Меню

Электрохимическое патинирование меди в домашних условиях

Способы и правила патинирования меди

Патинирование меди, или оксидирование, — это создание на поверхности металла искусственной оксидной пленки. Его применяют для состаривания медных и латунных украшений, предметов интерьера из бронзы (например, деталей шкатулок или мебели, статуэток). Антиквары обрабатывают монеты, чтобы придать им аутентичный вид после чистки, когда натуральная патина повреждена или ее пришлось снять.

По составу искусственные оксидные пленки аналогичны атмосферной патине, но некоторые из них легко стираются, поэтому их покрывают лаком. Есть несколько способов обработки металла для нанесения на него пленки оксида, при этом патинирование латуни и меди проводят одинаково:

  • Химический (обработка химреактивами). Часть растворов токсична или работа с ними требует соблюдения сложной технологии; другие можно без боязни использовать дома.
  • Электрохимический (обработка в ванночке с электролитом).
  • Термический (воздействие огнем).

Перед началом работы предмет очищают, обезжиривают спиртом или средством для посуды, промывают и высушивают. Изделия с рельефными деталями и монеты после обработки не протирают тканью, а сушат в опилках. Ткань стирает непрочные пленки, а в углублениях остается влага, и цвет в них продолжает меняться, хотя и менее интенсивно.

Быстрые способы

1) Патинирование меди в домашних условиях можно проводить всеми способами, однако самый простой из них — термический. Если водить струей огня по поверхности металла, получаются радужные разводы от бледно-желтого и оранжевого до лилового — по мере нагрева окраска металла становится темнее. Если у вас нет ювелирной горелки, зажмите украшение в плоскогубцах и «обмакивайте» его в краешек пламени на конфорке кухонной плиты. Опустите раскаленную деталь в воду, и «цвета побежалости» зафиксируются, а чтобы окраска не стиралась, ее покрывают лаком.

2) Для простого химического патинирования используют серную мазь. Наложите слой мази на деталь и оставьте на 3-4 часа, а потом вымойте ее мылом или средством для посуды.

  • Серная мазь очень жирная, поэтому не применяйте ее для предметов с рельефом: из углублений трудно убирать ее остатки.
  • При окислении меди на воздухе образуется темная и неустойчивая к истиранию патина. Наносите состав на предметы, погруженные в воду, смазав их вазелином: мазь ляжет равномернее, а оттенок будет слабее.
  • Чтобы снять неудачную патину положите украшение или монету на 10 минут в теплый раствор лимонной кислоты или отмойте хозяйственным мылом под струей воды.

3) Безопасный и действенный способ облагородить цвет брошки, кольца, монеты — использовать вареное яйцо. Дайте ему остыть, поместите в пакет, разомните вместе со скорлупой и положите в смесь обезжиренный предмет. Через полчаса на украшении появится «налет старины», а 5-6 часов выдержки дадут прочную радужную патину.

Состав с серной печенью

Серной печенью, или печеной серой, называют сернистое соединение натрия или калия, полученное сплавлением порошка серы с поташом (древесной золой) либо содой. Она продается в магазинах химреактивов в виде гранул, порошка или геля. Состав с содой можно приготовить самостоятельно:

  • расплавьте 20 г серы и добавляйте в нее соду, пока смесь не перестанет пузыриться;
  • долейте 50 мл воды, перемешайте и кипятите 2 минуты.

Когда жидкость отстоится и остынет, ее сливают, оставляя осадок, и хранят в холодильнике в закупоренной непрозрачной банке 2-3 дня. Для раствора из покупного сырья берут 10-20 г порошка либо гранул на литр воды, а гель наносят в неизменном виде или разбавляют. В подогретой жидкости реакция идет активнее, но можно прогреть под струей горячей воды саму деталь и опустить ее в холодный раствор. Цвет пленки варьируется от красновато-коричневого, пурпурного, густо-лилового до черного и зависит от концентрации, температуры и времени выдержки.

Состав для чернения меди может испортить вставки в кольце, кулоне, сережках. Восприимчивы к реактивам жемчуг и некоторые камни — бирюза, агаты, яшма.

