Гальваника в домашних условиях: подготовка и варианты покрытий

Те, кто хорошо помнит школьную программу по курсу «Химия», сразу ответят на вопрос, что такое гальваника. Тем, кто немного подзабыл, напомним, что это раздел электрохимии, так называют процесс, когда на практически любое изделие наносится покрытие из металла. Этот процесс применяется и в промышленных масштабах, например, как при оцинковке или хромировании металлических изделий, так и при изготовлении декоративных предметов.

Процесс оседания электролитов на нужную поверхность достаточно сложный, требует соблюдения техники безопасности и определенных навыков обработки дома. Гальваника в домашних условиях не позволит вам усилить прочность металлического изделия (для этого нужны промышленные мощности), но может использоваться для декорирования отдельных предметов.

Содержание

• 1 Гальваническая лаборатория на дому
• 2 Что нужно для приготовления электролита?
• 3 Как подготовить изделие
• 4 Техника безопасности
• 5 Варианты обработки
  • 5. 1 Никелирование
  • 5.2 Хромирование
  • 5.3 Меднение
  • 5.4 Цинкование
  • 5.5 Латунирование
  • 5.6 Серебрение и золочение
• 6 Гальванопластика и гальваностегия
  • 6.1 Мастер-класс по гальванике (1 видео)
  • 6.2 Предметы с гальваническим покрытием (17 фото)
    • 6.2.1 Рекомендуем прочитать:

Гальваническая лаборатория на дому

Для организации процесса вам потребуется:

1. Гальваническая ванна своими руками – банка (из стекла или прочной пластмассы, достаточна большая, чтобы поместилось обрабатываемое изделие, термостойкая) с раствором электролита.
2. Провод, разделенный на анод («плюс») и катод («минус»). При этом аноды должны быть по площади больше, чем обрабатываемое изделие. Они проводят ток в электролит и замещают убыль металла в нем, того, что будет оседать на гальванируемом изделии.
3. Оборудование для взвешивания, например, точные электронные весы.
4. Источник постоянного тока с регулировкой напряжения, домашняя розетка не подойдет.
5. Электроплитка с обязательной регулировкой температурного режима.

Сам процесс нанесения гальванического покрытия в домашних условиях достаточно прост: в емкости развести электролит, нагреть, погрузить туда аноды, подключенные к «плюсу», на расстоянии закрепить гальванируемое изделие (в нашем случае – катод), который подключают к «минусу». При подключении к источнику тока металл из электролита начинает оседать на «минусе», то есть на изделии.

Что нужно для приготовления электролита?

Как сделать электролит дома? Сначала выберем правильную посуду для хранения: это должна быть емкость из неактивного вещества (стекла или пластика), прочная, плотно закрывающаяся крышкой, чтобы избежать доступ кислорода для электролита.

Совет! Выпрямитель для гальваники своими руками легко получается из обычного автомобильного аккумулятора.

Химия – наука точная. Каждое используемое вещество придется отмерять с точностью до сотых грамма. Вам потребуется качественное весовое оборудование, удобнее всего электронное. Если возможности или желания купить весы нет – берите мелочь советского периода, монеты тогда имели точный вес.

Самое труднодоступное для простого гражданина – приобретение реактивов для изготовления электролита. Многие вещества запрещены к продаже физическим лицам, только промышленным предприятиям при наличии особого разрешения. Простым людям опасные реактивы не продадут!

На видео: Ток 60А в домашних условиях или кустарная гальваника.

Как подготовить изделие

Собрав вес необходимых компонентов, подготовив емкости, систему подогрева и источник тока, переходим к подготовке изделия, которое хотим обработать.

Чтобы металл из электролита ровным слоем осел на предмет, его нужно очень хорошо очистить, иначе гальваническое покрытие в домашних условиях получится неровным и непрочным. Некоторые предметы достаточно будет просто обезжирить, некоторые потребуют чистки наждачной бумагой и шлифовки, чтобы удалить с поверхности коррозию и «заусенцы».

Важно! Качественное обезжиривание обеспечивает раствор ацетона, спирт и даже бензин.

