Proizvodnja nikal sulfata kod kuće. Kemijsko poniklavanje

Niklanje metalnih proizvoda omogućuje ne samo zaštitu njihovih površina od korozije, već i stvaranje sjajnog premaza na njima. Takvi proizvodi naširoko se koriste u proizvodnji vodovodnih instalacija, automobilskih dijelova, medicinskih instrumenata itd. U tom smislu, mnogi se ljudi pitaju je li moguće poniklati čelik kod kuće?

Tehnologija poniklavanja metala

Poniklavanje se izvodi nanošenjem tankog sloja prevlake nikla na metalni predmet. Proizvodi izrađeni od raznih metala mogu biti obloženi niklom, kao što su:

• željezo;
• bakar;
• titanij;
• aluminij.

Postoje metali koji se ne mogu poniklati:

• kositar;
• voditi;
• kadmij;
• antimon.

Premaz od nikla štiti proizvod od vlage i raznih agresivnih tvari. Često se nanosi kao temeljni sloj prije kromiranja dijelova. Nakon nanošenja tankog sloja nikla, presvlake od srebra, zlata i drugih metala čvršće se drže.

Kod kuće se koriste metode koje ne zahtijevaju upotrebu specijalizirane opreme. Zahvaljujući tome, poniklavanje čelika, bakra i aluminija kod kuće dostupno je gotovo svakoj osobi. Da biste dobili jednoličan premaz, prvo morate pripremiti dio.

Kako pripremiti proizvod za poniklavanje?

Priprema proizvoda prilično je naporan proces. Treba u potpunosti eliminirati prisutnost korozije, oksidacije itd. Priprema se provodi u nekoliko faza.

Pjeskarenje

Ova vrsta obrade može se izvoditi kao specijalizirana pjeskar za pjeskarenje, i domaće. Tijekom obrade pokušajte ukloniti što više stranih naslaga s površine izratka. Posebna pažnja treba se pozabaviti teško dostupna mjesta. Treba ih čistiti na isti način kao i druge površine.

Mljevenje

Da bi premaz nikla bio ujednačen, potrebno je izravnati površinu što je više moguće. Brušenje omogućuje čišćenje predmeta od oksidnog filma. Za dovršetak ovog koraka koristi se i brusni papir razni instrumenti te uređaji namijenjeni mljevenju.

Savjet: Nemojte zanemariti poliranje obratka, nepravilna priprema može dovesti do ljuštenja premaza.

Uklanjanje masnih mrlja

Nakon završetka procesa mljevenja, nastale nečistoće treba isprati pod tekućom vodom. Zatim ćete morati odmastiti obradak. Da biste to učinili, možete koristiti i gotova i domaća otapala. Nakon nanošenja otapala, dio se mora ponovno isprati vodom i temeljito osušiti.

Pažnja: Prilikom odabira otapala potrebno je uzeti u obzir stupanj njegovog utjecaja na metal od kojeg je proizvod izrađen. Zabranjeno je koristiti otopine za odmašćivanje koje stupaju u kemijsku reakciju s površinom.

Pobakrenje

Niklanje proizvoda najbolje je obaviti s prethodnim bakrenjem izratka. Ovaj korak nije obavezan, ali poniklavanje čelika i drugih metala bit će bolje kvalitete ako se nanese na tanki sloj bakra.

Za bakrenje dijela potrebno ga je staviti u staklenu posudu s vodenim elektrolitom koji se sastoji od bakrenog sulfata i sumporne kiseline. Predmet je obješen na žicu tako da ne dodiruje stijenke i dno posude. Bakrene ploče, koje su elektrode, postavljene su s obje strane obratka. Nakon toga, izvor se spaja na elektrode i radni predmet istosmjerna struja. Stupanj bakrenja izravno ovisi o vremenu procesa.

Metode poniklavanja

Niklanje proizvoda kod kuće može se obaviti na dva načina: kemijski i elektrolitički.

Elektrolitička metoda

Pokrivanje pomoću elektrolita naziva se galvanizacija. Prvo se trebate pripremiti vodena otopina(elektrolit). Za to su potrebne sljedeće komponente:

• nikal sulfat– 70 g;
• magnezijev sulfat– 15 g;
• sol– 2,5 g;
• natrijev sulfat– 25 g;
• Borna kiselina– 10 g;
• voda– 500 g.

Svaka se komponenta mora zasebno otopiti u vodi i filtrirati. Dobivene otopine se pomiješaju i izliju u staklenu posudu. Za galvansko poniklavanje elektrode od nikla stavljaju se u posudu s elektrolitom. Kako bi se osigurala jednolika prevlaka na obratku, najmanje dvije elektrode su ugrađene sa svih strana.

Pripremljeni obradak stavlja se u posudu između elektroda tako da ne dodiruje stijenke i dno posude. Elektrode su međusobno spojene bakrenim vodičima i spojene na pozitivni kontakt izvora istosmjerne struje. Vodljiva žica spojena je na negativni terminal.

Tijekom postupka poniklavanja čelika, napon napajanja ne bi trebao prelaziti 6 volti. Treba kontrolirati gustoću struje, ne smije prelaziti 1,2 A. Proces traje oko 30-40 minuta. Po završetku, predmet se mora isprati tekućom vodom i temeljito osušiti. Naneseni premaz mora biti mat i gladak. Da bi površina proizvoda dobila sjaj, morat će se polirati.

Kemijska metoda

Kemijsko poniklavanje čelika i drugih metala razlikuje se od galvanskog po dugotrajnosti premaza. Pomoću kemijskog poniklavanja tvar možete lako nanijeti čak i na najnepristupačnija mjesta.

Voda se ulije u emajliranu posudu i u njoj se otope natrijeva jantarna kiselina i nikal klorid. Zatim se otopina zagrijava na temperaturu od 90 stupnjeva. Kada se postigne potrebna temperatura, dodaje se natrijev hipofosfit. Proizvod se pažljivo suspendira iznad spremnika s otopinom. Količina tekućine izračunava se na temelju činjenice da 1 litra otopine može pokriti površinu od 2 dm2.