Читайте также:  Очистка меди после перегонки браги

Оксидирование в парах аммиака

Нашатырный спирт, или 10 % водный раствор аммиака, применяют для тонирования меди в коричневый, оливковый цвет (в углублениях — до синего и черного), пятнистый голубой с вкраплениями меди. Если перед обработкой опустить деталь в раствор поваренной соли, на темной поверхности проступят ярко-голубые или темно-голубые вкрапления.

Гладкая поверхность предварительно шлифуется наждачной бумагой или шлифмашинкой с насадками: тогда пленка ляжет ровнее и ее тон будет однороднее. Фактурную поверхность не шлифуют — перепады тона в углублениях и шероховатостях создают дополнительный художественный эффект.

Каждый из вариантов патинирования меди в парах аммиака имеет свои недостатки и преимущества, на цвет пленки это не влияет. Учитывайте, что нашатырь способен повредить тонированные агаты, малахит, натуральный жемчуг, бирюзу. Он безопасен для кварцев (аметисты, цитрины), гранатов, стекла, камней Сваровски.

1) Раствор наливают в рюмку (один колпачок пластиковой бутылки), ставят на дно контейнера, вокруг раскладывают предметы для обработки и закрывают крышку. Медь темнеет через 30-60 минут и приобретает темно-оливковый цвет. Таким способом удобно оксидировать большое количество деталей, но из-за низкой концентрации аммиака в воздухе процесс может длиться от 4 до 6-8 часов для других металлов.

2) Деталь погружают в раствор. А если нужно состарить части украшения, вставки которого неустойчивы к раствору аммиака, их подвешивают в стеклянную емкость, на дно которой наливают нашатырный спирт. Для этого применяют проволоку сечением 0,4 или 0,3 мм: ее свободный конец выводят через дырочки в крышке. При этом способе оксидирование происходит за 10-15 минут.

Если подвесить предмет не получится, мелкие детали кладут на подставки из колпачков, а крупные закрепляют на каркасе из деревянных палочек. При таком способе обработки одновременно окрашивают меньше предметов.

Получив нужный оттенок, достаньте и промойте деталь. Иногда процесс проходится повторять, так как окончательный цвет патины проявляется, когда медь высохнет. Готовое украшение покрывают воском или лаком в аэрозоле, например, Krylon Matte Finish.

Патинирование в опилках

Для работы используют чистые отходы деревообработки. Опилки из клееной фанеры использовать нельзя, так как клей реагирует с патинирующим раствором. Таким способом на меди получают крапчатый розовый, голубой и черный оттенки, а на латуни — крапчатые золотой, зеленый или голубой, коричневый, черный. Раствор готовят из:

  • 16 грамм соли;
  • 300 мл (для латуни и других сплавов) / 600 мл (для меди) нашатырного спирта;
  • 700 мл воды.

Смешайте ингредиенты и пропитайте раствором опилки — они должны быть влажными, но не мокрыми. Поместите смесь в пластиковый контейнер, погрузите в них изделие, закупорьте емкость. Положите пару кусочков меди близко к поверхности смеси, чтобы по их цвету контролировать окрашивание, не касаясь обрабатываемого предмета.

Раствор можно использовать не только с опилками, но и с другими впитывающими влагу носителями: сухой листвой, сеном, наполнителем для кошачьих лотков. Время обработки зависит от того, в каком носителе окрашивается металл (для меди в опилках это 4-6 часов, для латуни — от 12 часов до суток) и от структуры носителя. Материалы с мелкой текстурой нельзя ворошить во время процесса, а изделие в листьях или сене нужно поворачивать, чтобы окраска шла равномерно.

Также на интенсивность цвета и другие параметры оксидной пленки влияют:

  • Пропорции нашатырного спирта и/или соли.
  • Увлажненность носителя. Если опилки недостаточно влажные, окрашивание будет слабым, если мокрые — крапчатой окраски не получится (поверхность меди стравится).

Промойте и высушите детали в сухих опилках. Готовая смесь пригодна в течение нескольких дней, а раствор в герметичной таре в холодильнике либо погребе хранится довольно долго.

Электрохимический способ

Цветное («радужное») электрохимическое патинирование применяют не для состаривания, а для декорирования изделий. Его оттенки зависят от напряжения, температуры электролита, времени воздействия, текстуры поверхности. Как источник тока можно использовать автомобильный аккумулятор: «плюс» подается на медную палочку-анод, «минус» — на обрабатываемую деталь.