Стальные изделия держат несколько минут в растворе фосфорнокислого натрия, разогретого до 90 градусов. Цветные металлы обезжиривают тоже в растворе натрия, только без подогрева.

Техника безопасности

Прежде чем начинать процесс гальванизации, не забудьте о технике безопасности. Гальваника своими руками не подразумевает проведения манипуляций, например, на кухне. Речь идет скорее о гараже или сарае, нежилом месте с хорошей вентиляцией, где можно организовать заземление.

Важно! Не отравитесь ядовитыми испарениями! Гальванизация может нанести реальный вред здоровью. Организуйте вытяжку и закройте лицо маской-респиратором.

На руки обязательны плотные резиновые перчатки. Глаза защитите очками. Перед началом манипуляций почитайте специальную литературу. При каких-либо проявлениях недомогания незамедлительно обратитесь к врачу.

Варианты обработки

Никелирование

Нанесение покрытия из никеля на металлические предметы – несложный процесс, в результате которого ваши изделия получат роскошный блестящий вид, станут более стойкими к дождю и прочим явлениям.

От вас потребуется:

1. Приготовить электролит для гальваники, смешав сульфат никеля, натрий, магний, хлористый натрий (поваренная соль) и борную кислоту. Проверьте рН, он должен быть в диапазоне 4–5.
2. Разогрейте электролит до 25 градусов.
3. Поместите в емкость изделие и подключите ток 1,2 А/кв. дм.
4. Примерное время – около получаса.

Указанное время зависит от таких факторов, как размер изделия, плотность тока и температура электролита. Чем больше время, тем толще получится слой наносимого никеля. По окончании промойте предмет и отполируйте любой полировочной мазью.

На видео: химическое никелирование.

Хромирование

Один из самых популярных способов придания прочности и внешнего вида изделиям из металла – хромирование. Пусть дома добиться высокой прочности не удастся, для этого нужен ток плотностью 100 А/кв. дм., декоративное покрытие нанести вы все же сможете.

Покрытие из хрома пористое. Перед его применением предмет покрывают медью или никелем. Зато домашнее хромирование позволяет добиться большего разнообразия оттенков, что достигается разной температурой электролита: чем она выше, тем более блестящим получится покрытие.

Процесс хромирования в домашних условиях выглядит следующим образом:

1. Аноды из свинца, олова и сурьмы (85%/11%/4%).
2. Погрузите изделие в электролит нужной вам температуры и подождите около получаса.
3. Промойте в слабом растворе пищевой соды, просушите, отполируйте.

На видео: декоративное хромирование в домашних условиях.

Меднение

Покрытие поверхностей металлов медью в домашних условиях применяют для создания слоя, который будет впоследствии проводить ток, или для защиты от коррозии.

Сделать гальванику медью дома на черных металлах в домашних условиях невозможно, поскольку для этого используются смертельно опасные цианиды. Первоначально стальные и чугунные предметы надо никелировать, а затем уже проводить гальванизацию меднением с использованием солей медного купороса, разведенных в серной кислоте. Покрытие медью алюминиевых изделий потребует первоначальной очистки последних от окиси в электролите, содержащем серную кислоту, а потом гальванизируют также, как и сталь.

На видео: гальваническое меднение.

Цинкование

Самый простой в домашнем исполнении метод гальванизации – это обработка цинком. Его используют для защиты предметов из металла (электропроводящих и неэлектропроводящих) от появления коррозии. При цинковании в электролит в качестве анода погружают пластинку из цинка, соответствующую по площади оцинковываемому предмету, и подключают к источнику тока.

В состав электролита входит: сернокислый цинк (200 г), сернокислый аммоний (50 г), уксусный натрий (15 г) из расчета на 1 л воды. Примерно за полчаса анод растворится и его молекулы плотным слоем покроют обрабатываемый предмет.

На видео: оцинковка металла в домашних условиях.

Латунирование

Самый декоративный метод гальваники – латунирование (нанесение пленки из сплава меди и цинка). Покрытые латунью изделия используют для мебельной фурнитуры, в качестве дверных ручек и т.д. Латунь придает предметам благородный золотой цвет и насыщенный блеск.