Niklanje se kontrolira vizualno: kada je dio ravnomjerno prekriven filmom, proces je završen. Nakon završetka, dio se mora oprati u otopini napravljenoj od vode i ne velika količina kreda. Nakon toga, dio se suši i polira.

Kako povećati životni vijek premaza?

Dobiveni premaz ima poroznu strukturu. Stoga je metal proizvoda osjetljiv na koroziju. Kako bi se smanjio rizik od njegove pojave, sloj nikla je obložen mazivima. Nakon nanošenja predmet se uroni u posudu s riblje ulje. Nakon 24 sata, njegov višak se uklanja pomoću otapala.

Ako je proizvod velike veličine i nemoguće ga je uroniti u posudu, tada se njegova površina jednostavno utrlja ribljim uljem. Ovaj postupak treba provesti dva puta, s vremenskim intervalom od oko 12 sati. 48 sati nakon tretmana potrebno je ukloniti preostalu mast.

Postoje dva načina za poniklavanje čelika kod kuće. Ovaj proces je jednostavan, ali zahtijeva pažljivu pripremu i izuzetnu pažnju pri izvođenju. Za pripremu otopine potrebno je kupiti visokokvalitetne komponente, pripremiti se unaprijed radno područje, spremnici, alati i uređaji.

Tijekom rada važno je pridržavati se sigurnosnih mjera: zaštitite oči i kožu od kontakta s kemijske tvari, osigurati dostatnu ventilaciju prostorije, spriječiti mogućnost paljenja smjese i električne instalacije.

Nikal je metal podskupine željeza, koji je dobio najviše široka primjena.

U usporedbi s bakrenjem, mesinganjem, posrebrenjem itd., niklanje je dobilo industrijska primjena mnogo kasnije, ali već od kraja 19. stoljeća, ovaj postupak postaje najčešća metoda “pročišćavanja” površine metalnih proizvoda. Tek je dvadesetih godina ovog stoljeća u širokoj uporabi počeo drugi postupak, kromiranje, koje je, čini se, zamijenilo niklanje. Međutim, oba ova postupka - poniklavanje i kromiranje koriste se u kombinaciji u zaštitne i dekorativne svrhe, odnosno proizvodi se najprije poniklaju, a zatim presvlače tankim slojem kroma (desetinke mikrona). Uloga prevlake od nikla nije smanjena, naprotiv, pred nju se postavljaju povećani zahtjevi.

Široka uporaba poniklanja u galvanizaciji objašnjava se vrijednim fizičkim i kemijskim svojstvima elektrolitički taloženog nikla. Iako je u nizu napona nikal viši od vodika, zbog jake sklonosti pasivizaciji pokazao se prilično otpornim na atmosferski zrak, lužine i neke kiseline. U odnosu na željezo, nikal ima manji elektronegativni potencijal, stoga je osnovni metal - željezo - zaštićen niklom od korozije samo ako nema pora u prevlaci.

Prevlake od nikla dobivene iz otopina jednostavnih soli imaju vrlo finu strukturu, a budući da u isto vrijeme elektrolitski nikl lako prihvaća poliranje, prevlake se mogu dovesti do zrcalnog sjaja. Ova okolnost omogućuje široku upotrebu premaza nikla u dekorativne svrhe. Uvođenjem posvjetljivača u elektrolit moguće je dobiti slojeve dovoljna debljina Sjajna obrada od nikla bez poliranja. Struktura normalnih naslaga nikla izuzetno je fina i teško ju je otkriti čak i pod velikim povećanjem.

Najčešće, poniklavanje ima dvije svrhe: zaštitu osnovnog metala od korozije i dekorativna završna obrada površine. Takvi se premazi naširoko koriste za vanjske dijelove automobila, bicikala, razne uređaje, uređaji, kirurški instrumenti, kućanski predmeti itd.

S elektrokemijskog gledišta, nikal se može okarakterizirati kao predstavnik metala skupine željeza. U jako kiselom okruženju taloženje ovih metala općenito je nemoguće – na katodi se oslobađa gotovo samo vodik. Štoviše, čak i u otopinama bliskim neutralnim, promjene pH utječu na trenutnu učinkovitost i svojstva metalnih naslaga.

Fenomen ljuštenja sedimenta, koji je najkarakterističniji za nikal, također je snažno povezan s kiselošću okoliša. Stoga je primarna briga održavanje odgovarajuće kiselosti i njezino reguliranje tijekom poniklavanja, kao i odabir odgovarajuće temperature za pravilno odvijanje procesa.

Prvi elektroliti za poniklavanje temeljili su se na dvostrukoj soli NiSO 4 (NH 4) 2 SO 4 6H 2 O. Ove je elektrolite prvi proučavao i razvio profesor Isaac Adams sa Sveučilišta Harvard 1866. U usporedbi s modernim elektrolitima visokih performansi s visoka koncentracija soli nikla dvostruki elektroliti soli dopuštaju gustoću struje ne veću od 0,3-0,4 A/dm 2 . Topivost dvostruke soli nikla na sobnoj temperaturi ne prelazi 60-90 g/l, dok se nikal sulfat heptahidrat na sobnoj temperaturi otapa u količini od 270-300 g/l. Sadržaj metalnog nikla u dvostrukoj soli je 14,87%, au jednostavnoj (sulfatnoj) soli 20,9%.

Proces poniklavanja vrlo je osjetljiv na nečistoće u elektrolitu i anodama. Sasvim je očito da se sol koja je slabo topljiva u vodi lakše oslobađa od štetnih nečistoća, kao što su sulfati bakra, željeza, cinka itd., tijekom procesa kristalizacije i ispiranja, nego bolje topljiva jednostavna sol. Uglavnom iz tog razloga, elektroliti s dvostrukom soli imali su dominantnu upotrebu u drugoj polovici 19. i početkom 20. stoljeća.

