Как изменить цвет металлов? Одно из чудес, доступных настоящему мастеру - это изменение внешнего вида металлов. Им можно придать необычный цвет и блеск без применения лаков и красок. Для этого надо всего лишь изменить состояние их поверхности -- нанести тонкую пленку другого металла (так происходит при золочении, серебрении, никелировании, хромировании, меднении) либо обработать их химическими реактивами. В результате изделие из металла не только выглядит эффектнее, но и приобретает дополнительную защиту от воздуха и влаги. Попробуйте с помощью простых химических операций "поколдовать" с металлами, и вы почувствуете себя волшебником-алхимиком. Однако сначала надо по всем правилам оборудовать "лабораторию" : поскольку предстоит работать с едкими жидкостями, выделяющими вредные пары, следует обеспечить хорошую вентиляцию, а рабочий стол защитить прочной клеенкой или куском линолеума. Чтобы заняться "облагораживанием" поверхности металлов, потребуется эмалированная или фарфоровая посуда, для успеха в работе поверхность металлических изделий надо сначала тщательно обезжирить и очистить от пленки оксидов. Получить равномерное и красивое покрытие можно, если полностью погружать изделие в раствор рекомендуемого состава, а раствор непрерывно перемешивать. Железные и стальные изделия сначала отшлифовывают и полируют, а затем обезжиривают в растворе, содержащем в 1 л воды 20 - 30 г гидроксида натрия или гидроксида калия, 25 - 50 г соды и 5 -10 г жидкого стекла. При такой обработке растительные и животные жиры превращаются в мыла, которые легко удалить водой. Обезжиривание можно вести и раствором гидроксида натрия без добавок, но тогда его придется нагреть до 70 - 80oС, а время обработки растянется до 20--30 минут. Парафин, вазелин и нефтяные масла щелочами не омыляются, и их снимают с металла органическими растворителями - бензином или тетрахлоридом углерода. Медные, латунные и бронзовые изделия обезжиривают в растворе, содержащем в 1 л воды 100 г тринатрийфосфата и 10 - 20 мл жидкого стекла. После обезжиривания изделие тщательно промывают в горячей воде и погружают на 30 - 60 секунд в 5%-ю соляную кислоту для удаления слоя оксидов металла, после чего изделие еще раз промывают водой и сразу же переносят в раствор для нанесения покрытия. Учтите, что обезжиренное изделие уже нельзя брать руками (чтобы не загрязнить его кожным жиром), а только деревянными щипцами. Признаком полного обезжиривания и удаления оксидной пленки является равномерное смачивание металлической поверхности водой (на жирных местах поверхности вода остается в виде капель). Здесь вы найдете рекомендации, как осуществить : Никелирование Меднение Хромирование Лужение (покрытие слоем олова) Серебрение Превращение латуни в "золото" Превращение олова в "бронзу" Воронение Окраска латуни в коричневый цвет Окраска медных изделий в различные цвета Алюминиевый "перламутр" Никелирование. Никелирование железных или стальных изделий ведут в растворе, содержащем в 100 мл воды 5 г сульфата никеля и 4 г хлорида аммония, куда дополнительно вносят несколько кусочков металлического цинка. В результате выделения никеля на поверхности изделия образуется красивая серебристая пленка. Чтобы покрыть никелевой пленкой медное или латунное изделие, готовят раствор 10 г сульфата никеля и 25 г хлорида аммония в 100 мл воды. Этот раствор доводят до кипения, бросают в него немного железных опилок, а потом опускают изделие, которое собираются никелировать. Выделение металлического никеля на поверхности металла происходит в результате восстановления сульфата никеля цинком или железом. Добавка хлорида аммония, который в водном растворе подвергается гидролизу, создает слабокислую среду. Высококачественное никелевое покрытие на железной поверхности получают следующим образом: в 100 мл воды, нагретой до 60 oС, растворяют 3 г хлорида никеля и 1 г ацетата натрия, потом раствор подогревают до 80 оС и добавляют 1,5 г гипофосфита натрия. Затем погружают в этот раствор обезжиренное изделие и подогревают до 90 oС. Если температура будет ниже, никелирование будет идти слишком медленно, а при 95oС раствор начинает разлагаться. В этом случае причина выделения металлического никеля - восстановление хлорида никеля гипофосфитом натрия в щелочной среде, которая