Электролит для латунирования должен содержать соли меди и цинка, растворенные в растворе цианида. Данный вид гальванизации также не рекомендуется для применения в домашних условиях из-за возможности отравления цианидами.

Каким бы ни был увлекательным процесс гальванизации, повторять его дома без предварительной подготовки не рекомендуется – может быть опасно для жизни. Оборудование стоит денег, а некоторые необходимые для изготовления электролитов реагенты вы просто не сможете приобрести. Затевать процесс, например, для хромирования одной детали того не стоит – дешевле будет обратиться в специализированные предприятия.

Серебрение и золочение

Гальваническое нанесение серебра на изделия имеет не только декоративное предназначение, оно также защищает от появления коррозии и образует электропроводящее покрытие. Как и в случае с медью, чугунину и сталь предварительно покрывают никелем, затем серебрят.

Электролит для серебрения содержит:

• хлористое серебро;
• железноцианистый калий;
• кальцинированную соду;
• дистиллированную воду.

Электролит необходимо подогреть до температуры до 20 градусов. Высокой мощности не требуется – хватит 0,1 А/кв. дм. Анодом станет пластина из графита, размером, соответствующем размеру гальванизируемого изделия.

Гальваника золотом — наиболее декоративный метод.

Для этого потребуется подогретый раствор золота в пропорциях 5 г на 1 л воды, смешанный с синеродистым калием. Можно использовать и холодный электролит, но тогда золота необходимо будет в 3 раза больше.

Будьте крайне аккуратны – испарения синеродистой кислоты крайне опасны, как в горячем виде, так и в холодном. Не пренебрегайте вентиляцией, не допускайте попадания ее на открытые участки кожи. При возможности замените её на железистосинеродистый калий.

Предварительно тщательно очистите изделие. Если оно выполнено из черного металла, покройте сначала медью, затем золотите. Чтобы золото лучше «приставало», окуните изделие в азотнокислую ртуть.

На видео: гальваническое золочение серебряной ложки.

Главное правило: аккуратно при использовании тока – он должен быть не мощнее 1 А/кв. дм. Более сильный ток приведет к тому, что золото будет черными хлопьями падать на дно емкости, а гальванизируемый предмет вместо золотого превратится в бурый. После окончания процесса изделие просушивают и полируют с применением полировочной мази.

Гальванопластика и гальваностегия

Что такое гальванопластика? Это метод, который применяется для изготовления точных копий изделий, метод копирования. Его применяют, когда необходимо сделать копию с предметов тончайшей конфигурации – пластинок, чипов и схем. Гальваностегия позволяет усилить механические свойства одного металла путем нанесения на него слоя другого металла, например, хромирование и никелирование стали, никелирование меди и т.д.

Гальванопластика и гальваностегия имеют схожую природу, отличаются лишь способом подготовки металла перед обработкой. При осуществлении гальваностегии поверхность металла должна быть максимально подготовленной для сцепления с наносимым металлом. Метод гальванопластики, наоборот, подразумевает свободное отделение наносимого металла.

Для гальванопластических процессов применяют чаще всего медь, никель и серебро, а в гальваностегических – практически все виды металлов. Гальванопластика в домашних условиях проводится на том же оборудовании, что и другие гальванические процессы.

Под гальванопластическую ванну прекрасно подойдет большая стеклянная емкость. Её размеры зависят от величины гальванизируемого предмета, поскольку он не должен располагаться слишком близко от анодной пластины.

Гальванопластика дома может применяться для изготовления копий предметов небольшого размера по предварительно отлитым из легкоплавких металлов формам.

Мастер-класс по гальванике (1 видео)

Предметы с гальваническим покрытием (17 фото)

Аппарат для лица «Домашняя Гальваника» с вибрацией и ИК-прогревом m775, Gezatone





Как гальванизировать в домашних условиях

••• Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Обновлено 25 апреля 2017 г.

Автор: Шон Ланкастер

Гальваника — это огромный бизнес, учитывая количество отраслей, которые гальванизируют свою продукцию. Хромирование, возможно, является наиболее широко известным типом покрытия, но при этом процессе образуются опасные отходы. Гальваническое покрытие применимо ко многим металлам, таким как золото, серебро, платина и цинк. Независимо от типа гальванического покрытия, вам необходимо правильно утилизировать отходы. Для процесса гальванического покрытия требуется батарея, проводящий раствор, содержащий ионы металла, который вы хотите покрыть, и что-то для покрытия. Цинкование является одним из самых простых в выполнении видов покрытия. Следуйте примеру гальванического покрытия монеты цинком, описанному ниже.

