Медь – это малоактивный металл, который часто используют в декоративных целях. В статье рассматриваются основные методы изменения цвета меди в домашних и лабораторных условиях.
ОКСИДИРОВАНИЕ меди и латуни
Медь часто используется в качестве декоративного элемента на зданиях, в том числе и при изготовлении мебели, ювелирных украшениях, предметах искусства. Поверхность металла вступает в химическую реакцию при соприкосновении с кислородом, однако, до полного ее завершения требуется несколько десятков лет.
Плодом взаимодействия меди и воздуха является патина – тот же материал, только с зеленоватым оттенком. Реже встречается патина черного или коричневого оттенка. Практика показала, что окраску патины можно корректировать, если обработать ее специальными средствами или методами.
Под воздействием высокой температуры в желтке происходят химические реакции с выделением серы. Взаимодействие нашего металла с серой придает ему темно-коричневого цвета. Чтобы химическая реакция прошла правильно, действия необходимо выполнить в точности с инструкцией: сначала варятся яйца, потом добавляется медное изделие. Количество яиц зависит от размеров медного изделия. Варятся они ровно 10 минут, после чего изымаются и охлаждаются.
Охлажденные куриные яички чистятся и мелко разминаются любыми подручными способами. Дальше вам понадобиться небольшая емкость с крышкой и широким дном. Поместите изделие из меди и растолченные яички в емкость. Внимательно следите за тем, чтобы оба ингредиента не соприкасались, иначе на изделии из металла появятся цветные пятна и чернение закончится провалом.
Совмещенные ингредиенты закрываются на 20-30 минут в емкости. Стоит отметить, что от длительности их пребывания вместе зависит результат эксперимента – чем дольше оба ингредиенты пробудут в замкнутом пространстве, тем темнее металл вы получите.
Плюсы метода: для затемнения металла требуется немного ресурсов: пару куриных яиц, старая железная емкость и газовая плита. Недостатки метода: кратковременный и нестабильный эффект. Достигнутые результаты могут пропасть с течение времени или при вступлении в реакцию с более агрессивным химическим веществом.
Этот метод затемнения считается одним из самых лучших, чтобы сделать медь темной. Сульфид – это очень активное вещество, которое нужно использовать в домашних условиях аккуратно. Его попадание в дыхательные пути может вызвать неприятные симптомы тошноты, головокружения и т. п.
Металл необходимо подготовить – вымыть его в теплой воде с мылом. Иначе остатки пыли, и жирные пятна будут мешать нормальному прохождению химической реакции.
Дальше подготавливается реагент – сульфид. Он продается в трех видах: жидком, гелеобразном и твердом. Сроки годности реагента меняются в зависимости от его агрегатного состояния. Например, жидкий сульфид хранится не больше 2 недель, в то время как твердый сульфид хранится несколько десятилетий. Проверяйте дату изготовления перед покупкой.
Для проведения реакции понадобится пустая емкость, где разводится твердый сульфид или куда наливается жидкий. Разводите реагент только водой (можно холодной или горячей, особой разницы нет). Внимательно следите за тем, чтобы в дыхательные пути не попадали его испарения.
Всю процедуру лучше проводить на улице или в отлично проветриваемом помещении. Что касается защиты рук, то на кисти лучше надеть защитные перчатки из резины или латекса, чтобы предотвратить попадание агрессивного вещества на кожу. Для дополнительной защиты наденьте на глаза обычные очки.
Если по каким-либо причинам сульфид попал на кожу, то пораженный участок необходимо обильно промыть проточной водой. То же самое делается, если он попадает в глаза. При проникновении реагента внутрь, необходимо спровоцировать рвоту и немедленно обратиться к врачу.
В зависимости от типа вещества, его необходимо подготавливать разными способами:
Для затемнения меди необходим холодный или слегка теплый раствор. Перед тем как бросить металл в раствор, вам необходимо подготовить раствор воды с содой в соотношении 1:16. Сода нейтрализует действие агрессивного вещества и позволит моментально остановить его действие.
Соль меди меняет цвет.
Положите медную деталь или изделие в емкость и внимательно следите за реакцией. Изделие изымайте только при помощи металлических щипцов. Как только, чернение достигнет нужной консистенции – изымите ее из раствора сульфида и поместите ее в пищевую соду для прекращения реакции.