создается при гидролизе ацетата натрия. При нагревании выше 95 oС гипофосфит натрия разлагается с выделением водорода, превращаясь сначала в фосфит натрия Na2PHO3, а потом в ортофосфат Na3PO4. Меднение. Покрытие слоем меди железных изделий можно вести в растворе 1- 5 г медного купороса и 1 - 5 мл концентрированной серной кислоты в 100 мл воды; процесс идет при комнатной температуре всего 3 - 5 секунд. Обработанную вещицу вынимают из раствора, промывают водой и сушат. При меднении этим способом идет восстановление соли меди железом. Более плотная пленка меди образуется, если сначала изделие обработать при помощи кисти раствором 10 г хлорида цинка и 20 мл концентрированной соляной кислоты в 20 мл воды, а потом кистью нанести раствор медноаммиачного реактива. Медноаммиачный реактив готовят, растворяя в 80 мл воды 5 г медного купороса и добавляя нашатырный спирт до образования прозрачного темно-синего раствора. Медноаммиачный реактив -- это раствор аммиачного комплекса меди состава [Cu(NH3)4]SO4. Выделение тонкой пленки меди связано со взаимодействием поверхностного слоя железа с медноаммиачным комплексом, а предварительная обработка смесью HCl и ZnCl2 делает железо более активным в химическом отношении. Для меднения свинца применяют раствор 16 г ацетата меди и 15 мл ледяной уксусной кислоты в 80 мл воды. Хромирование. Покрытие изделий из стали, меди и латуни тонким слоем хрома ведут в растворе, содержащем в 200 мл воды 3 г фторида хрома, 1,5 г гипофосфита натрия, 1,5 г цитрата натрия, 2 мл ледяной уксусной кислоты и 2 мл 20%-го раствора гидроксида натрия. Чтобы пленка хрома на поверхности изделия была достаточной толстой, прочной и ровной, процесс ведут при 80 oС в течение 3 - 8 часов, а потом изделие промывают водой и сушат. Стальные предметы перед хромированием дополнительно покрывают пленкой меди, чтобы обеспечить лучшее сцепление наносимой пленки хрома с поверхностью. Хромирование металлов описанным здесь способом основано на химических реакциях, в которых восстановителями металла служат гипофосфит натрия и цитрат натрия. Лужение. Покрытие слоем олова железных или стальных изделий ведут при комнатной температуре в растворе, содержащем 2 г хлорида олова SnCl2 и 10 г лактата натрия в 100 мл воды. Для лужения медных, бронзовых или латунных изделий готовят раствор 1 г хлорида олова и 30 г алюмоаммонийных квасцов в 100 мл воды. Цинковые предметы покрывают слоем олова в растворе, который в 100 мл воды содержит 20 г хлорида олова и 40 г гидротартрата калия (винного камня). Пленка олова на цинке образуется в виде серого налета уже через несколько секунд. Изделие вынимают из раствора и протирают суконкой до тех пор, пока оно не заблестит. Серебрение Любых обезжиренных металлов проводят в кипящем растворе, содержащем 12 г желтой кровяной соли, 8 г поташа и 0,75 г хлорида серебра в 100 мл воды. При нагревании малорастворимый хлорид серебра превращается в комплексное соединение состава K[Ag(CN)2], которое затем восстанавливается на поверхности железа до металлического серебра. Одновременно карбонат калия выводит из раствора излишек солей железа, мешающий образованию прочной серебряной пленки, и осаждает коричневый осадок гидроксида железа. Можно серебрить металлические изделия и жидкой пастой, состоящей из 10 г хлорида серебра, 60 г поваренной соли, 60 г винного камня и 50 мл воды. Растирают в ступке смесь указанного состава, а потом, погрузив в полученную кашицу изделие, нагревают в течение 15 - 20 минут. Серебряное покрытие, получаемое этим способом, красиво, но лишено блеска. Чтобы оно засияло как зеркало, пасту с изделия смывают, погружают его в раствор 6 г гипосульфита натрия и 2 г ацетата свинца в 100 мл воды и нагревают до 70 - 80 oС в течение 1 -15 минут. Для серебрения можно использовать и фотобумагу. Ее разрезают на куски и опускают в раствор гипосульфита натрия. Обезжиренное изделие тоже помещают в этот раствор и, надев резиновые перчатки, натирают его поверхность эмульсионным слоем фотобумаги до тех пор, пока не образуется достаточно плотный слой серебра. После промывки изделие остается только протереть сухой тряпкой. Превращение латуни в "золото". Если латунное изделие после его очистки и обезжиривания погрузить в нагретый до 30 - 40 oС водный раствор ацетата меди, то в