Наденьте латексные перчатки для защиты и предохранения кожного сала от покрытия копейки или цинка.

Соберите систему покрытия, подготовив пластиковый контейнер, кусок цинка, монету, два куска проволоки и 1,5-вольтовую батарейку типа «D».

Наполните пластиковый контейнер уксусом до половины. Этого количества уксуса будет достаточно, чтобы покрыть пенни, когда вы поместите его в контейнер.

Прикрепите один провод к куску цинка с помощью зажима типа «крокодил». Затем вставьте цинк в емкость с уксусом так, чтобы проволока торчала из емкости. Уксус является слабой кислотой и растворяет цинк. Это генерирует ионы цинка в уксусе. Чтобы произошло гальванопокрытие, гальванический раствор должен содержать ионы металла, который вы хотите покрыть. Оставьте цинк в уксусе не менее чем на 15 минут, прежде чем начинать гальваническое покрытие.

Растворите пять столовых ложек столового сахара и 3-1/2 столовых ложки английской соли в емкости с уксусом. Хорошо перемешайте, пока кристаллы не исчезнут. Английская соль делает раствор проводящим, а сахар придает блеск. Сахар является отбеливателем, который препятствует росту крупных кристаллов на катоде во время покрытия и позволяет равномерно наносить покрытие на весь катод. Используйте соль Эпсома вместо поваренной соли, чтобы исключить возможность образования газообразного хлора в процессе покрытия.

Очистите поверхность монеты, почистив ее зубной щеткой с небольшим количеством зубной пасты. Поверхность пенни должна выглядеть блестящей после этой очистки.

Опустите монетку в емкость с уксусом. Используйте зажим типа «крокодил», чтобы прикрепить монетку к проволоке. Единственное, что осталось добавить, это аккумулятор для управления процессом гальваники.

Подсоедините провод, соединенный с кусочком цинка, к отрицательному полюсу ячейки «D». Подсоедините провод, удерживающий монетку, к положительному выводу ячейки «D». Ток начнет течь между цинком и монетой за счет движения ионов металла и противоионов из соли. Напряжение батареи достаточно мало, поэтому покрытие будет происходить медленнее и более равномерно, чем с батареей высокого напряжения.

Позвольте покрытию продолжаться примерно 30 минут, чтобы получить толстый слой на монете.

Отсоедините аккумулятор от копейки и куска цинка. Снимите пенни с зажима из кожи аллигатора и промойте в воде. Отполируйте цинковое покрытие с помощью небольшого количества зубной пасты и зубной щетки.

Вещи, которые вам понадобятся

• Латексные перчатки
• Пластиковый контейнер на 1 кварту
• Кусочек цинка
• Пенни
• Два отрезка проволоки
• 1,5 Вольт «D» батарея ячейки
• уксус
• Зажимы аллигатора
• Сахар
• Epsom Salt
• Зубная щетка
• Зубная паста. .

  Более высокое напряжение сократит время, необходимое для гальванического покрытия, но если оно будет слишком высоким, отделка будет выглядеть не так хорошо.

Предупреждения

• Храните или утилизируйте электролит надлежащим образом. Раствор содержит опасные вещества.

Связанные статьи

Ссылки

• Tom Mackie Racing: Home Zinc Elecloplating
• Финиша Dot Dot Com: Объекционирование — как вы захотите. размер батареи.
• Более высокое напряжение сократит время, необходимое для гальванического покрытия, но если вы поднимете слишком высокое напряжение, отделка будет выглядеть не так хорошо.

Предупреждения

• Храните или утилизируйте электролит должным образом. Раствор содержит опасные вещества.

Об авторе

Шон Ланкастер работает писателем-фрилансером с 2007 года. Он писал для Writers Research Group, Alexis Writing и Торговой палаты Ливана. Ланкастер имеет степень доктора философии по химии Вашингтонского университета.