Читайте также:  Почем принимают медь в энгельсе

Для приготовления электролита понадобится 60 г медного купороса; 90 г рафинада, 45 г каустической соды (едкий натр) и дистиллированная вода. Работать придется в резиновых перчатках, респираторе и защитных очках — раствор настолько едкий, что его можно было бы использовать для прочистки сантехники. Патинирование проводят с открытыми окнами в помещении с мощной вытяжкой.

  • Подогрейте 300 мл воды до 60-80 градусов, растворите в ней медный купорос и сахар.
  • В таком же количестве холодной воды растворите едкий натр, понемногу всыпая его в емкость (если всыпать порцию сразу, то вода закипит — при растворении NaOH в воде выделяется тепло).
  • К раствору едкого натра небольшими порциями и перемешивая доливайте раствор купороса с сахаром. Добавьте воды до литра.

Патинирование медной монеты

Получившуюся темно-синюю непрозрачную жидкость подогрейте до 80°С, опустите в нее украшение и выдержите минуту. После этого подавайте напряжение от 0,6 до 1,1 V, в зависимости от размера предмета (чем оно выше, тем быстрее реакция и темнее цвет). Так, при 0,7-1,0 V возникают золотистые с нарастанием к розовому оттенки; при 1,2-1,4 V — фуксиевые, которые переходят в зеленоватые; дальше идут синие и фиолетовые. После этого гамма повторяется, поэтому если вы не успели достать деталь, уловив нужную окраску, дождитесь очередного цикла.

Зависимость цвета патины от времени воздействия.

Время воздействия, секунд Оттенок оксидной пленки для меди
2 Коричневый
2-3,5 Фиолетовый
3,5-5,3 Синий
5,3-6,3 Голубой
6,3-8,5 Бледно-зеленый
8,5-12 Желтый
12-13 Оранжевый
13-15,5 Красно-лиловый
15,5-17 Зелено-синий
17-21 Зеленый
21-25 Розово-красный

Попробуйте рывком повысить напряжение до 1,7-2 V на 1-2 секунды. Цвет патинируемой детали может оказаться любым, но скорее всего, вы получите оксидную пленку с голографическим эффектом. В зависимости от угла, под которым на него смотрят, поверхность кажется то красно-фиолетовой, то зеленой.

Патина, полученная гальваническим способом, безопасна для кожи и довольно стойкая, но ее не помешает покрыть лаком, например, акриловым изоляционным Plastik 71. Он продается в магазинах для радиолюбителей («лак для печатных плат») и предназначен для защиты электронных компонентов от влаги и повреждений. В отличие от многих других составов, он не стирает и не меняет цвет оксидной пленки на патинированном металле.

Источник

Способы электрохимического цветного патинирования медных изделий

Сегодня я хочу поговорить о самом, пожалуй, интересном (во всяком случае для меня) аспекте гальванического нашего ремесла — об электрохимической цветной патинировке. Иногда ведь надоедают темные листики/перышки и хочется сделать что-нибудь яркое, радужное, радующее глаз и душу!

Способ электрохимического цветного патинирования дает почти неограниченные возможности для окрашивания медных изделий. Правда, скажу честно, результат не всегда бывает ожидаемым. Некоторые закономерности, конечно, имеются, но получающийся цвет зависит от массы разных факторов: напряжения, температуры раствора, текстуры окрашиваемой поверхности, угла, под которым заготовка висит в растворе и т.д. Поэтому — опыт, опыт и еще раз опыт!

Итак, приступим. Рецепт раствора для цветной патинировки прост до изумления. Все ингридиенты вполне доступны. Количество указано на 1 л раствора.

— едкий натр (каустическая сода) — 45 г;

— кальцинированная сода (натрий углекислый) 20 г (можно и без этого).

Приготовление раствора несколько сложнее, чем электролита меднения. Главным образом из-за наличия едкого натра. Будьте очень осторожны и внимательны. Резиновые перчатки, респиратор (или хотя бы влажная марлевая повязка), защитные очки, фартук, вытяжка (в крайнем случае — открытое окно) — обязательны!