зависимости от длительности обработки оно примет новую окраску - от светло-желтой до рубиново-красной и даже фиолетовой. Затем изделие промывают водой и сушат. Концентрацию ацетата меди подбирают опытным путем. Латунь - это сплав меди с цинком. Появление окраски при химической обработке его поверхности обусловлено реакцией восстановления цинком растворенной соли меди. Медь, выделяясь на поверхности латуни, придает ей разные (в зависимости от толщины слоя) оттенки красного цвета. Чтобы медное покрытие было долговечнее, его покрывают бесцветным лаком. Превратить олово в "бронзу" Можно, если погрузить его в раствор 5 г медного купороса и 5 г железного купороса в 100 мл воды. Можно и просто протереть поверхность изделия тампоном, смоченным тем же раствором. После обработки изделие промывают водой, сушат, протирают тряпочкой и опускают в раствор 25 г ацетата меди в 100 мл 10%-й уксусной кислоты. Воронение Это окраска железных или стальных предметов в сине-черный цвет. Этот процесс ведут, погружая стальные или железные предметы в нагретый почти до кипения раствор, содержащий 7 г гипосульфита натрия и 2 г ацетата свинца в 100 мл воды, и держат там до тех пор, пока поверхность металла не станет черно-синего цвета. При воронении на изделии образуется тончайшая пленка сульфида свинца, прочно сцепленная с металлом. Темно-синюю окраску железному или стальному изделию придает выдерживание в смеси равных объемов 0,5%-х растворов красной кровяной соли и хлорида железа(II). Смесь готовят непосредственно перед обработкой металла, поскольку сразу же происходит реакция образования комплексного соединения синего цвета - турнбулевой сини (гексацианоферрата железа-калия). Латунь тоже можно окрасить в цвет "воронова крыла", если на 1--3 минуты опустить латунную деталь в раствор аммиачного комплекса меди, получаемый растворением 12 г основной соли состава Сu2CO3(OH)2 в 100 мл 25%-го раствора аммиака и добавить 0,1 г латунных опилок. Латунь станет коричневой, если ее обработать : нагретым до 70 oС водным раствором 10 г сульфида натрия в 100 мл воды; нагретым до 70 oС водным раствором 5 г гипосульфита натрия и 5 г медного купороса в 100 мл воды; нагретой до 80 - 90 oС смесью равных объемов 6%-го раствора ацетата свинца и 18%-го раствора гипосульфита натрия. Для "окраски" медных изделий в различные цвета Рекомендуют использовать следующие рецепты : растворяют в 100 мл воды 4 г гидроксида натрия и 4 г лактозы (молочного сахара), раствор кипятят несколько минут, а потом небольшими порциями при непрерывном перемешивании добавляют 4 мл концентрированного раствора медного купороса. Погружают обезжиренное изделие в горячий раствор, и в зависимости от длительности обработки его поверхность приобретает окраску от золотистой до зеленой, коричневой или даже черной. В результате окислительно-восстановительной химической реакции сульфата меди с лактозой в щелочной среде получаются глюконовая кислота и выделяется осадок оксида меди(I). Вначале образуется тончайшая желтая пленка Cu2O, которая придает поверхности меди золотистый оттенок. При продолжительном нагревании кристаллы Cu2O укрупняются, становятся темно красными, отсюда и изменение цвета покрытия. готовят раствор 2 г сульфата никеля, 4 г бертолетовой соли, 18 г медного купороса и 0,2 г марганцовки в 100 мл воды. Обработка медных изделий теплым раствором такого состава придает им "бронзовый" вид; растворяют в 100 мл воды 12,5 г карбоната аммония и добавляют 4 мл нашатырного спирта. Полученный раствор кистью наносят на поверхность изделия и получают поверхность зеленоватого цвета. При действии аммиака на поверхность меди в присутствии кислорода воздуха происходит образование комплексной соли, которая затем взаимодействует с карбонатом аммония, выделяя на поверхности металла зеленый осадок гидроксида-карбоната меди Сu2CO3(OH)2. Алюминиевый "перламутр". Зачищают поверхность алюминия металлической щеткой, нанося штрихи в различных направлениях. Стружку и грязь удаляют чистой тряпкой и на подготовленную поверхность, нагретую до 80 oС, кистью наносят ровным слоем нагретый до 90 oС 10%-й раствор гидроксида натрия. После высыхания раствора на поверхности металла образуется красивая пленка, похожая на перламутр. Для лучшей сохранности ее покрывают бесцветным лаком.