電気めっき。自宅で楽しい化学体験

電気メッキ。化学実験

化学の面白い実験

後にアルミニウム陽極酸化手元には電解槽、電流源、加減抵抗器付きのキーがあるので、次の電気化学実験に進むのは自然なことでしょう。これらの実験では、溶液から金属を抽出し、それを表面に塗布します。このプロセスは電気メッキと呼ばれ、コーティングは電気メッキと呼ばれます。ちなみに、アルミアルマイトとは電気メッキのことも指します。

まず、鋼の表面に銅を塗布する方法を学びます。銅メッキは業界では非常に一般的であり、独立したプロセスとしてだけでなく、クロム、ニッケル、銀などのより耐久性がありエレガントな他のフィルムでコーティングする前の準備作業としても (おそらくさらに頻繁に) 行われます。その理由は、正しく堆積された銅は鋼に非常に強力に付着し、その表面の粗さや欠陥を平らにする一方、他の金属も銅膜上によく堆積されるためです。すべてが単純であるように思えます。硫酸銅の溶液で鋼部品を処理すると、より活性な鉄が溶液から銅を置き換え、表面に沈着しました。確かにそうなります（きれいな爪をCuSO溶液に浸すことで確認できます）₄）。しかし、表面の銅層は非常に緩いので、布で拭いても簡単に拭き取ることができます。また、電気化学処理により、銅層は滑らかで耐久性があります。

ここでは非常に簡単な銅めっき方法を紹介します。柔らかいより線の一端から絶縁体を取り除き、細い銅線をこすって「ブラシ」を作ります。便宜上、それを木の棒または鉛筆に結び付け、ワイヤーのもう一方の端を懐中電灯の電池のプラス極に接続します。電解液（好ましくはわずかに酸性化された硫酸銅の濃縮溶液）を幅の広いボトルに注ぎます。その中に「ブラシ」を浸すのが便利です。

できれば表面が平らな鋼板などの小さな物体を準備します。目の細かい紙やすりで拭き、洗剤を溶かした溶液で煮沸して脱脂します。プレートを浴槽またはキュベットに置き、ワイヤーでバッテリーのマイナス極に接続します。回路が組み立てられたら、あとは電解液を導入するだけです。

「ブラシ」を青いビトリオール溶液に浸し、表面に触れないように注意しながらプレートに沿って動かします。プレートとブラシの間に常に電解質の層が存在するように作業します。配線は常に溶液で湿らせておく必要があります。目の前では、プレートは金属銅の赤い層で覆われます。小さな部品の処理には数分かかります。表面積が大きい場合は、追加の時間が必要になるだけでなく、追加のバッテリーも必要になります。最初のものと並列に接続します。コーティングが塗布されたら、パーツを自然乾燥させ、マットな銅層をウールまたは布の布でこすって光沢を出します。

ちなみに、この実験はアルミ板でも亜鉛メッキ板でも可能です。部品を電解槽に降ろさず、屋外の狭い領域で常に電解液を加えながら処理するこのようなプロセスは、特に部品が大きすぎて電解槽が見つからない場合に実際に使用されることがあります。それに適したお風呂。たとえば、外航船の外板を再塗装する必要がある場合...

ただし、部品が小さい場合は、通常、電解液槽に浸したままになります。これは、より迅速で便利です。これは、鋼にニッケルめっきをするとき、より正確にはニッケルめっきの前に行われる方法です。この場合、予備の銅めっきなしでは行うことができないためです。

ニッケルで覆うことにした金属物（水道の蛇口やドアプレートなど）を、通常通りサンドペーパーで処理して酸化皮膜を取り除き、ブラシで拭き、水でよくすすぎ、熱したソーダ溶液で脱脂します。そしてもう一度すすぎます。瓶またはガラスの中で、ワイヤー（できれば銅）の上に200枚の銅板（陽極）を置きます。それらの間に、アイテムをワイヤーに掛けます（これらのワイヤーをすべて鉛筆に巻き付けて缶の端に置くのが最も便利であることを思い出してください）。銅板から出ているワイヤーは一緒に接続され、電流源のプラス極に接続され、その部分はマイナス極に接続されます。電流を調整する回路には 300 ～ 6 オームの加減抵抗器または無線抵抗、およびミリ電流計 (テスター) が含まれます。 DC 電源 - 並列接続された XNUMX つまたは XNUMX つの懐中電灯用バッテリー、または電圧が XNUMX V 以下のバッテリー。

電解液 - 水20 mlあたり硫酸銅2 gと硫酸3〜100 ml - をグラスに注ぎ、溶液が電極を完全に覆う必要があります。加減抵抗器を使用するか、抵抗を選択して、電流を部品表面 10 平方センチメートルあたり 15 ～ XNUMX mA に設定します。約XNUMX分後、電流を切って部品を取り外します。銅の薄い層で覆われています。銅メッキ電解液は注ぎ出さないでください。まだ役に立ちます。

次はニッケルメッキです。新しい電解液 (水 30 ml あたり硫酸ニッケル 3,5 g、塩化ニッケル 3 g、ホウ酸 100 g) を準備し、この電解液を別のビーカーに注ぎます。ニッケルメッキにはニッケル電極が必要です。それらを電解液に浸し、銅メッキと同じ方法で回路を組み立て、再び電流を約XNUMX分間オンにします。アイテムを取り出し、すすぎ、乾燥させます。それは灰色がかったマットなニッケル層で覆われています。コーティングが通常の輝きを得るには、研磨する必要があります。

クロムめっきの電解液には通常クロム酸が含まれています。しかし、おそらくこの酸を持っていないので、回避策に頼ってみましょう。

緑色のクロム顔料をすでに受け取っています。そのような経験をしていない場合は、クロムグリーンが店頭で販売されていることを覚えておいてください。酸化クロムとソーダを空気中で溶融させます。つまり、混合物を清潔な金属缶の中で加熱します。クロム酸ナトリウムNaを入手しました₂CrO₄。それを水に溶解し、濾過し、硫酸で酸性化します。この溶液中でクロムめっきを行うことができます。もちろん、クロム酸ナトリウムを用意していれば調理する必要はありません。

これからクローム仕上げをする小物を、いつものようにサンドペーパーで加工し、脱脂、弱酸性溶液で漬けて、洗い流します。これはカソードとなり、電流源の負極に接続します。アノードは不活性であり、例えばグラファイトである。古いバッテリーを分解し、グラファイトロッドを取り外します。

クロムメッキに十分な電流を得るには、懐中電灯用の電池が XNUMX つまたは複数必要です。実験時間と必要な電流を自分で選択します。電気分解が終わったら、部品を電解液から取り出し、よくすすぎ、歯磨き粉を付けた布でピカピカになるまで磨きます。

著者：オルギンO.M.

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