Deposición de cobre sobre objetos no metálicos.

Buenas tardes En este artículo, consideraremos el proceso de deposición electroquímica de cobre sobre superficies conductoras, y también trataremos de recubrir una nuez con una capa de cobre.

Necesitará

Entonces, para el experimento necesitamos:

  • Contenedor no metálico: un vaso de precipitados o una bandeja ordinaria, el proceso de deposición tendrá lugar aquí;

  • Agua, preferiblemente purificada;

  • Sulfato de cobre (vendido en tiendas para una residencia de verano);

  • Electrolito ácido para baterías (en concesionarios de automóviles);

  • Cargador para 5 voltios, 0.3 amperios;

  • Resistencias de 1 kΩ y 220 ohmios para limitar la corriente aplicada;

  • Electrodo de cobre

Tratamos de metal

Llenamos una capacidad de 100 gramos de vitriolo, vertimos medio litro de agua y agregamos 70 gramos de electrolito ácido.

Mezcle y filtre a través del embudo y el algodón.

Instalamos y arreglamos el electrodo de cobre:

Además, se le conectará la energía de la carga. Desde el menos, hacemos tres toques: soldamos una resistencia de 1 kOhm al primero, y 220 Ohm al segundo.

Por lo tanto, podemos regular convenientemente la corriente suministrada.

Cuando se enciende el cargador, comenzará un proceso químico llamado electrodeposición. Bajo la influencia de una corriente eléctrica, los átomos de cobre en el contacto positivo se oxidan y disuelven en el electrolito, luego se depositan en el negativo. La corriente de la fuente de alimentación se selecciona a razón de 1 amperio por cada 100 cm² de superficie a recubrir.

Experiencia

Primero, cubramos el cobre con un clavo de hierro normal. Área de cobertura - 10 cm².

Limpiamos con papel de lija:

Nos conectamos a la potencia negativa a través de una resistencia de 1 kΩ y la bajamos a la solución. Después de 30 segundos, sacamos y limpiamos con un algodón. Como resultado, la capa resultó ser bastante floja y desgastada.

Ahora intentemos crear un recubrimiento realmente duradero. Para hacer esto, limpiamos el clavo y lo conectamos a través de una resistencia de 220 ohmios, lo bajamos a la solución durante 10-15 segundos. Luego cambiamos la resistencia en 1 kOhm y la dejamos durante media hora. Esto es lo que sucedió:

Esta vez, el revestimiento resultó ser duradero y no dejó ninguna marca en el disco.

Después de lijar, una pequeña porción de cobre todavía cubría el clavo.

Intentaremos cubrir el pastel de plomo con cobre. Si lo conecta a través de la resistencia, incluso después de unos minutos, el resultado será insignificante.

Pero vale la pena conectarse directamente, ya que en un minuto el pastel está completamente cubierto de cobre.

Si el área de cobertura es demasiado pequeña, se puede observar un fuerte oscurecimiento en ella:

Este fenómeno se llama hollín y está asociado con el hecho de que fluye demasiada corriente en esta superficie.

Cubrimos una nuez de cobre

Descubrimos los metales, pero ¿qué pasa con los dieléctricos, porque no conducen corriente y la reacción simplemente no comenzará? Pero hay una solución: necesitamos cubrir nuestro artículo con material conductor. Como este último, el grafito es excelente, a partir del cual se hacen varillas para lápices simples.

Toma el lápiz más suave. Los lápices suaves están marcados con la letra "B", y el número al principio indica el grado de suavidad. Un lápiz duro maneja mejor los detalles finos. Colorea nuestra nuez.

Aplicar grafito de esta manera es una tarea muy tediosa, por lo tanto, se vende spray especial de grafito en tiendas de construcción. Él hará frente a esta tarea mucho más rápido.

Después de colorear con un taladro, manualmente hacemos un agujero debajo de la "ramita". Vierta superpegamento en él, cúbrelo con un alambre de cobre grueso y llénelo con el polvo de grafito restante después de decorar la nuez.

Conectamos menos potencia al cable a través de una resistencia de 1 kOhm. En esta etapa, no debe aplicar una corriente grande, de lo contrario la capa de cobre se soltará, lo que no es bueno. Después de media hora, la tuerca está ligeramente cubierta con cobre y la resistencia se puede reducir a 220 ohmios.

Después de un tiempo, el crecimiento del cobre se ralentizará y tendrá que reducir aún más la resistencia.

Para hacer esto, usamos un bloque de madera y un hilo de nicromo ensartado por una serpiente en los tornillos a lo largo de sus bordes.

Establecemos la resistencia a 70 ohmios.

Cuando el cobre cubra completamente la tuerca, configure el valor de la resistencia improvisada en 5 ohmios y deje la tuerca durante otras cinco horas para obtener un recubrimiento grueso y uniforme.

Durante este tiempo, el electrodo de cobre se agotó en gran medida.

Todo este cobre se ha asentado en nuestra nuez, creando una capa rugosa.

Al final del proceso, la nuez aumentó significativamente de peso.

Procesamiento

Para traicionar la superficie de cobre con un brillo agradable, la cubriremos con una pátina y luego la puliremos.

Para esto necesitamos:

  • Amoníaco, es una solución de amoníaco;

  • Comprobador de azufre (se puede encontrar en tiendas para una residencia de verano);

  • Vidrio químico o desechable;

  • Papel de lija fino.

Vierte un poco de amoníaco en un vaso y desmenuza un poco de azufre. Baje la tuerca allí, como se muestra en la foto.

Es necesario cubrir el vidrio con algo, porque el sulfuro de hidrógeno, un gas con un olor penetrante, se libera durante la reacción. Después de 20 minutos, la nuez se oscureció mucho, sacándola del vaso. Mordimos la "ramita", doblamos el extremo con unos alicates en un bucle.

Queda por pulir la tuerca con una lija húmeda y limpia.

Pase la cadena por el bucle y listo: ¡el producto está listo!

Y eso es todo para mí. ¡Todos los experimentos exitosos!