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Dipingiamo senza vernice. Esperimenti chimici

Esperienze divertenti a casa / Esperimenti di chimica per bambini

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Senza vernice, molte superfici metalliche possono essere verniciate se sono rivestite (chimicamente o elettrochimicamente) con un sottile strato di ossidi o sali colorati saldamente aderito alla superficie. L'ultima condizione non è così facile da soddisfare. Ad esempio, il ferro nell'aria umida si ricopre rapidamente (e senza il nostro aiuto) di uno strato rosso-marrone di prodotti di ossidazione, in poche parole, di ruggine, ma questo metodo di verniciatura non va bene, perché la ruggine si attacca a malapena e si sporca quando toccato.

Qui daremo diverse ricette per colorare i metalli non ferrosi. Solo alcuni di essi sono adatti per un esperimento domestico, il resto richiede sostanze chimiche che non puoi acquistare né in farmacia né in un negozio di fotografia. Tuttavia, speriamo che tu ti sia già iscritto a un circolo di chimica.

Il rame e l'ottone si appannano piuttosto rapidamente all'aria. Ma manterranno la loro lucentezza se sono tinti chimicamente. La preparazione delle parti richiederà del tempo, perché la superficie deve essere completamente pulita, senza tracce di sporco e grasso. Pulire accuratamente la parte lucidata con un panno imbevuto di benzina, quindi con gesso umido o polvere di denti. Dopo aver sciacquato l'oggetto in acqua corrente, appenderlo a un filo duro o a una lenza e non toccarlo più con le mani per non lasciare macchie di grasso (anche se la pelle sembra completamente asciutta, c'è ancora almeno un po' di grasso su di essa). Immergere la parte in una soluzione diluita di acido nitrico (non più di 5-10 ml per 100 ml di acqua) e risciacquare nuovamente, preferibilmente con acqua calda. Preparazione completata

Quello che succede dopo dipende dal colore con cui decidi di dipingere il rame. Se è nero, tenere la parte per cinque minuti in una soluzione in cui 100 g di idrossido di sodio e 0,9 g di persolfato di ammonio (NH₄)₂SO₈ (è usato in fotografia). Temperatura della soluzione 90-100 °C

In una soluzione di cloruro di potassio, solfato di nichel NiSO₄ e solfato di rame CuSO₄ (rispettivamente 4,5, 2 e 10,5 g per 100 ml di acqua) a parità di temperatura rame e ottone acquisteranno una gradevole sfumatura cioccolato. L'ottone diventerà azzurro dopo una breve esposizione a una miscela composta da 3 g di acetato di piombo (si può usare una lozione di piombo), 6 g di tiosolfato di sodio (iposolfito), 5 g di acido acetico e 100 ml di acqua. La temperatura di tale soluzione è di circa 80 ° C

Il rame può anche essere verde. Per fare ciò, deve essere abbassato in una tale soluzione: per 100 ml di acqua, 20 g di nitrato di rame Сu (NO₃)₂, 30 g di ammoniaca e 40 g di cloruro di ammonio (ammoniaca) e acetato di sodio; una soluzione di quest'ultima sostanza è facilmente ottenibile dalla soda e dall'aceto. Si prega di maneggiare con cura il nitrato di rame, evitando il contatto con il viso e soprattutto con la bocca.

Ad eccezione dell'esperienza di annerimento, non indichiamo i tempi di reazione da nessuna parte. Sceglilo tu stesso per esperienza, tenendo conto che più lungo è il tempo di lavorazione, più intenso è il colore.

Il prossimo metallo che si presta alla colorazione chimica è lo zinco. È usato raramente, ma tutti conoscono bene gli oggetti zincati: secchi, bacini, trogoli. L'oggetto dell'esperimento può essere qualsiasi oggetto galvanizzato vecchio e inutilizzabile. Lavare la sua superficie con una soluzione di soda o asciugarla con un panno imbevuto di benzina, lavare con acqua calda e sapone e risciacquare più volte. Su una superficie zincata applicheremo miscele di sostanze che reagiranno con lo zinco; dando composti colorati. Ecco le ricette dei colori

Nero: 2 parti di nitrato di rame, 3 parti di ossido di rame, 8 parti di acido cloridrico e 64 parti di acqua; dopo la comparsa del colore risciacquare la superficie con acqua e asciugare

Verde: 10 parti di solfato di rame e acido tartarico, 12 parti di acqua e 24 parti di soluzione di idrossido di sodio in acqua (1:15); non appena appare il colore, sciacquare immediatamente la superficie con acqua, altrimenti risulterà una tinta marrone