Borna kiselina, koja se danas smatra vrlo bitnom komponentom za puferiranje elektrolita za galvaniziranje nikla i elektrolitičko rafiniranje nikla, prvi put je predložena u potkraj XIX- početak 20. stoljeća

Početkom 20. stoljeća predloženi su kloridi za aktiviranje nikalnih anoda. Do danas je u patentnoj i časopisnoj literaturi predložen širok izbor elektrolita i načina za poniklavanje, očito više nego za bilo koji drugi postupak elektrotaloženja metala. Međutim, bez pretjerivanja se može reći da je većina modernih elektrolita za poniklavanje varijacija onih koje je 1913. predložio Watts, profesor na Sveučilištu Wisconsin, na temelju detaljne studije utjecaja pojedinih komponenti i stanja elektrolita. Nešto kasnije, kao rezultat poboljšanja, utvrdio je da je u elektrolitima koncentriranim u niklu, pri povišenim temperaturama i intenzivnom miješanju (1000 okretaja u minuti), moguće dobiti zadovoljavajuće prevlake nikla u debelim slojevima pri gustoći struje većoj od 100 A/dm 2 (za jednostavne oblike proizvoda). Ovi elektroliti se sastoje od tri glavne komponente: nikal sulfata, nikal klorida i Borna kiselina. U osnovi je moguće zamijeniti nikal klorid natrijevim kloridom, ali prema nekim podacima takva zamjena donekle smanjuje dopuštenu gustoću katodne struje (vjerojatno zbog smanjenja ukupne koncentracije nikla u elektrolitu). Wattsov elektrolit ima sljedeći sastav, g/l:
240 - 340 NiSO 4 7H 2 O, 30-60 NiCl 2 6 H 2 O, 30 - 40 H 3 BO 3.

Od ostalih elektrolita koji su U zadnje vrijeme sve više privlače pozornost istraživača i nalaze industrijsku primjenu, treba spomenuti fluoroborat koji omogućuje korištenje povećane gustoće struje i sulfamat koji omogućuje dobivanje prevlaka nikla s manjim unutarnjim naprezanjima.

Početkom tridesetih godina sadašnjeg stoljeća, a posebno nakon Drugog svjetskog rata, pozornost istraživača bila je usmjerena na razvoj takvih posvjetljivača koji omogućuju dobivanje sjajnih prevlaka nikla u slojevima dovoljne debljine ne samo na površini osnovni metal poliran do sjaja, ali i na mat površini.

Pražnjenje iona nikla, kao i drugih metala podskupine željeza, prati značajna kemijska polarizacija i otpuštanje ovih metala na katodi počinje pri potencijalnim vrijednostima koje su mnogo negativnije od odgovarajućih standardnih potencijala.

Mnogo je istraživanja posvećeno razumijevanju razloga ove povećane polarizacije i predloženo je nekoliko proturječnih objašnjenja. Prema nekim podacima, katodna polarizacija tijekom elektrotaloženja metala željezne skupine oštro je izražena samo u trenutku njihovog taloženja; s daljnjim povećanjem gustoće struje, potencijali se malo mijenjaju. S povećanjem temperature, katodna polarizacija (u trenutku početka taloženja) naglo opada. Tako u trenutku početka taloženja nikla pri temperaturi od 15°C katodna polarizacija iznosi 0,33 V, a pri 95°C 0,05 V; za željezo katodna polarizacija opada od 0,22 V pri 15 °C do nule pri 70 °C, a za kobalt od 0,25 V pri 15 °C do 0,05 V pri 95 °C.

Visoka katodna polarizacija u trenutku početka taloženja metala skupine željeza objašnjena je oslobađanjem tih metala u metastabilnom obliku i potrebom za utroškom dodatne energije za njihov prijelaz u stabilno stanje. Ovo objašnjenje nije općenito prihvaćeno; postoje i drugačija gledišta o razlozima velike katodne polarizacije, tijekom koje se oslobađaju metali skupine željeza, te finokristalne strukture povezane s polarizacijom.

Drugi sljedbenici pripisali su posebnu ulogu vodikovom filmu koji nastaje kao rezultat zajedničkog pražnjenja vodikovih iona, komplicirajući proces agregacije malih kristala i dovodeći do stvaranja fino dispergiranih naslaga metala skupine željeza, kao i alkalizacije katodnog sloja i povezanog taloženja koloidnih hidroksida i bazičnih soli, koji se mogu ko-taložiti s metalima i spriječiti rast kristala.

Neki su pretpostavili da je veća polarizacija metala skupine željeza povezana s velika energija aktivacije tijekom pražnjenja visoko hidratiziranih iona, izračuni drugih su pokazali da je energija dehidracije metala skupine željeza približno jednaka energiji dehidracije takvih dvovalentnih metalnih iona kao što su bakar, cink, kadmij, pražnjenje iona od kojih se odvija beznačajnom katodnom polarizacijom, približno 10 puta manjom, nego tijekom elektrotaloženja željeza, kobalta, nikla. Povećana polarizacija metala skupine željeza bila je i sada se objašnjava adsorpcijom stranih čestica; polarizacija se značajno smanjila kontinuiranim čišćenjem površine katode.

Ovim nije iscrpljen pregled različitih pogleda na razloge povećane polarizacije tijekom elektrotaloženja metala skupine željeza. Može se, međutim, prihvatiti da se, s izuzetkom područja niskih koncentracija i velikih gustoća struje, kinetika ovih procesa može opisati jednadžbom teorije sporog pražnjenja.

Zbog velike katodne polarizacije s relativno malim prenaponom vodika, procesi elektrotaloženja metala skupine željeza iznimno su osjetljivi na koncentraciju vodikovih iona u elektrolitu i na temperaturu. Što je viša temperatura i koncentracija vodikovih iona (niži vodikov indeks), veća je dopuštena katodna gustoća struje.

Poniklavanje je postupak nanošenja vrlo tankog sloja nikla na metalnu površinu.

Debljina sloja nikla, ovisno o zadatku, veličini dijela i njegovoj daljnjoj upotrebi, kreće se u rasponu od 0,8 do 55 mikrona.