Если чернение происходит слишком медленно, то емкость можно слегка подогреть, это ее ускорит. Для еще большего ускорения можно добавить 5 миллилитров аммиака. Стоит отметить, что наличие аммиака придает меди красноватый оттенок, а не черный.
Если медь получилась слишком темной, то ее можно осветлить при помощи обычного моющего порошкообразного средства. Нанесите на жесткую поверхность мочалки немножко пороша и хорошенько потрите. После чего изделие промывается в теплой воде.
Этот метод позволяет получить зеленый или коричневый цвет меди. Для приготовления смеси вам понадобится: раствор аммиака, пищевая сода, вода и пустая емкость. Перед тем как приступить к изменению цвета, деталь необходимо подготовить – помыть в теплой воде и вытереть ее насухо.
При работе с аммиаком необходимо соблюдать меры безопасности: проводить эксперименты только в отлично проветриваемом помещении, надевать на руки перчатки и защищать глаза от вредных испарений и брызг.
Чтобы получить медь зеленого цвета, чернение нужно проводить с: пустой емкостью, куда наливается 0,5 л. уксуса, 125 мл йодированной соли и 375 мл аммиака (чистый). Необходимые ингредиенты можно приобрести в магазине и аптеке. Количество добавленной соли влияет на насыщенность цвета. Опустите медь в подготовленный состав на несколько секунд и внимательно следите за реакцией. Как только, чернение вас устроит – изымите предмет и промойте водой.
Медь можно сделать и коричневой. Для этих целей понадобится кухонная сода, вода и бутылка. Соду в бутылку необходимо добавлять до тех пор, пока она не прекратит растворяться. Положите металлический предмет в емкость и залейте его подготовленной смесью. Крайне не рекомендуется пользоваться распылителями и другими методами нанесения раствора соды на медь. Так вы получите неравномерную окраску медного предмета.
Влажный предмет заворачивается в пластиковый пакет и оставляется в таком виде на 1-8 часов, в зависимости о того, какого контраста вы хотите получить цвет.
Таким образом, изменять цвет меди можно и в домашних условиях. Для этого вам понадобится металлическая емкость с крышкой, вода, медное изделие, сода, уксус и аммиак. Большинство перечисленных ингредиентов продается в продуктовом магазине и аптеке. При проведении экспериментов не забывайте о безопасности – используйте очки и резиновые перчатки.
Медь - это металл, который обладает невысокой активностью и по этой причине часто используется в декоративных целях. Из меди делают ювелирные украшения, предметы интерьера, искусства, мебель и многое другое. Поверхность метала окисляется под действием кислорода, однако из-за его невысокой активности на это может понадобиться десятки лет. Последствием такой реакции является патина - поверхностная пленка, которая чаще всего имеет зеленоватый оттенок. Патина предотвращает металл от повреждений, поэтому важно знать, как произвести чернение меди в домашних условиях.
Медь до и после чернения
Существует два типа реакций, которые приводят к образованию пленок на поверхности меди:
Если окунуть медное изделие в раствор, предназначенный для образования на его поверхности патины, оно тут же преобразится и, будучи сверкающим новым, станет выглядеть как старинное. Есть два основных типа методов, которыми достигается такой эффект, одни основаны на подручных средствах, другие же требуют химических растворов. Они могут быть опасны, поэтому работать нужно, соблюдая все правила техники безопасности. Помещение должно иметь вытяжной шкаф.
Перед тем как приступить к чернению, нужно металл подготовить: очистить, обезжирить, промыть и просушить. Для сушки нельзя применять метод протирания полотенцем. Это может привести к тому, что будут остатки ткани на изделиях, воды - в углублениях рельефа, повреждение декоративной части. Можно использовать для этой цели опилки.
Одним из наиболее распространенных методов является использование серной печени. Ее можно приобрести в магазине или приготовить в домашних условиях. Для этого смешивают порошковую серу с хлористым калием в соотношении 1:2 и ставят на огонь в жестяной банке. Спустя несколько минут, порошок расплавится и, спустя 15 минут, спечется, цвет его при этом станет темно-бурым. Этот процесс может сопровождаться пламенем, сбивать которое нет необходимости.