Blu: per 100 ml di acqua - 6 g di qualsiasi sale di nichel e la stessa quantità di cloruro di ammonio

Golden: mescolare una soluzione di 1 parte di acido tartarico, 2 parti di soda e 1 parte di acqua con argilla pura; strofinare la superficie con il composto e, quando si asciuga, risciacquare con acqua

Marrone-bronzo: una miscela di 1 parte di verderame e 5 parti di acido acetico; strofinare la superficie con il composto, risciacquare con acqua e asciugare

Rame; poiché lo zinco è più attivo del rame, significa che è sufficiente inumidirlo con una soluzione di sale di rame, ad esempio solfato di rame

A proposito, con tali vernici puoi disegnare un'immagine su una superficie di zinco.

Passiamo dallo zinco all'alluminio. È un po' più difficile colorarlo: ci sono più operazioni e non puoi fare a meno della corrente elettrica. I sali di ossido e alluminio sono poco appariscenti, quindi è necessario un altro metodo di colorazione. È noto: è anodizzato. La sua essenza è che una corrente passa attraverso una parte in alluminio immersa in un elettrolita; in questo caso si forma sulla superficie un film di ossido di spessore inferiore a 0,1 mm. Poiché le parti in alluminio nel bagno galvanico fungono da anodo, il processo è chiamato anodizzazione. Il film di ossido è permeato da microscopici pori ramificati, in cui i coloranti sono ben trattenuti. È possibile verniciare la superficie anodizzata con coloranti organici, anche naturali, ma è meglio con sostanze inorganiche. Di solito, la parte viene lavorata alternativamente in due soluzioni coloranti e nei pori rimangono prodotti di reazione dai colori vivaci.

Lucidare la parte in alluminio, sgrassarla con benzina o acetone, sciacquarla in acqua calda e appenderla a un filo. Immergere la parte per due o tre minuti in una soluzione di idrossido di sodio al 5%, risciacquare nuovamente e immergere in una soluzione debole di acido nitrico (20-30 ml di acido per 100 ml di acqua). Certo, non è più possibile toccare la parte, e se è scomodo lavorare con la sospensione, aiutati con una pinzetta

Risciacquare nuovamente le parti in acqua calda e fredda e appenderle a un filo in un bicchiere. Puoi mettere un bastoncino o una matita sui bordi del vetro e avvolgere il filo attorno ad esso una o due volte, raccogliendo un'altezza tale che la parte sia di qualche centimetro sopra il fondo. Collegare il pezzo al polo positivo della sorgente di corrente. I catodi - lastre di acciaio - pendono allo stesso modo. Le batterie possono fungere da fonte di corrente, ma "si siederanno" molto rapidamente; è preferibile batteria o trasformatore con raddrizzatore

Versare una soluzione di acido solforico nel bicchiere con la parte (20 ml di acido per 100 ml di acqua; attenzione!). Includere una chiave o un interruttore e un reostato nel circuito per regolare la corrente. Per misurarlo serve un milliamperometro, ma va bene anche un tester che hanno molti radioamatori. Chiudere il circuito e impostare la corrente al tasso di 20-25 mA per 1 cm² superfici. La parte sarà immediatamente ricoperta di bolle di gas: questo rilascia ossigeno, che ossida l'alluminio. A temperatura ambiente, il processo dura circa un'ora.

Sciacquare la parte anodizzata in acqua corrente e iniziare a verniciare. Immergere la parte alternativamente in due soluzioni coloranti, trattenendo ciascuna per 5-10 minuti e risciacquando ogni volta in acqua corrente. Risciacquare e asciugare nuovamente le parti verniciate.

Ecco le composizioni delle soluzioni coloranti e la loro possibile concentrazione (in grammi per 100 ml di acqua):

colore blu o blu - ferrocianuro di potassio (1-5) e cloruro di ferro (III) (1-10); marrone - ferrocianuro di potassio (1-5) e solfato di rame (1-10); nero - acetato di cobalto (5-10) e permanganato di potassio (1,5-2,5); giallo - dicromato di potassio (5-10) e acetato di piombo (10-20); giallo dorato - iposolfito di sodio (1-5) e permanganato di potassio (1-5); bianco - acetato di piombo (1-5) e solfato di sodio (1-5); arancio - bicromato di potassio (0,5-1) e nitrato d'argento (5-10)

Autore: Olgin O.M.

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