Crno niklanje štiti metalni predmet od destruktivnih učinaka vanjskog okruženja - oksidacije, korozije i reakcije sa soli, alkalijama i kiselinama.

Predmeti koji mogu zahtijevati takvu zaštitu su:

• metalni proizvodi koji će se nalaziti na otvorenom;
• Dijelovi karoserije za automobile i motocikle, uključujući one izrađene od aluminija;
• medicinska i stomatološka oprema;
• proizvodi koji imaju produljeni kontakt s vodom;
• dekorativni metalna ograda, uključujući aluminij;
• predmeti izloženi kontaktu s jakim kemikalijama itd.

Kao što vidite, tehnologija raznih poniklanja koristi se ne samo u industriji, a crna boja može biti potrebna i kod kuće, vlastitim rukama.

Razmotrimo glavne metode nanošenja zaštitnog sloja vlastitim rukama kod kuće, metale koji vam omogućuju nanošenje nikla, suptilnosti i značajke svakog procesa.

U praksi se koriste dvije metode nanošenja sloja nikla - elektrolitička i kemijska.

Nećemo proučavati zamršenosti industrijskog procesa, već ćemo opisati provedbu kod kuće.

Tehnologija nanošenja sloja nikla prikazana je u videu.

Elektrolitičko poniklavanje

Prije elektrolitičkog poniklanja (također zvanog galvansko oplata) potrebno je izvršiti elektrokemijsko pobakrenje dijela ili obratka.

Postoje dvije metode, uključujući galvansku - s uranjanjem u otopinu elektrolita i bez uranjanja.

U prvom slučaju, metalni predmet pažljivo se obrađuje šmirgl papir, s njega se uklanja oksidni film, prvo se opere Topla voda da se ukloni otapalo, a zatim u otopini sode i opet u vodi.

Stavite dvije bakrene anode i dio u staklenu posudu, pričvrstivši ga žicom između anodnih ploča.

Provest ćemo elektrokemijsko bakrenje kod kuće pomoću elektrolita koji se sastoji od vode s dodatkom 20% bakrenog sulfata i 2% sumporne kiseline.

Nakon pola sata strujnog tretmana na dijelu će biti tanak sloj bakra, a što se dulje provodi elektrokemijsko bakrenje, sloj će biti deblji.

Ako je dio velik ili nema odgovarajućih staklenih posuda, tada se može koristiti elektrokemijsko bakrenje bez uranjanja u elektrolit.

Da bismo to učinili, napravimo bakrenu četku (možete koristiti nasukanu bakrene žice, naravno, skidajući izolaciju samo na krajevima), koje spojimo na plus izvora struje i učvrstimo drvenim štapom.

Stavite očišćenu, odmašćenu metalnu ploču u prilično široku staklenu posudu, napunite je otopinom elektrolita (možete uzeti zasićenu bakreni sulfat) i spojite na minus izvora struje.

Sada umočimo četku u elektrolit i držimo je blizu površine dijela. Važno je uvijek imati otopinu na bakrenoj četkici.

Nakon nekog vremena primijetit ćete da se na površini obratka pojavio sloj bakra. Što je sloj bakra deblji, to će ostati manje pora.

Tako će, na primjer, po 1 m² s jednoslojnim nanošenjem bakra biti nekoliko desetaka prolaznih pora, ali s troslojnim nanošenjem bakra neće biti praktički niti jedne.

Postići potrebna debljina bakra i možete prijeći na sljedeći korak.

Nanošenje sloja nikla (galvanski) provodi se slično postupku bakrenja s uranjanjem u elektrolit.

Dakle, dio obješen na žicu i anode od nikla spuštene su u elektrolit, žice od anoda spojene su na plus, a žica od dijela na minus.

• Nikal, natrij i magnezij sulfat u omjeru 14:5:3, 0,5% stolna sol i 2% borne kiseline;
• 30% nikal sulfata, 4% nikal klorida i 3% borne kiseline.

Napunite suhu smjesu s jednom litrom neutralna voda, dobro promiješati i po potrebi ukloniti nataloženi talog te koristiti kao elektrolit za elektrolitičko poniklavanje.

Dovoljno je provesti galvansku obradu pola sata pod istosmjernom strujom snage 5,8-6 V.

Kao rezultat obrade strujom kroz elektrolit, dobit ćemo mat, neravni sloj siva. Da biste ga izravnali, metalni predmet morate pažljivo očistiti i polirati.

Ova se tehnologija ne može koristiti za dijelove s grubom završnom obradom ili s uskim i dubokim rupama.

U ovom slučaju morate koristiti kemijska metoda poniklavanje ili crnjenje dijelova.

Tehnologija crnjenja sastoji se u tome da se na metal nanosi međusloj od cinka ili nikla, a na vrhu je dio obložen tankim, ne više od 2 mikrona, crnim premazom nikla.

Ukrasna metalna ograda izrađena od crnih poniklanih dijelova dobro će se držati i izgledati lijepo.

U nekim slučajevima potrebno je niklanje i kromiranje.

Metoda bezelektričkog poniklavanja

Tehnologija kemijskog poniklavanja dijelova sastoji se u tome da se metalni radni komad uroni u kipuću otopinu određeno vrijeme, tijekom kojeg se čestice nikla talože na njegovoj površini.

Nema elektrokemijskog učinka, struja nije potrebna.

Tehnologija je usmjerena na postizanje jakog prianjanja sloja nikla na metal (posebna kvaliteta prianjanja između površine i nanesenog sloja uočena je kod niklanja čelika i željeza).

Kemijsko poniklavanje raznih dijelova zapravo se može izvesti u garaži ili maloj radionici.

