Хімія і виробництво Попередні роботи
Обробка металів
попередні роботи
Підлягають хімічної забарвленням металеві предмети повинні бути ретельно очищені від бруду і жиру. Спочатку предмети, в залежності від твердості металу, очищають щітками зі сталевого дроту або щетини. Користуються також пемзою і наждаком. Якщо жир погано видалений, то на оброблюваної поверхні залишаться плями.
Існує багато способів видалення жиру. Зазвичай користуються сумішшю паленої вапна з содою. Можна також видаляти жир зануренням предметів в відвар з мильного кореня, в бензин, петролейний (нафтової) ефір, чотирихлористий вуглець та інші.
Звичайно очищений предмет занурюють в кілька судин по черзі; спочатку промивають розчинником, колишнім вже у вживанні і отже містить жир, потім чистішим розчинником і, нарешті, зовсім чистим. Через деякий час найбільш забруднене розчинник з першого судини виливають і замість нього користуються рідиною другого судини, потім з третього, а замість останнього наливають чистий розчинник. Предмети після обробки розчинником чистять вапном за допомогою щітки і прополіскують у воді.
Практикується також очищення за допомогою занурення на 20-30 хвилин в гарячий 10% розчин їдкого натру або калі. При такій обробці рослинний і тваринний жир переходить в мило, яке легко видаляється промиванням. Вазелін, парафін і мастила з працею омиляются лугами, тому предмети, забруднені цими речовинами, промивають зазвичай яким-небудь розчинником, здебільшого бензином. Так як гарячі лугу роз'їдають олово, свинець, цинк і британський метал, то краще чистити зазначені метали гарячим 3-5% розчином соди. Алюміній не слід чистити ні їдким лугом, ні содою.
Не слід брати очищені предмети руками, так як на шкірі завжди бувають жирні виділення. Зазвичай предмети підв'язують до дроту з того ж металу і на дроті опускають в розчини. Можна також користуватися дерев'яними щипцями. Ознакою повного видалення жиру є рівномірне змочування водою поверхні предмета. На жирних місцях вода залишається в вигляді великих крапель. Після того як металева поверхня очищена від жиру, її добре промивають.
Якщо металева поверхня покрита шаром окису, то її піддають спеціальній хімічному очищенню. Тонкий шар окису можна видалити зануренням предмета на 15-25 хвилин в 5% розчин винного каменю, але зазвичай для звільнення металів від оксидів застосовуються різні очисні кислотні суміші. Наводимо кілька рецептів, причому зауважимо, що подібна обробка проводиться іноді для отримання чистих матових або блискучих металевих поверхонь, коли НЕ передбачається в подальшому піддати їх хімічним фарбування.
Очищення міді, латуні та бронзи
10 вагу. ч. концентрованої сірчаної кислоти невеликими порціями додають до 7.5 вагу. ч. концентрованої азотної кислоти (а не навпаки; змішують у скляному хімічної колбі). Суміші дають охолодитися і додають на кожен кілограм суміші 5 г кухонної солі. У цю суміш занурюють предмет на 1-2 секунди, стежачи за тим, щоб на предмет не було повітряних бульбашок. Потім предмет виймають, дають кислотної суміші стекти і швидко промивають предмет зануренням в посудину з великою кількістю води. Після такої обробки поверхня металу стає жовтою. Якщо на поверхні металу після обробки кислотами з'явилося сірувате пляма, то предмет занурюють у розчин 100% хлористого цинку в 1 л води, виймають і злегка підігрівають, поки він не висохне. Після промивання водою поверхня стає чистою.
Для отримання матової поверхні застосовують суміш з 2 кг концентрованої азотної кислоти, 1 кг концентрованої сірчаної кислоти, 10 г кухонної солі і 15-40 г цинкового купоросу. Чим більше предмет залишається в цьому розчині, тим більше матовий вид він приймає. Далі предмет добре промивають і швидко сушать в тирсі.