Авторы фотографий

Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Узнайте, как гальванизировать медь

Перейти к основному содержанию

В гальванике используется форма электролиза, в которой электроды играют большую роль, чем просто проведение тока.

Используя электричество, вы можете покрыть металл одного электрода металлом другого в процессе гальваники, также известном как электрохимия.

Гальваническое покрытие, также известное как электроосаждение, представляет собой химическую реакцию, которая помогает создавать различные предметы, которые мы видим и используем каждый день. Существуют также особые виды гальванического покрытия, такие как меднение, серебрение и хромирование. Ювелирные изделия и столовое серебро могут быть покрыты серебром или золотом, а цинк часто используется для покрытия железа для защиты от коррозии. Профессиональное гальваническое покрытие требует специальных химикатов и оборудования для создания высококачественного покрытия, но в этом проекте вы можете попробовать свои силы в простой процедуре переноса меди (универсального природного металла) на латунный ключ.

Медь красного цвета известна своей высокой электропроводностью, ковкостью и коррозионной стойкостью. При гальванике меди металлическая подложка помещается в электролитическую ванну, и используется электрический ток, чтобы заставить ионы меди прилипать к поверхности основного материала.

(Требуется наблюдение взрослых и средства химической защиты.)

Посмотрите, как мы используем электричество для медного покрытия латунного ключа (медное гальванопокрытие) в этом видео Home Science Tools. Посмотрите этот проект в действии!

Посмотрите, как мы используем электричество для медного покрытия латунного ключа (медное гальванопокрытие) в этом видео Home Science Tools. Посмотрите этот проект в действии!

Что вам нужно:

• 1,5-вольтовая батарея D с держателем батареи (для источника питания)
• Два провода с зажимом типа «крокодил» или изолированный провод
• Химический стакан или стакан (рекомендуется стакан на 250 мл или стакан аналогичного размера)
• Медная полоса (чистая медь)
• Медный купорос
• Медный электрод (или моток медной проволоки)
• Латунный ключ
• Оборудование для обеспечения безопасности

Как гальванизировать медь:

1. Подготовьте ключ к покрытию медью, очистив его тонким слоем зубной пасты или воды с мылом. Высушите его на бумажном полотенце.
2. Размешайте сульфат меди в стакане с небольшим количеством горячей воды, пока он не перестанет растворяться. Ваш раствор должен быть темно-синим. Дать остыть.
3. Используйте один зажим типа «крокодил» и прикрепите медный электрод к положительной клемме батареи (теперь это 9-й контакт).0154 анод ), а затем прикрепите ключ к отрицательной клемме (теперь называемой катодом ).
4. Частично подвесьте ключ в растворе, свободно обернув проволочный стержень вокруг карандаша, и поместите карандаш на горловину стакана. Зажим «крокодил» не должен касаться раствора.
5. Поместите медную полоску/массу меди в раствор, убедившись, что они не касаются ключа. Уровень гальванического раствора теперь находится ниже зажима типа «крокодил». Медная полоска создаст путь для проводимости. Теперь с положительными и отрицательными электродами образовалась электрическая цепь, и по ней течет электрический ток.
6. Оставьте цепь включенной на 20–30 минут или до тех пор, пока вас не устроит количество меди на ключе.

Что произошло во время процесса нанесения покрытия:

Раствор сульфата меди представляет собой раствор электролита, который проводит электричество от одного электрода к другому, создавая электрический ток.

Когда протекает ток, окисление (потеря электронов) происходит на медном аноде, добавляя ионы меди в раствор.

Эти ионы перемещаются под действием электрического тока к катоду, где 9Происходит восстановление 0154 (прирост электронов), нанесение ионов меди на ключ.

Ионы меди уже присутствовали в растворе сульфата меди до того, как вы начали, но реакция окисления на аноде продолжала заменять их в растворе, поскольку они наносились тонким слоем на ключ, поддерживая реакцию.

В этом проекте много переменных, в том числе чистота и гладкость ключа, сила раствора медного купороса и сила тока.

Если на ключе начинает образовываться черное копоть, ваш раствор недостаточно силен для тока. Выньте электроды и добавьте еще сульфата меди.