Pogledajmo to korak po korak:

• Suhi reagensi se pomiješaju u caklinskoj posudi i napune vodom;
• Dobivenu tekuću smjesu zakuhati i tek tada dodati natrijev hipofosfit;
• Uronite obradak u posudu s tekućinom tako da ne dodiruje rubove i dno. Zapravo, trebat će vam instalacija za bezelektrično poniklavanje, koju možete sami izraditi od emajlirane posude odgovarajuće veličine i dielektričnog nosača na koji će biti obješen radni komad;
• Ovisno o korištenoj otopini, vrenje treba trajati od sat do tri;
• Izradak se izvadi i ispere vodom s gašenim vapnom, nakon čega se može polirati.

Svi sastavi za kemijsko poniklavanje dijelova nužno će sadržavati niklov klorid ili sulfat, natrijev hipofosfit različite kiselosti a neke od kiselina.

Tehnologija uključuje tretiranje 20 četvornih cm površine u jednoj litri otopine.

Kiseli spojevi nanose sloj nikla na željezne metale, dok su alkalni prikladniji za nehrđajući čelik.

Neke suptilnosti:

• Film nikla nanesen na metal bez bakrene prevlake slabo prianja na površinu. Da biste ga poboljšali, možete primijeniti toplinsku obradu držeći obradak na temperaturama iznad 450 stupnjeva;
• Nemoguće je zagrijati stvrdnute proizvode na ovu temperaturu; kada se zagriju na 350-400 stupnjeva, oni će izgubiti tvrdoću. Ovaj problem se rješava dužim starenjem, ali na temperaturi u rasponu od 250-300ºS;
• Prilikom nanošenja sloja nikla na glomazne dijelove, potrebno je miješati otopinu, što dovodi do potrebe za stalnim filtriranjem. Ovo je glavna poteškoća pri izvođenju procesa u neindustrijskim uvjetima.

Na sličan način, ali koristeći drugačiji sastav, možete premazati dijelove slojem srebra. Posrebrenje se često koristi na ribolovnoj opremi kako bi se spriječilo potamnjivanje udica i mamaca.

Tehnologija nanošenja srebra je jednostavna i razlikuje se od niklanja u sastavu elektrolita, vremenu i temperaturi radne otopine (za dobivanje ravnomjernog sloja srebra, sastav se zagrijava do 90 stupnjeva).

Otopine srebra mogu se pripremiti od vode, lapisa i 10% otopine soli.

Isperite istaloženo srebro i pomiješajte s 2% hiposulfitom, filtrirajte, dodajte prašak od krede i miješajte dok ne dobijete kremasto stanje.

Ovom smjesom možete trljati metal dok se na njemu ne stvori sloj srebra.

Skladištenje ove otopine dopušteno je nekoliko dana; otopina srebra koja omogućuje dugotrajno skladištenje - do šest mjeseci - može se pripremiti na sljedeći način: 15 g lapisa, 55 g limunska kiselina(prikladno za kulinarske svrhe) i 30 g amonijevog klorida.

Sve komponente se samelju u prah i pomiješaju. Prah za nanošenje srebra čuva se na suhom.

Da biste upotrijebili mokru krpu, dodirnite smjesu i utrljajte je po površini koju želite tretirati.

Posrebrenje se nanosi na očišćeni dio, ali ga nije potrebno posebno pripremati.

Gore navedene metode nanošenja nikla i srebra na metalne dijelove mogu se lako ponoviti samostalno kod kuće.

Ponekad se možete susresti s potrebom za poniklavanjem aluminija. Niklanje aluminija prilično je skup i nepouzdan postupak. Elektrolit za poniklavanje aluminija prilično je skup, ali često stvara mjehuriće.

Problem s poniklavanjem aluminija kod kuće je loše prianjanje - sjajni nikl "kida" premaz.

Za kemijsko poniklavanje aluminija prikladan je sljedeći sastav:

1. Nikal sulfat - 20g/l;
2. Natrijev acetat - 10 g/l;
3. Natrijev hipofosforat - 25g/l;
4. Tiourea, otopina koncentracije 1 g/l - 3 ml;
5. Natrijev fluorid - 0,4 g/l;
6. Octena kiselina - 9 ml

Svojstvo nikla da na svojoj površini stvara tanki oksidni film, otporan na kiseline i lužine, omogućuje njegovu upotrebu za antikorozivnu zaštitu metala.

Glavna metoda koja se koristi u industriji je galvansko niklanje, ali zahtijeva prilično složenu opremu i uključuje rad s kiselinama i alkalijama, čije se pare oslobađaju tijekom rada i mogu uvelike naštetiti ljudskom zdravlju. Može se koristiti za premazivanje čelika, aluminija, mesinga, bronce i drugih metala kemijska metoda, jer je jednostavan za korištenje i postupak se može obaviti kod kuće.

Danas postoje dvije glavne metode premazivanja metalnih dijelova niklom: galvanska i kemijska. Prva metoda zahtijeva izvor istosmjerne struje - elektrolitičku kupelj s elektrodama i velikim brojem kemijskih reagensa. Druga metoda je puno jednostavnija. Za izvođenje su vam potrebne mjerne posude i emajlirana posuda za zagrijavanje reagensa. Unatoč svoj prividnoj jednostavnosti, ovo je prilično složen proces koji zahtijeva puno pažnje i poštivanje sigurnosnih pravila. Ako je moguće, provodite reakcije u dobro prozračenom prostoru. Idealna opcija Radno mjesto bit će opremljeno ispušnom napom, ni u kojem slučaju nije spojeno na opću kućnu ventilaciju. Prilikom rada koristite zaštitne naočale i ne ostavljajte spremnik s reagensima bez nadzora.

Presvlačenje metalnih dijelova niklom

Glavne faze kemijskog niklanja su sljedeće:

1. Kako bi nikal prekrio površinu tankim i ravnomjernim slojem, proizvod se najprije brusi i polira.
2. Odmašćivanje. Budući da čak i najtanji sloj masti na površini obratka može uzrokovati neravnomjernu raspodjelu nikla po površini dijela, potonji se odmašćuje u posebno rješenje, koji se sastoji od 25-35 g/l NaOH ili KOH, 30-60 g sode i 5-10 g tekućeg stakla.
3. Dio ili proizvod koji je potrebno presvući niklom ispere se u vodi, a zatim uroni u 5% otopinu HCl na 0,5-1 minutu. Ovaj korak se poduzima kako bi se uklonio tanki sloj oksida s metalne površine, što će značajno smanjiti prianjanje između materijala. Nakon luženja, dio se ponovno ispere u vodi, a zatim odmah prebaci u posudu s otopinom za poniklavanje.