Первый метод, в котором используют серную печень для чернения меди, выглядит следующим образом: 10–20 грамм порошка растворяют в одном литре воды либо же два-три грамма, если необходимо получить не интенсивную окраску. Медное изделие опускается в раствор до изменения цвета, потом достается, промывается и высушивается. Цвет получается коричнево-серым и его оттенки.
Практически черный цвет изделия получают методом нагревания, после обработки в растворе серной печени с водой и добавлением нашатырного спирта. Спирт необходимо добавлять в насыщенный раствор до тех пор, пока он не станет прозрачно-синим. Опускается в раствор монета или украшение из меди, а после нагревается, пока не почернеет.
Еще один метод получения черно-коричневого цвета заключается в следующем. На изделие наносится хлористая платина, например, смачивается с помощью кисточки. В случае если раствор не имеет кислой реакции, в него добавляется соляная кислота.
Красно-коричневую патину можно получить с помощью смеси один к одному медного купороса и хлористого цинка. Смесь порошков необходимо будет смешать в таком же количестве воды и опустить туда медное изделие на несколько минут.
Патинирование меди сернистым аммонием дает черный цвет. Вещество (20 г) разбавляют в литре воды. Можно как опустить изделие в раствор, так и нанести его кистью. Происходит реакция на поверхности, результатом которой является образование сульфида меди. Если нагреть пластинку перед патинированием, то в зависимости от температуры, можно регулировать оттенок получаемого цвета.
Черненое медное изделие
Еще одним способом получения черного цвета является прогревание при высокой температуре монеты или украшения в растворе персульфата аммония (9,25 г/л) и едкого натра (50 г/л). Температура должна составлять 90–95 градусов, время прогревания - 5–25 минут. Повторить два-три раза до достижения необходимого эффекта.
Светло-коричневую патину можно получить, если покрыть изделие следующим раствором:
Нанести кистью только что приготовленный раствор, подержать четыре-пять часов, смыть и просушить. Процедуру необходимо повторять трижды.
Зеленого цвета патину получают двумя основными методами:
Для получения покрытия с высокой износостойкостью, защищающее металл от коррозии, на литр воды берут в граммах: 50–70 бертолетовой соли, 40–50 нитрата меди, 80–100 хлорида аммония. Изделие кладут в ванну с подогретым раствором на 10–15 минут. Цвет получается от коричневого до оливкового.
Можно получить удивительной красоты золотистую патину. Для этого на литр воды берут 0,6 грамма сульфида меди, 180 г молочного сахара и столько же едкого натра. Водные растворы последних двух компонентов готовят отдельно и только потом смешивают. Сульфид меди добавляют только после кипячения смеси. В подогретый до 90 градусов раствор кладут изделие на четверть часа.
Патину черно-коричневого цвета можно получить с помощью вареного яйца. Эффект заключается во взаимодействии поверхности металла с серой, которая выделяется в желтке при высоких температурах. Чтобы сделать это, необходимо сперва отварить яйца, а только после добавить в воду медное изделие. В зависимости от размеров изделия потребуется разное количество яиц.
Еще один вариант. После того как яйца сварятся вкрутую (10 минут), их необходимо вынуть из воды и охладить. Почищенные яйца измельчаются и кладутся в емкость с широким дном, также туда помещается и медь. Емкость закрывается на 20–30 минут или более, в зависимости от того, какой цвет вы хотите получить: за более длительное время изделие станет темнее. Основные достоинства такого метода - простота и доступность. Главным недостатком является то, что эффект, скорее всего, не будет долгосрочным и покрытие сойдет.
Патина обладает прекрасными свойствами. Например, в нумизматике стоимость изделия зависит от того, насколько равномерной она является. Искусственное покрытие натурального не заменит.
Если патина имеет однородную структуру и равномерно покрывает поверхность, то ее на изделии лучше сохранить. В особенности это относится к антиквариату и монетам. Чтобы верхний слой не повредился, необходимо ухаживать за изделием и обращаться с ним особо аккуратно. Не следует производить чистку абразивными средствами и инструментами. И лучше не трогать руками изделие.
Но если она имеет сколы, пятна, некрасиво выглядит или неоднородная, то такие методы вполне сойдут. Если вы хотите чтобы патина легла ровно, то старый слой необходимо очистить до металлического блеска.
