Обновление пароля

 > Журнал > Блоги > Персональные записи > 5 составов для травления меди. Часть 1

5 составов для травления меди. Часть 1

22.01.2015 13:56     Просмотров: 2083     Комментариев: 39     
5 составов для травления меди. Часть 1 | Ярмарка Мастеров - ручная работа, handmade

У каждого мастера свой путь. Когда появляется опыт в основной сфере работы, хочется немного разнообразить изделия, совместить другие техники... Именно о таком порыве и пойдет речь. Я давно заглядываюсь на технику травления металла, уж очень красиво изделия в этой технике получаются. И как всегда увидев что-то новое, хочется срочно в этом разобраться! И вот все вокруг становится не таким уж важным, ведь тебе это нужно... жизненно необходимо! Знакомое чувство?

Итак, в серии этих статей я остановлюсь на 5 возможных составах для травления меди, показав их химическую и бытовую стороны. Многие составы не являются открытием, так как использовались нашими дедами из поколения в поколение. А еще часто случается, что очень хочеться, но компонентов не найти... и взлетели бы, да крылья связаны. И тут вас ждет сюрприз!

Особую благодарность приношу автору уравнений и выводов к ним! Автор: Murlock, Опубликовано 27.03.2012. 

С 1 по 4 пункты рассматриваем классику. А 5 пункт — это десерт для страждущих! Так что, если вы опытны и рассмотрение классических подходов вам не интересно, переходите сразу к пятому.

 

1. Травление меди раствором хлорного железа

травление меди, составы для травления, травление составы, украшения из меди, wire work

Рис. 1 1 - стандартная упаковка; 2 - шестиводное хлорное железо; 3 - безводное хлорное железо (растворяется в воде со спецэффектами, но получаемый раствор аналогичен раствору из водного железа); 4 - раствор в начале травления; 5 - отработанный раствор хлорного железа.

А теперь немного химии.

Уравнение реакции при травлении хлорным железом (далее по тексту ХЖ)  выглядит следующим образом:

(1)  2FeCl3+ Cu2FeCl2+CuCl2                                                                                                                    

Окислительно-восстановительные процессы, протекающие при этом, выглядят так:

(2)  Cu Cu2++2e     +0,337 В                                                                                         

(3)  Fe3- + e  Fe2-   +0,771 В

Движущая сила (разность нормальных ОВП потенциалов) для этой реакции составляет:

0,434 В.

Это не так уж и мало, но, потенциал и скорость процесса сильно уменьшаются по мере накопления в растворе продуктов реакции, что наверняка было всеми замечено. Поработавший раствор травит медь заметно медленнее, чем свежий.

Некоторые пытаются «оживить» отработанный раствор, осаждая из него медь гвоздями, скрепками и прочим, получая, сначала прозрачный зеленовато-голубоватый раствор,

(4)  CuCl2 + Fe FeCl2 + Cu                                                                                          

Очень медленно превращающийся при доступе воздуха в ни к чему непригодную «чёрную жижу»,

 4FeCl2+2H2O+O2  2FeCl3 +Fe(OH)3+ Fe(O)Cl +HCl (имеет склонность улетучиться)

  • которая при утилизации разукрашивает сантехнику в цвета ржавчины. Однако удаление меди из отработанного раствора, совершенно бесполезно, поскольку вместо неё в растворе прибавляется хлорид закисного железа FeCl2, который растворять медь не способен в принципе. Вопрос регенерации ХЖ решило бы добавление соляной кислоты, но если у вас она есть, и работать с ней вы согласны, то вам совершенно не нужно отработанное ХЖ, об этом ниже.

 Достоинства:

  • умеренная скорость травления меди
  • использование единственного основного компонента, а именно хлорного железа
  • простота изготовления раствора «на глаз», главное, чтобы концентрация была достаточной
  • некритичная температура окружающей среды

 Недостатки:

  • Скорость травления и ОВП раствора заметно снижаются по ходу процесса.
  • Большим минусом этого метода можно назвать невысокую доступность хлорного железа для рядового обывателя.
  • Относительная дороговизна, порой на рынках заламывают немалую цену за мелкую фасовку.
  • Также, немалым минусом являются трудноудаляемые пятна, которые оставляет хлорное железо на всём, с чем только не соприкоснётся. Одежда портится, обычно, необратимо.
  • ХЖ заметно летуче, особенно при нагревании, плохо хранится (гидролизуется) при доступе воздуха, склонно вылезать из негерметичной тары, загрязняя собой и продуктами своего гидролиза все окружающие предметы.