Samo poniklavanje vrši se kuhanjem metalni proizvod u posebnoj otopini koja se priprema na sljedeći način:

• uzmite vodu (po mogućnosti destiliranu) u količini od 300 ml/dm 2 površine dijela, uključujući unutarnju i vanjsku;
• voda se zagrije na 60°C, nakon čega se u njoj otopi 30 g nikal klorida (NiCl 2) i 10 g natrijevog acetata (CH 3 COONa) na 1 litru vode;
• temperatura se podigne na 80°C i doda se 15 g natrijevog hiposulfita, zatim se obradak uroni u posudu s otopinom.

Kuhanje metalnog proizvoda

Nakon uranjanja dijela, otopina se zagrijava na 90-95°C i temperatura se održava na toj razini tijekom cijelog procesa poniklavanja. Ako vidite da se količina otopine značajno smanjila, možete joj dodati prethodno zagrijanu destiliranu vodu. Kuhanje treba trajati najmanje 1-2 sata. Ponekad se za dobivanje višeslojnog premaza metalni proizvodi podvrgavaju nizu kratkih (20-30 minuta) vrenja, nakon svakog od kojih se dio uklanja iz otopine, pere i suši. Time je moguće dobiti sloj nikla iz 3-4 sloja, koji ukupno imaju veću gustoću i kvalitetu od jednog sloja iste debljine.

Osobitost premaza čeličnih proizvoda je da se nikal taloži spontano zbog katalitičkog učinka željeza. Za nanošenje zaštitnog sloja na obojene metale koristi se drugačiji sastav.

2

Kemijsko niklanje obojenih metala omogućuje vam stvaranje zaštitni film na površini od mjedi, bakra i bronce. Da biste to učinili, dio se najprije odmasti otopinom, čiji je sastav naveden u prvoj metodi, a nije potrebno uklanjati oksidni film s metala. Otopina za poniklavanje priprema se na sljedeći način: 10% otopina cink klorida (ZnCl 2) koja je poznatija kao “ kiselina za lemljenje" Postupno mu se dodaje nikal sulfat (NiSO 4) do takve koncentracije da se otopina oboji. zelene boje. Sastav se dovede do vrenja, nakon čega se dio uroni u njega 1,5-2 sata. Nakon završene reakcije produkt se izvadi iz otopine i stavi u posudu s kredastom vodom (pripremljenom dodatkom 50-70 g krede u prahu na 1 litru vode), a zatim se ispere.

Otopina nikal sulfata

Niklanje aluminija koristi sličnu tehnologiju, ali je sastav otopine malo drugačiji:

• 20 g nikal sulfata;
• 10 g natrijevog acetata;
• 25 g natrijevog hipofosforata;
• 3 ml tioureje koncentracije 1 g/l;
• 0,4 g natrijevog fluorida;
• 9 ml octene kiseline.

Strojna obrada aluminijskih dijelova

Prije obrade aluminijski proizvodi se uranjaju u otopinu kaustične sode koncentracije 10-15% i zagrijavaju na temperaturu od 60-70°C. U tom slučaju dolazi do burne reakcije s oslobađanjem vodika, čiji mjehurići čiste površinu od oksida i onečišćenja. Ovisno o stupnju onečišćenja, dijelovi se drže u otopini za čišćenje od 15-20 sekundi do 1-2 minute, nakon čega se isperu u tekućoj vodi i potapaju u otopinu za poniklavanje.

3

Zbog poniklanja, fizički, mehanički i ukrasna svojstva metalni proizvodi. Nikal ima srebrno-bijelu boju, na zraku se brzo prekriva filmom oksida nevidljivim ljudskom oku, koji ga praktički ne mijenja izgled, ali istodobno pouzdano štite od daljnje oksidacije i reakcija s agresivnim okolišem. Niklanje se koristi za zaštitu čelika, bronce, mesinga, aluminija, bakra i drugih materijala.

Zaštita metalnih proizvoda od oksidacije

Je katodna zaštita. To znači da ako je integritet premaza oštećen, metal počinje reagirati sa vanjsko okruženje. Za povećanje mehanička svojstva zaštitni sloj, morate ga primijeniti strogo slijedeći tehnologiju i redoslijed radnji. Nikal nanesen na površinu s tragovima onečišćenja i hrđe, s velikim brojem nepravilnosti, može početi bubriti i ljuštiti se tijekom uporabe.

Proizvodi obloženi niklom gotovo ni po čemu nisu inferiorni u odnosu na kromirane - imaju sličan sjaj i tvrdoću. Na velike veličine spremnici za kemijska reakcija Nikal se može koristiti za premazivanje prilično velikih dijelova, poput kotača automobila.

4

Niklanje daje metalu prekrasan sjajni izgled, visoku otpornost na koroziju i povećava površinsku tvrdoću. Dijelovi obloženi niklom mogu se koristiti za ukrašavanje stupova ograde, ako to predviđa dizajn mjesta. Razni okovi - pričvrsni vijci, nosači, elementi - izgledaju lijepo i imaju dug vijek trajanja okovi za namještaj. Mogu se koristiti u uvjetima visoka vlažnost zraka, temperatura i opterećenje - na mjestima gdje čelik brzo hrđa i gubi svojstva.

Bezelektrično poniklavanje može se obaviti vlastitim rukama, u dobro prozračenoj garaži ili radionici.

Prekrasan izgled sjajne površine

Nije preporučljivo raditi opisano tehnološke operacije u kuhinji, jer pare bilo koje kemikalije mogu biti opasne za zdravlje.