Данный состав может использоваться для холодного чернения деталей из меди и медных сплавов.
Покрытие обладает хорошей коррозионной стойкостью и может использоваться в качестве конечной отделки. Если деталь дополнительно промаслить можно повысить коррозионная стойкость и получить более глубокий, насыщенный черный цвет.
Данное покрытие не подходит как подслой под окраску.
Несмотря на то, что данное покрытие получается матовым, рекомендуется отполировать поверхность детали. Если на поверхности имеются окислы, жировые пятна, глубокие следы коррозии и т.д., необходимо провести механическую обработку (шлифовку или пескоструйную обработку).
Перед нанесением покрытия поверхность необходимо очистить от жировых загрязнений, остатков полировальных паст, смазок и окислов.
Для этого, деталь после механической подготовки необходимо обработать поэтапно с промежуточной промывкой в растворах "УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ОЧИСТИТЕЛЬ" и "АКТИВАТОР". (См. "Инструкцию по подготовке поверхности"). Во время проведения процессов подготовки поверхности необходимо осуществлять качественную промывку деталей. При некачественной промывке деталь после подготовки может покрыться окисной пленкой, на которую покрытие осаждается крайне плохо.
Чернение меди
После подготовки поверхности можно приступать непосредственно к чернению меди. Данный процесс является химическим и не требует применения источника тока и анодов. Для проведения процесса деталь просто опускается в раствор чернения и выдерживается там определенное время. Чтобы избежать не прокрытых участков на детали (из-за образования пузырей), необходимо осуществлять периодическое покачивание подвески с закрепленной на ней деталью.
После промывки детали погружаются в закрепляющий раствор и выдерживаются там необходимое время. Во время этого процесса также рекомендуется осуществлять периодическое покачивание подвески с деталью. Перед проведением процесса закрепления, используя ареометр, замерьте плотность раствора. При необходимости, добавляя в него закрепляющий реактив, доведите его плотность до значения не менее 1,1 г/мл.
После закрепляющего раствора детали промывать не надо.
После закрепляющего раствора деталь просушивают. После сушки, поверхность детали промасливают (окунанием или протиркой) в техническом масле с низкой вязкостью, нагретом до температуры 35-40°С. Более высокую коррозионную стойкость окисной пленки можно получить путем промасливания детали в горячем льняном масле.
Самый простой способ чернения меди - парами аммиака (нашатырного спирта). Более густой цвет получается, если изделие (проволоку предварительно выдержать в растворе поваренной соли несколько часов).
Обзор интернета показал. что это не единственный метод. Больше всего инфы я нашла на форуме у судомоделистов: http://shipmodeling.ru/
Сближает с судомоделистами масштаб медных изделий и стремление получить хороший и прочный эффект. Я выбрала те рецепты, которые участники форума дают как проверенные в деле и для которых, в принципе, можно найти материалы:
1. Купить в магазине для ювелиров или в магазине для охотников специальные составы для чернения (воронения) металла. (Недешевые!)
2. Приготовить черную протраву для меди: Растворяем медный купорос в теплой водичке. Раствор нужен насыщенный, т.е. добавляем купорос до тех пор, пока он еще растворяется. Добавляем нашатырного спирта, пока смесь не приобретёт яркий прозрачный синий цвет. Обрабатываемое изделие необходимо опустить в раствор на несколько минут, вынуть и подвергнуть нагреванию до тех пор, пока деталь не почернеет.
3. Намазать серной мазью и положить в теплое место (на батарею) на несколько часов. Правда, говорят, что покрытие не очень устойчивое.
4. Приготовить упрощенный вариант раствора серной печени, в котором поташ заменен на кальцинированную соду. Вот более подробное описание процесса: "Плошка с ручкой керамическая вроде горшочка. В 150 мл дистиллированной воды растворил две столовых ложки кальцинированной соды (куплена в магазине бытовой химии в упаковке аналогичной стиральному порошку) довел до кипения и начал подсыпать серу коллоидную (куплена в магазине цветочных удобрений) тоже ложки две или три. Желтенький раствор начал темнеть и минут через 7-8 приобрел коричневый цвет. То ли с граммами в ложке я не рассчитал, то ли вода выкипела, но требуемой жидкости на мой взгляд оказалось маловато и я добавил еще воды на глаз и еще покипятил. Конечная жидкость оказалась чуть желтовато-зеленоватового оттенка. На дне толстый слой желтоватого осадка. Осторожно слил полученную жидкость.
