. Вот как вы делаете светящийся рассол и посмотрите, как это работает.

Сделать светящийся огурец

По сути, вам понадобится большой огурец, пара кусков металла, шнур лампы с вилкой и либо вариатор, либо розетка (источники переменного или переменного тока). Если вы используете сетевой ток, подключите шнур лампы к удлинителю с выключателем. Это дает вам простой способ отключения питания и повышает безопасность. Поскольку этот проект связан с электричеством и оголенными проводами, это эксперимент «только для взрослых».

• Рассол
• 2 гвоздя или металлические вилки
• Шнур лампы с вилкой
• Удлинитель с выключателем и розеткой для настенного тока ИЛИ вариатор

Существует несколько способов установки светящегося пикеля. В одном варианте вбейте гвозди в кусок дерева, чтобы они поддерживали рассол (или что-то еще, что вы тестируете). В противном случае:

1. Поместите рассол поверх стеклянной банки. Стекло является изолятором, поэтому это хороший выбор для поддержки рассола.
2. Вставьте две вилки или два гвоздя в рассол, по одному с каждого конца. Убедитесь, что две металлические детали не касаются друг друга.
3. Разведите провод лампы так далеко, чтобы два провода доставали до гвоздей или вилок. Либо оберните оголенный провод вокруг гвоздя, либо прикрепите провод к металлу с помощью зажимов типа «крокодил».
4. Вставьте вилку лампы либо в вариак (переменный источник питания), либо в удлинитель (в положении «выключено»), который, в свою очередь, втыкается в стену.
5. При включении питания сначала капает рассол. Затем он светится и может дымить. Обязательно выключите питание и отсоедините его, прежде чем осматривать рассол.

Как работает эксперимент со светящимся маринадом

Хотя сделать маринад светящимся несложно, объяснение того, что происходит, является сложной задачей для ученых на протяжении десятилетий.

Первая часть проста. Травильная жидкость содержит соль. Растворы солей проводят электричество, потому что соль является электролитом. Соль (NaCl) растворяется в воде и диссоциирует на свои ионы (Na ⁺ , Cl ^– ). Применение электрического тока заставляет эти ионы двигаться.

Желтое свечение исходит от эмиссионного спектра натрия. Вы видите то же явление в пламени свечи и в тесте на пламя в химии. Энергия электрического тока возбуждает ионы натрия. Электроны входят в возбужденное состояние и возвращаются в более стабильное состояние, испуская фотоны с характерной длиной волны (желтый).

Химия, вероятно, включает производство хлора (Cl ₂ ) и гидроксида натрия (NaOH) и сжигание водорода. Гвозди или вилки действуют как электроды для электролиза, к тому же вы можете увидеть пузырьки газа из металла. Поражение маринада электрическим током меняет его состав, что делает его небезопасным для употребления в пищу.

В использовании огурца нет ничего особенного. Другие маринованные продукты, такие как маринованные помидоры, также работают.

Придайте маринаду свечение. Другие цвета

Соль в обычном растворе для маринования представляет собой хлорид натрия, но если вы маринуете огурцы или другие продукты в других химикатах, маринад светится другими цветами. Для достижения наилучших результатов сначала отбелите огурцы от зеленого цвета, замочив их в растворе перекиси водорода. Затем замаринуйте продукты в растворе 10% соли в уксусе. Вот некоторые соли и их характерные цвета излучения:

• хлорид лития — розовый
• хлорид калия — фиолетовый
• хлорид стронция — красный
• хлорид бария — желтый

Практические применения

Хотя дата публикации «День дурака» позиционирует отчет как забавный научный проект, в нем также описывается серьезная наука. По своей сути светящийся огурец является примером органического светодиода (OLED). Вы видите аналогичную технологию в телевизорах, мониторах и других дисплеях.

Ссылки

• Апплинг, Джеффри Р.; Йонке, Фредрик Дж.; Эджингтон, Ричард А .; Джейкобс, Стив (1993). «Эмиссия линии D натрия от солений». J. Chem. Эд . 70(3): 250. doi:10.1021/ed070p250
• Гарднер, Мартин (2012). Научная магия Мартина Гарднера: фокусы и головоломки . Курьерская корпорация. ISBN 978-0486152905.
• Гамбург, Билл; Могул, Джефф; и другие. (Апрель 1989 г.) «Характеристика систем органического освещения». Техническое примечание WRL TN-13. Лаборатория цифровых западных исследований.
• Риццо, Мишель М.; Халми, Трейси А .; и другие. (2005). «Возвращение к демонстрации электрического рассола». J. Chem. Эд . 82(4): 545. doi:10.1021/ed082p545
• Vollmer, M.; Мельманн, К.-П. (2014). «Светоизлучающие огурцы». Физ. Эд . 50(1): 94. doi:10.1088/0031-9120/50/1/94