Niklanje pomoću kemijskih reagensa ne zahtijeva visoku potrošnju energije, za razliku od galvanskog, ali vam omogućuje da dobijete prilično kvalitetan, sjajan i čvrst premaz.

Niklanje kod kuće jednostavan je postupak. Nakon toga metalna površina dugo postaje zaštićen od korozije. Materijal se koristi u strojogradnji, u području Industrija hrane, u optičkoj proizvodnji.

Konstrukcijski elementi od željeznih ili obojenih metala zaštićeni su od korozije i manje su podložni habanju. Ako je fosfor prisutan u otopini nikla, površinski film postaje jači, a indeks tvrdoće približava se onom kromirane površine.

O postupku izvršenja

Niklanje je popularan dio tehnologije i dobra odluka za premazivanje prerađenog proizvoda. Na dio se nanosi tanak sloj tekućeg nikla, podesive debljine u rasponu od 0,8 mikrona do 0,55 mikrometara. Poniklavanje metala također služi kao dekorativni premaz.

Ovaj proces će osigurati stvaranje dugotrajnog filma, koji će zauzvrat pomoći u zaštiti proizvoda od lužina i kiselina, te atmosferskih utjecaja. Za proizvodnju vodoinstalaterskih proizvoda, premazivanje cijevi, slavina, adaptera i drugih dijelova idealno je rješenje.

Zaštita od vanjski utjecaji Ova metoda se preporučuje za:

1. Metalni proizvodi namijenjeni za vanjsku upotrebu.
2. Karoserije vozila.
3. Alati i oprema kojom su opremljene stomatološke ordinacije.
4. Metalni dijelovi ako se planira njihov rad u vodenom okolišu.
5. Čelik odn aluminijske konstrukcije, obavljajući funkcije ograde.
6. Proizvodi čiji će rad doći u interakciju s kemijskim medijima.

Ukupno se prakticira nekoliko jedinstvenih metoda izvođenja radova. Našli su primjenu kako u proizvodnji tako iu svakodnevnom životu. U svakom slučaju, proces izvođenja ovog rada u osobnim radionicama je od interesa, jer nema potrebe za izvođenjem složenih tehnoloških operacija.

Ove metode uključuju:

• kemijsko poniklavanje;
• elektrolitički premaz.

Parametri galvanizacije:

Kriterij ocjenjivanja	Vrsta premaza proizvoda
	galvanski	kemijski
Potrebna temperatura za topljenje materijala	1450 0 C	890 0 C
Granica otpornosti materijala, OM x m	Približno 8,5 * 10 -5	Približno 60 *10 -5
Osjetljivost na stvaranje magnetizma	37	4
Tvrdoća po Vickersu	250	550
Indikator uzdužne deformacije u %	Od 10 do 30	Od 3 do 6
Karakteristike čvrstoće tijekom prianjanja na površinu materijala	Od 35 do 45	Od 35 do 50

Izvođenje radova

Nanošenje tankog sloja materijala na površinu koja se tretira pomaže stvaranju sjaja i zaštiti od temperaturnih promjena i agresivnih utjecaja vanjskog okruženja.

Prije izravnog izvođenja zadatka metal treba pažljivo pripremiti kako bi prianjanje nikla na površinski sloj bilo temeljito.

Tehnologija pripreme je sljedeća:

1. Obrađeno fino zrnatim brusnim papirom.
2. Obrišite površinu četkom i krutim čekinjama ili metalnom žicom.
3. Pranje vodom.
4. Odmašćivanje u otopini sode.
5. Pranje čista voda opet.

Budući da površina tretirana niklom često brzo gubi sposobnost refleksije svjetlosti i postaje mutna, kromirana je. Ovaj premaz osigurava pouzdanost tijekom rada proizvoda.

Sastav koji se koristi kada se nanosi na čeličnu površinu osigurava katodnu zaštitu materijala. Stoga niklanje čelika jamči pouzdanost tijekom rada proizvoda. Ako površina nije djelomično zaštićena slojevima nikla, tada će se ubrzo pojaviti hrđa, a sloj stvrdnutog nikla postupno će se ljuštiti. Preporuča se prekriti metal debelim premazom nikla.

Premaz se može nanositi na bakrene i željezne površine, ili na njihove legure. Titan ili volfram i drugi metali također se mogu tretirati niklom. Materijali za oplatu kao što su olovo, bizmut, kositar ili kadmij se ne preporučuju. Prije premazivanja čelične površine, potonju treba tretirati tankim slojem bakra.

Elektrolitičko poniklavanje

Naziva se i galvansko poniklavanje. Ova metoda se smatra jeftinom, pa se najčešće koristi. Premazi su porozni i izravno ovise o pripremi podloge i debljini sloja zaštitni premaz. Do ovaj posao je proizveden s odgovarajućom kvalitetom, postotak pora treba smanjiti. U te svrhe koristi se prethodno bakrenje dijela ili višeslojni premaz.

Elektrokemijsko poniklavanje baza provodi se u sljedećim fazama:

• Elektrolit za poniklavanje priprema se prema opisanoj shemi. Da biste to učinili, za 200 ml vode morate pripremiti 60 grama nikal sulfata, 7 grama nikal klorida, 6 grama borne kiseline. Temeljito razrijedite sve komponente u vodi u za to predviđenoj posudi. Za premazivanje čelične ili bakrene površine koristite anode od nikla umočene izravno u elektrolit.
• Zatim dio pričvrstite na žicu i postavite između ploča od nikla, a žice koje prolaze kroz ploče od nikla potrebno je spojiti. Dijelovi su povezani s negativom električno punjenje, a odugovlačenje na pozitivu.
• Nakon toga slijedi spajanje reostata i mikroampermetra na strujni krug upravljanja izvorom struje. Kako bi se osiguralo takvo djelovanje, potrebno je odabrati izvore struje s nazivnim naponom od najviše 6 V. Učinak struje na proizvod ne bi trebao trajati dulje od 20 minuta.
• Nakon toga, proizvod koji se tretira mora se oprati i osušiti. Rezultat je mat sivkasti finiš.
• Za postizanje sjaja potrebno je ispolirati površinski sloj.