Пушки у меня из свинца, покрытого медью. Покупные средства устойчивого покрытия не дали, а эта мутная жидкость в течение 1 минуты придала моим медным изделиям радикальный черный цвет. Окрашивание устойчивое, в отличие от моих магазинных готовых реактивов, и равномерное. Поддается полировке корщеткой, но становится темно-темно серым и начинает блестеть".
5. И, наконец, еще один рецепт (правда, на форуме только ссылка, никто не применял): В 100 г воды растворить 4 г каустической соды (едкий натр) и 4 г молочного сахара., кипятить 15 мин, затем при постоянном размешивании прибавлять малымидозами 4 г насыщенного раствора медного купороса. В горячую смесь погружают хорошо очищенные медные изделия. В зависимости от продолжительности действия они приобретут различную окраску - от золотой, зеленой до полной черноты.
Молочный сахар - это продукт детского питания. Вот ссылка на производителя (среди распространителей есть адреса магазинов по России).
Сразу оговорюсь, что я не химик, и все познания - это только те, которые остались еще со школы. Потому рецепт не был выдержан полностью и были допущены некоторые отклонения.
Обработка длиться 25-30 мин. при температуре 15-30°С.
В данном случае, когда в рецептах упоминается карбонат меди, на самом деле, речь, как правило, идет об основном карбонате меди. Для его получения можно использовать сульфат, ацетат или нитрат меди. К водному раствору одной из этих солей приливается раствор карбоната калия или натрия (поташ, сода). Выпавший зелено-синий осадок состоит из основного карбоната меди переменного состава, nCuCO 3 x mCu(OH) 2 , где n и m могут меняться в некоторых приделах, что для нас, в данном случае, не очень важно. Осадок отфильтровывается, промывается водой и может использоваться.
Для чернения латуни данным методом вам понадобятся:
Купорос был куплен в ближайшем хозяйственном магазине в отделе, где продаются всякие ядохимикаты для борьбы с садовыми вредителями.
Сода - в ближайшем продовольственном магазине, где ее просто предостаточно.
Нашатырный спирт - в ближайшей аптеке. Но только 10%. Как мне объяснили 25% не продается ввиду его опасности.
Сначала готовим карбонат меди. Для этого нам понадобится медный купорос и обычная сода. |
|
 | Растворяем купорос в теплой водичке. Раствор нужен насыщенный, т.е. добавляем купорос до тех пор, пока он еще растворяется. Раствора надо сделать так, чтоб он занимал всего половину емкости. |
 | После чего медленно, по чуть-чуть, добавляем соду в насыщенный купорос. Именно потому, что раствор начинает бурлить как газировка, я и рекомендую делать купороса всего в половину емкости. |
 | Помешиваем. Со временем бурление утихает. Я сыпал соды до тех пор, пока бурление не прекратится. Через некоторое время вы увидите, что получилась мелкодисперсная взвесь приятного бирюзового цвета. На поверхности можно заметить, что там все-таки еще малек бурлит. |
 | Теперь полученную взвесь надо отфильтровать. Под рукой ничего путного, кроме салфеток не оказалось. По рецепту написано просушить. Но я не стал этого делать. |
 | Теперь нам понадобится 25% раствор аммиака. Как я уже писал, доступен только 10% в аптеке. Вот его и будем использовать. |
 | Понемногу добавляем бирюзовую кашу в нашатырный спирт. Раствор синеет. |
 | Нам нужен также насыщенный раствор. Потому добавляем, не жалея, карбонат меди. В конечном итоге у вас получится иссиня-черная жидкость. Вот она-то нам и нужна. |
Раствор готов, осталось опустить туда необходимые детали. Время чернения, по рецепту, 25-30 минут.
Если деталь передержать в растворе, на нее осядет карбонат меди в виде бирюзовых кристаллов, которые, в принципе, потом не составит труда соскрести ногтем, не повреждая чернение;
Ежели возникают трудности с удалением синего осадка с детали, рекомендую ее просто нагреть в пламени свечи или зажигалки. Осадок тут же отвалится сам.
