Після анодування алюмінію природно буде перейти до чергових електрохімічним дослідам, благо під рукою є і електролітична ванна, джерело струму, ключ з реостатом. У цих експериментах ми будемо видобувати метал з розчину і наносити його на поверхню. Цей процес називають гальваностегія, а покриття - гальванічними. До речі, анодування алюмінію теж відноситься до гальваностегії.
Спочатку повчимося наносити на сталеву поверхню мідь. Міднення дуже поширене в промисловості, і не тільки як самостійний процес, але і (мабуть, навіть частіше) як підготовча операція перед покриттям іншими, більш міцними і ошатними плівками - хромовими, нікелевими, срібними. Причина в тому, що мідь, правильно нанесена, дуже міцно тримається на сталі і вирівнює нерівності і дефекти поверхні, а інші метали, у свою чергу, добре осідають на мідній плівці. Здавалося б, все просто: обробив сталеву деталь розчином мідного купоросу, більш активне залізо витіснило мідь з розчину, і вона осіла на поверхню. Дійсно, так і буде (можете перевірити, опустивши чистий цвях у розчин CuSO4). Але шар міді на поверхні дуже пухкий - його легко стерти навіть ганчіркою. А при електрохімічній обробці мідний шар виходить рівним і міцним.
Ось дуже простий спосіб міднення. З одного кінця м'якого багатожильного проводу зніміть ізоляцію і растеребите тонкі мідні дротики, щоб вийшла «кисть». Для зручності роботи прив'яжіть її до дерев'яної палички або олівця, а інший кінець дроту приєднайте до позитивного полюса батарейки для кишенькового ліхтаря. Електроліт - концентрований розчин мідного купоросу, бажано злегка підкислений, - налийте в широку склянку, в яку зручно буде мочати «кисть».
Підготуйте сталеву пластинку або інший невеликий предмет, бажано з плоскою поверхнею. Протріть його дрібною наждачною шкуркою і обезжирьте, прокип'ятивши у розчині пральної соди. Покладіть платівку в ванночку або кювету і приєднайте її проводом до негативного полюса батареї. Схема зібрана, залишилося лише ввести електроліт.
Умочіть «кисть» в розчин мідного купоросу і проведіть нею вздовж пластинки, намагаючись не торкатися поверхні; працюйте так, щоб між пластинкою і пензлем був завжди шар електроліту. Проведення весь час повинні бути смочены розчином. На очах платівка буде покриватися червоним шаром металевої міді. На обробку маленької деталі підуть лічені хвилини. Якщо ж поверхня побільше, то потрібно не тільки додатковий час, але і додаткова батарея; з'єднайте її з першої паралельно. Коли нанесено покриття, висушіть деталь на повітрі і матовий шар міді натріть до блиску вовняної або суконної ганчіркою.
До речі, цей досвід можна ставити і з алюмінієвої, і з оцинкованої платівкою. Такий процес, при якому деталь не опускають у електролітичну ванну, а обробляють зовні невеликими ділянками, додаючи весь час електроліт, часом використовують і на практиці, особливо в тих випадках, коли деталь настільки велика, що для неї не підбереш підходящої ванни. Наприклад, коли треба поєднувати покриття на обшивці океанського корабля...
Втім, якщо деталі невеликі, їх зазвичай все ж занурюють у ванну з електролітом - це швидше і зручніше. Ось як це роблять при никелировании сталі, або, точніше, перед никелированием, бо без попереднього міднення в цьому випадку не обійтися.
Металевий предмет, який ви вирішили покрити нікелем (нехай це буде водопровідний кран чи табличка на двері), обробіть, як зазвичай, наждачним папером, щоб видалити оксидну плівку, протріть щіткою, як слід промийте водою, обезжирьте у гарячому содовому розчині і ще раз промийте. В банку або склянку опустіть на дротиках (краще мідних) дві мідні пластинки - аноди. Між ними на дротику ж підвісьте деталь (всі ці дротики, нагадуємо, найзручніше обмотати навколо олівця і покласти його на краї банки). Ті дротики, які йдуть від мідних пластинок, з'єднайте разом і підключіть до позитивного полюса джерела струму, а деталь - до негативного; включіть в ланцюг реостат або радиосопротивления на 200-300 Ом, щоб регулювати струм, і міліамперметр (тестер). Джерело постійного струму - дві-три батарейки для кишенькового ліхтаря, сполучені паралельно, або акумулятор з напругою не більше 6 Ст.
Розчин електроліту - 20 г мідного купоросу і 2-3 мл сірчаної кислоти на 100 мл води - налийте в склянку, розчин повинен повністю покрити електроди. Користуючись реостатом або підбираючи опору, встановіть струм від 10 до 15 мА на кожен квадратний сантиметр поверхні деталі. Хвилин через двадцять вимкніть струм і вийміть деталь - вона покрита тонким шаром міді. Електроліт міднення не виливайте, він ще стане в нагоді.
Далі - власне нікелювання. Приготуйте новий електроліт (30 г сульфату нікелю, 3,5 г хлориду нікелю і 3 г борної кислоти на 100 мл води) і налийте цей електроліт в іншу склянку. Для нікелювання потрібні нікелеві електроди. Опустіть їх в електроліт, зберіть схему так само, як при меднении, і включіть струм, знову приблизно на двадцять хвилин. Вийміть деталь, промийте і просушіть її. Вона покрита сіруватим матовим шаром нікелю. Щоб покриття набуло звичний блиск, його треба відполірувати.
Електроліт для хромування містять зазвичай хромову кислоту. Але так як цієї кислоти у вас, ймовірно, немає, вдамося до обхідному маневру.
Ви вже отримували зелений хромовий пігмент. Якщо ж ви не ставили той досвід, то майте на увазі, що хромовий зелений продається в магазинах. Сплавьте оксид хрому з содою на повітрі, тобто нагрійте суміш до чистої металевої банку. Ви отримали хромат натрію Na2CrO4. Розчиніть його у воді, профільтруйте і подкислите сірчаною кислотою; в цьому розчині можна проводити хромування. Зрозуміло, якщо у вас є готовий хромат натрію, готувати його надміру.
Невеликий предмет, який ви збираєтеся хромувати, обробіть як зазвичай наждачним папером, обезжирьте, їх слід протруїти слабким розчином кислоти і промийте. Він буде катодом, підключіть його до негативного полюса джерела струму. Анод потрібен інертний, наприклад, графітовий. Розберіть стару батарейку і вийміть з неї графітовий стрижень.
Щоб отримати струм, достатній для хромування, треба взяти акумулятор або кілька батарейок для кишенькового ліхтаря. Час досвіду і необхідний струм підберіть самостійно. По закінченні електролізу вийміть деталь з електроліту, ретельно промийте її і відполіруйте до блиску ганчірочкою з зубним порошком.
О. Ольгин. "Досліди без вибухів"
М., "Хімія", 1986