---

Наука о соленьях: Кошерный укроп Текущая деятельность

Наука о соленьях: Кошерный укроп Текущая деятельность | Эксплораториум

	Вас расстроили высокие цены на энергоносители? Узнайте, как соленые огурцы могут облегчить ваши проблемы.       Что мне нужно? . рассол карандаш алюминиевая фольга (неиспользованная) перочинный нож 2 провода с зажимами типа «крокодил» (доступны в RadioShack) пьезозуммер, 12 В пост. тока (в RadioShack запросите Archer 273-065B)   Что мне делать ? 1. Сложите лист фольги несколько раз, чтобы получилась толстая алюминиевая полоса (примерно 1 дюйм на 3 дюйма).       2. Перочинным ножом обнажите примерно 3/4 дюйма графита на кончике карандаша и примерно 1/2 дюйма графита в середине. (Для средней части вам нужно только обнажить графит на середине карандаша.)       3. Используйте нож, чтобы сделать 1-дюймовый продольный разрез в рассоле и вставьте алюминиевую полосу в разрез. Вставьте открытый кончик карандаша в рассол примерно на 3/4 дюйма от прорези.       4. Теперь с помощью зажима типа «крокодил» соедините отрицательную клемму зуммера с алюминиевой пластиной. Используйте другой стержень, чтобы соединить положительную клемму зуммера со средней частью карандаша, убедившись, что зажим касается открытого графита. Ты слышишь зуммер?       5. Если через некоторое время зуммер перестанет звучать, попробуйте использовать свежую алюминиевую поверхность и новый травильный раствор.       Что происходит? . Вы превратили свой огурец в батарею! Вот как это работает: Соленья содержат соленую воду, которая богата заряженными частицами, называемыми ионами . Алюминий и графит реагируют с этими ионами, вызывая электрическое перетягивание каната между двумя материалами. Материал с более сильным притяжением — алюминий — отбирает электроны у графита, запуская поток электронов по цепи. Этот ток питает зуммер. Наиболее распространенные аккумуляторы, такие как автомобильный аккумулятор и аккумуляторы внутри фонарика, работают по тому же принципу, что и аккумуляторы для рассола: в них используются два металла, взвешенные в жидкости или пасте, богатой ионами, для разделения электрического заряда и создания электрического заряда. ток вокруг цепи. Поделись и обсуди: Обсуди свои результаты. – – – Домашняя страница Pickles – – -Kitchen Lab – – –
	– – – Наука кулинарии – – – Интернет-трансляции – – – Спросите любознательных поваров – – – Поделитесь и обсудите – – –

© Эксплораториум | Использование политики | Политика конфиденциальности

BONDERITE® – растворы для травления металлов

Тонкая работа по травлению

Необходимо обслуживать дорогостоящие производственные объекты, такие как электростанции, нефтеперерабатывающие и химические заводы. Это означает удаление коррозии, накипи и оксидов с оборудования в сложных условиях.

Травление — это обработка поверхности, применяемая в качестве предварительного шага во многих производственных процессах перед последующей обработкой. Процесс травления, в котором часто используются сильные кислоты, небезопасен для поверхностей, людей и окружающей среды.

Вот почему BONDERITE ^® предлагает полный спектр травильных растворов и ингибиторов, которые минимизируют эти риски.

Более подробный взгляд на травление и ингибирование

Травление — это обработка поверхности, при которой корродированная металлическая подложка обрабатывается травильным раствором, обычно жидким или гелевым. Это можно сделать путем погружения, распыления или циркуляции на месте (CIP). Продукты травления часто бывают кислыми, а в некоторых случаях нейтральными. Их работа заключается в удалении оксидов, коррозии, ржавчины, обесцвечивания сварных швов и окалины с металлических поверхностей путем травления этих загрязнений, чтобы они не могли отрицательно повлиять, например, на адгезию краски.

После промывки водой активный металл необходимо либо пассивировать (например, с алюминием или нержавеющей сталью), либо покрыть покрытием, чтобы защитить его от новой коррозии. Хотя этап травления необходим для удаления всех загрязнений, его необходимо контролировать, чтобы предотвратить воздействие кислоты на основной металл, что снижает прочность. Растворы для травления BONDERITE ^® содержат подходящие ингибиторы, обеспечивающие контролируемое протекание процесса травления. Наши ингибиторы не только снижают потерю металла, но также снижают потребление кислоты и выделение водорода (о чем свидетельствуют пузырьки во время травления), что продлевает срок службы ванны.

Ингибиторы уменьшают атаки и препятствуют охрупчиванию, вызванному поглощением водорода. Ингибиторы BONDERITE ^® также доступны в виде отдельных добавок к продукту и могут быть добавлены к основным жидкостям для травления, таким как серная, соляная и фосфорная кислоты. Использование ингибиторов бондерита оказывает незначительное влияние на время травления и не препятствует удалению загрязнений и не уменьшает его.