Pred svima pozitivne osobine ove operacije, postoji značajan nedostatak koji se mora zapamtiti. Kod elektrolitičke obrade metalnog proizvoda, premaz je neravnomjeran, odnosno šupljine nisu popunjene, a na mjestima izbočenih hrapavosti sloj niklanja otječe.

Kemijska metoda

Ova metoda se smatra skupom u odnosu na elektrolitičku metodu. Rezultat je prilično jaka i tanka baza nanesenog sloja.

Niklanje dijelova izvodi se na sljedeći način:

1. Uzmite 10% otopinu cinkovog klorida i razrijedite je u malim obrocima u otopini nikal sulfata dok ne dobijete svijetlu zelenu nijansu.
2. Zatim, pomoću porculanske posude, dobivenu smjesu treba zagrijati do vrenja. Ne treba se bojati da će rezultat biti mutan, to ni na koji način neće utjecati na kvalitetu planiranog rada.
3. Za poniklavanje dio, prethodno očišćen od prašine i odmašćen otopinom sode, spustite u kipuću otopinu.
4. Proces vrenja treba trajati najmanje sat vremena, ali kako tekućina isparava, destilirana voda se mora postepeno dodavati u posudu. Ako bogata zelena boja postane svjetlija, to znači da je potrebno dodati mali dio nikal sulfata.
5. Nakon isteka vremena vrenja, izvadite dio i isperite ga u vodi s otopljenom kredom.
6. Temeljito osušite na otvorenom.

Proizvodi od željeznog metala obloženi ovom metodom su izdržljivi i pouzdani tijekom rada.

Analiza kemijske primjene zaštitnog sloja pokazuje da je proces koji je u tijeku temelj oporabe nikla iz slane tekućine pomoću natrijevog hipofosfita i drugih elemenata. Otopine mogu biti alkalne ili kisele.

Svrha kiselih sastava je prikladnija za obradu obojenih ili željeznih metala. Alkalije su namijenjene za nanošenje na površine od nehrđajućeg čelika.

Kiselina izaziva smanjenje pražnjenja s povećanjem temperature, ali površina se dobiva s nižim indeksom hrapavosti. Pri korištenju ovog sastava osigurava se dobro prianjanje premaza na površinu.

Otopina na bazi vode za poniklavanje, koristi se za sve metale. Možete koristiti ne samo destiliranu vodu, već i kondenzaciju koja se stvara u hladnjaku. Bolje je koristiti čiste kemikalije sa slovom "C" na pakiranju.

Da bi se dobila otopina, prvo se svi sastojci razrijede u vodi, a zatim se doda natrijev hipofosfit. Jedna litra otopine dovoljna je za poniklavanje površine 10x10 cm2.

O crnom premazu

Prekrivanje crnim niklom istovremeno služi u dvije svrhe:

• ukrasni premaz;
• specijalizirana namjena.

U tom slučaju zaštitna svojstva metala nisu dovoljno osigurana, prema ovom zaključku potrebno je nanijeti međuslojeve od cinka, kadmija ili nikla. U tom slučaju čelik mora biti pocinčan, a obojeni metali moraju biti poniklani. Debljina premaza je prilično debela, do 2 mikrona, tako da je krhka. Za kupke koje sadrže otopinu nikla, dodaje se značajna količina tiocijanata i cinka.

Sastav je oko 50% elementa nikla, a ostatak sadrži ugljik, cink, dušik i sumpor.

Poniklavanje aluminija odn čelične konstrukcije Proizvodi se pripremom kupki s otapanjem svih komponenti, nakon čega slijedi njihovo filtriranje. Kod borne kiseline obično nastaju problemi kod otapanja, ali se može zasebno razrijediti u vodi na temperaturama do 700C. Bogato poniklavanje ovom bojom izravno je proporcionalno dovedenoj gustoći struje.

O kupkama za poniklavanje

U kućnim radionicama kupke za poniklavanje koriste tri komponente: sulfat, bornu kiselinu i klorid. Sulfat - igra ulogu izvora stvaranja iona nikla. Za funkcioniranje nikalnih anoda značajan utjecaj ima klorid, a postotak koncentracije se ne uzima u obzir.

Ako nema dovoljno klorida u kadi, tada je otpuštanje nikla malo, izlazna struja se smanjuje, a kvaliteta dobivenog premaza ostavlja mnogo za željeti.

Anode su gotovo potpuno otopljene kako bi se omogućilo odvijanje procesa premazivanja na aluminijskim ili bakrenim proizvodima. Klorid pomaže povećati vodljivost kupki pri visokim koncentracijama cinka. Otopina borne kiseline osigurava normalnu razinu kiselosti.

Video: kemijsko poniklavanje.

O kromiranju plastike

Kromiranje plastike kod kuće vrši se na sljedeći način:

1. Za pokrivanje plastike morate pričvrstiti konstruktivni elementi ili dijelovi za transformator.
2. Uzmite četku, također pričvršćenu na transformator, i napunite je elektrolitom.
3. Na prethodno pripremljenu površinu nanesite sloj elektrolita pokretima gore-dolje.
4. Po potrebi se nanošenje sloja mora ponoviti.

Da bi sloj premaza dobro legao, postupak treba ponoviti najmanje 30 puta.

Nakon obrade površinu plastičnih dijelova potrebno je osušiti i oprati vodom. Kromiranje površina izgledat će privlačno ako trljate proizvod komadom filca, što će dodati sjaj premazu.

Nije uvijek moguće kromirati plastične proizvode, stoga se preferiraju rješenja na bazi nikla.

Kromiranje plastičnih proizvoda prilično je radno intenzivno i skupo; na primjer, cijena transformatora je znatna. Tako najbolje rješenje kontaktirat će specijaliziranu organizaciju.

Prilikom izvođenja bilo kojeg od radova na premazivanju proizvoda dolazi do kemijskih procesa, pa će vam kemičarski priručnik 21 dobro doći.