Залізо і сталь можна звільнити від окису зануренням в концентровану азотну кислоту, до якої додається невелика кількість соснової сажі. Слідом за зануренням промивають водою, занурюють в 4% розчин соди і знову промивають водою. Шар окису на сталі можна видалити зануренням в розчин з 4 вагу. ч. сірчаної кислоти 66 ° по Боме і 1 вага. ч. води. Для чистого заліза застосовують ще 5% розчин сірчаної кислоти.
Для очищення срібла попередньо підігрівають його, а потім опускають в розчин 1 вага. ч. сірчаної кислоти 66 ° по Боме в 5 вагу. ч. води. Можна також застосовувати киплячий розчин 2 вагу. ч. кухонної солі і 1 вага. ч. винного каменю в невеликій кількості води або ж розчин 60 г бури в 100 вага. ч. води. Можна також робити чистку нашатирним спиртом.
Наліт на золоті знімають за допомогою чистої ганчірки, змоченою 3% розчином бури. Для очищення цинку застосовують розчин 1 вага. ч. сірчаної кислоти 66 ° по Боме в 16 вагу. ч. води. Якщо шар окису великий, застосовують охолоджену суміш рівних частин сірчаної кислоти фортецею 66 ° по Боме і азотної кислоти 36 ° по Боме. Предмет занурюють в цю суміш на 1-2 секунди, виймають і добре промивають водою. Якщо бажають надати йому матову поверхню, то перед обробкою кислотами занурюють його в розчин азотноцінковой солі (цю сіль можна отримати розчиненням цинку в азотній кислоті). Якщо цинковий предмет був покритий шаром міді, то цей шар можна видалити зануренням в розчин 3 вагу. ч. концентрованої азотної кислоти в 1 вага ч. води з подальшою хорошою промиванням.
Олово і свинець після обробки розчином соди добре очищаються щітками. Не менш важлива обробка металів після фарбування. Для того щоб видалити залишки хімічних речовин, потрібно предмет ретельно прополоскати в чистій воді. Для сушки предмети занурюють в теплі тирса деревних несмолистих порід дерев або ставлять на кілька годин в сушильну шафу. Зазвичай після забарвлення, для запобігання від шкідливих атмосферних впливів, а також різних газів, предмети покриваються прозорим лаком. Найбільш підходящим матеріалом для цих цілей є целулоїдні лаки. Можна також застосовувати мастило тонким шаром нейтрального рослинного масла або воском, розчиненим у бензині (1 вагу. Ч. Воску на 16 вагу. Ч. Бензину).
Фарбування металевих поверхонь нанесенням тонкого нальоту іншого металу засноване на здатності металів витісняти інші метали з розчинів солей. Наприклад, при зануренні цинкової або залізної палички в розчин мідного купоросу метали міняються місцями: цинк або залізо переходять в розчин, а відповідна кількість міді випадає з розчину і відкладається на цинковій або залізної паличці. Утворення осаду припиняється, коли на предмет утворюється тонкий наліт металу. Зазвичай застосовують фарбування за допомогою простого занурення, кип'ятіння і натирання.
Деякі метали (менш електропозитивні) не виділяються з солей при простому зануренні в розчин солей іншого металу, проте виділення можна викликати, якщо привести метал в зіткнення (контакт) з яким-небудь сильно електропозитивні металом. Наприклад, в розчині подвійної солі винної кислоти, міді і калію залізо тільки тоді покриється міддю, коли воно буде приведено в зіткнення з цинком.
При такому контактному способі металевий шар може вийти дещо товщі, ніж при простому зануренні. При цьому способі метали занурюють в рідину, після чого торкаються до них контактним металом.
В якості контактних металів користуються переважно цинком і алюмінієм. Предмети, що підлягають фарбуванню, звичайно кладуть на глиняне решето і занурюють в розчин при постійному помішуванні.