1. 300 гр. дистиллированной воды подогреваем (в микроволновке) примерно до 60-80 градусов и растворяем в горячей воде 60 гр. медного купороса, а затем добавляем 90 гр. сахара. Что интересно, когда я первый раз смешивала этот раствор, я взяла сахар-песок не лучшего качества. Желтоват был сахар. И ничего не получилось! Так что теперь использую только сахар рафинад в кубиках, его и отмеривать проще.

2. В 300 гр. холодной дистиллированной воды растворяем 45 гр. едкого натра. Вот тут нужно быть весма осторожным. При растворении NaOH в воде выделяется много тепла. Если вы бухнете все 45 гр. сразу — вода закипит! Поэтому прибавляем едкий натр постепенно, размешивая, дожидаясь полного растворения и контролируя температуру.

3. К раствору едкого натра небольшими порциями, при перемешивании добавляем первый раствор. Должна получиться темно-синяя непрозрачная жидкость.

4. Добавляем 20 гр. кальцинированной соды. В принципе, это не обязательно, наличие кальцинированной соды просто делает цвета более яркими и насыщенными, но растор хуже хранится, его чаще надо заменять (примерно раз в полгода).

5. Доводим объем раствора до 1 л дистиллированной водой. Все!

Имейте в виду — раствор щелочной, едкий. Таким вполне можно прочищать засорившиеся трубы, так что при любой работе с ним — обязательны перчатки и очки.

Ну, а теперь начинаем работать. Хорошее настроение и творческий задор — обязательны.

1. Раствор подогреваем до температуры около 80 градусов.

2. Дальше как обычно — плюс на аноды, минус на наше изделие. Но сначала вещь нужно выдержать в горячем растворе без тока около 1 мин.

3. А теперь самое интересное! Выставляем напряжение примерно 0,8-1,1 вольт (для мелких деталек еще меньше). Так как раствор непрозрачен, а реакция идет очень быстро, то контролировать изменение цвета нужно каждые 3-5 секунд. Сначала проявляются желто-лимонные цвета. Затем ярко-золотистый, розово-фуксиевый, зеленовато-золотистый, и цикл начинает повторяться. Если подвесить изделие под небольшим углом, а затем начать не полностью макать его в раствор получается вот такая радуга. К сожалению, я не могу представить много фотографий, так как большинство работ выставлены в моем магазине.

А если чуточку повысить напряжение, то появятся и более темные цвета — зеленый, а затем и синий (но синий, к сожалению, почти всегда съедается лаком).

Можно попробовать довольно сильно повысить напряжение (вплоть до 2 вольт) «рывком» — всего на несколько секунд. Результат почти непредсказуем, но может быть очень интересен. Это перо еще и имеет ярко выраженный голографический эффект, в зависимости от угла падения света оно то красно-фиолетовое, то зеленое.

А вот такой листок получился при напряжении в 2 вольта.

Но тут уж зевать нельзя — реакция шла всего несколько секунд, я просто обмакнула листочек в раствор, сразу вытащила (не отсоединяя от БП) и реакция шла на воздухе. Такой вот фокус.

Конечно, лучше всего цветная патина смотрится на гладких, зеркальных даже объектах, но и неудавшимися листочками не нужно пренебрегать. Неровная, неаккуратная даже текстура поверхности может дать очень интересный цветовой эффект!

Цветная патина довольно стойкая, но все-таки лаком ее покрыть следует. Многие лаки ослабляют, изменяют и даже совсем съедают цвет. Я использую лак Plastik-71, он довольно «лоялен» к патине. Но вот, для пример две стороны одного листа. Первое фото — после лака, второе — без него.

Итак, основная закономерность — чем выше напряжение, тем быстрее идет реакция, и тем более темные цвета можно получить. При 0,7-1,0 воль — золотистые, розовые; при 1,2-1,4 — фуксиевые, зеленоватые; еще выше напряжение — синие, фиолетовые оттенки. Если вы вдруг пропустили нужный цвет — не расстраивайтесь, реакция пойдет по второму кругу (если не идет — чуть повысить напряжение). И не забываем поддерживать высокую температуру раствора!

Ну, кажется основы я рассказала. Перед вами необъятное поле для экспериментов. Дерзайте, пробуйте, не забывайте про хорошее настоение — и все обязательно получится!

Источник

Adblock
detector