 

2. Травление медным купоросом с солью.

растворы для травления, безопасное травление, травля меди, wire wrap, брусничка

Рис. 2  1 - варианты фасовки (возможны разные, можно приобрести в магазинах для цветов); 2 - соль и медный купорос; 3 - раствор бирюзового цвета до травления; 4 - отработанный раствор медного купороса.

В упрощенном виде реакция выглядит так:

(5)  Cu+CuSO4+2NaCl 2CuCl +Na2SO4                                                                    

(6)  CuCl+NaCl Na[CuCl2]                                                                                           

Тут ключевую роль играет хлорид натрия (соль), поскольку медь с медным купоросом практически не реагирует.

Электрохимия при травлении смесью медного купороса с солью такова:

(7)  Cu+ Cl- CuCl+e    +0,137 В                                                                                  

(8)  Cu2++Cl-+e CuCl +0,54 В                                                                                    

Движущая сила для этой реакции получилась немного меньше чем, у раствора хлорного железа — около 0,40 В. Следует заметить, что в процессе травления, на поверхности меди образуется осадок продукта реакции — нерастворимый хлорид меди(I) CuCl. Для успешного проведения травления просто необходим значительный избыток NaCl и подогрев, которые помогают справиться с этой напастью.

Несмотря на то, что отработанный раствор напоминает «чёрную жижу», он поглощает кислород из воздуха, и при подкислении, может быть регенерирован.

(9)  4CuCl + O2 + 4HCl 4CuCl2 +2H2O                                                                        

а без кислоты будет как-то так

4CuCl + O2 + 2H2O 4Cu(OH)Cl

Достоинства:

  • доступность медного купороса, широко применяемого в сельском хозяйстве, как средство защиты растений.
  • в отличие от ХЖ не оставляет таких пятен и разводов. Пятна получаются другого цвета — синие. Но, они легко удаляются уксусом.

Недостатки:

  • медный купорос ядовит
  • в последнее время цена медного купороса бьет рекорды, в отличие от размеров фасовки, которые систематически уменьшаются
  • требуется подогрев раствора для быстрого протекания реакции (6)
  • невысокая скорость травления

Вот, пока пыталась выложить статью, оказалось, что она слишком большая. И пришлось ее разделить на 3 части.

 

Надеюсь информация о первых двух способах кому-нибудь пригодится! А нас ждут еще 3 способа!

 Вторая часть. http://www.livemaster.ru/topic/1077289-5-sostavov-dlya-travleniya-medi-chast-2?inside=1&wf=&cp=1&vr=0

Третья часть.  http://www.livemaster.ru/topic/1078641-5-sostavov-dlya-travleniya-medi-chast-3?vr=1&inside=0

Ключевые слова:  
Ярмарка Мастеров - ручная работа, handmade
 

Сообщение модератору

Отправьте сообщение модераторам, если считаете, что данная работа нарушает Правила Ярмарки Мастеров.

Модальное окно для уведомлений

Шаг 1 из 3: Создание магазина

Откройте собственный онлайн-магазин в несколько простых шагов и зарабатывайте любимым творчеством
Как будет называться магазин?
Какой у него будет web-адрес?

Шаг 2 из 3: Регистрация

Укажите контактные данные для своего магазина. Уже есть аккаунт?
Введите email
Придумайте пароль
Укажите свой город
< Назад

Шаг 3 из 3: Проверка email

  • Магазин
  • Регистрация
  • Проверка email
Остался завершающий шаг! Мы отправили Вам письмо, перейдите по ссылке в нем, чтобы подтвердить свою почту и начать работу с магазином.
Если письмо не пришло — можем отправить еще раз