Чернение меди в домашних условиях

Методы чернения меди в домашних условиях

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:

  • оксидирование — процесс образования окисей и закисей, элементов, содержащих кислород;
  • патинирование — пленка образуется под действием серы и хлора.

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.

Методы с использованием химических реактивов

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:

  • 124 г/л дихромата натрия;
  • 15,5 г/л азотной кислоты (1,4);
  • 4,65 г/л соляной кислоты (1,192);
  • 3–5 г/л 18 % раствора сульфида аммония.

Нанести кистью только что приготовленный раствор, подержать четыре-пять часов, смыть и просушить. Процедуру необходимо повторять трижды.

Зеленого цвета патину получают двумя основными методами:

  • Используя губку, медную поверхность смазывают раствором азотнокислой меди в низкой концентрации с добавлением поваренной соли. После высыхания смазывают ее раствором, содержащим: 94 % столового уксуса, 5 % аммиака, 1 % щавелевокислого калия. После просыхания смазывают сначала первым, а потом и вторым раствором повторно. Процедуру проводят до тех пор, пока медь не обретет желаемый цвет. По окончании окрашивания поверхность растирают щетками.
  • Во втором методе поверхность медного изделия несколько раз натирают олеиновой кислотой. Это дает темно-зеленое вещество на поверхности — олеиновую медь. Со временем оттенок меняется на светло-зеленый, так как под воздействием влаги и кислорода олеиновая медь преобразуется в углекислую. Золотисто-коричневого цвета патину дает раствор пяти грамм марганцовки и 50 грамм медного купороса. Разводить в одном литре воды и нагревать до температуры 70–80 градусов. Опустить изделие и держать до получения нужного цвета.

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.

Получение патины с помощью яйца

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.

Тонкости приготовления искусственной патины на медных сплавах

Окисление железа называют ржавчиной. Окисление других металлов — патиной. С первой борются. За второй гонятся. Гонятся не чтобы изгнать, а напротив, удержать. Коллекционеры монет, к примеру, говорят, что «патина на монетах — это жизненный опыт денежных знаков». Налет свидетельствует о древности экспоната, бережном отношении к нему предыдущими владельцами. Однако, помимо естественной патины, образующейся при взаимодействии металла с атмосферой, окружающей средой, есть и искусственная. Главное назначение рукотворной пленки — декоративное. Ее создают при помощи различных кислот и окислителей. Они входят в составы специальных смесей. На одних металлах пленка зеленая, на других рыжая, на третьих черная. Тон налета зависит и от условий, в которых хранился, эксплуатировался предмет. На бронзовых статуях, стоящих на улицах городов, патина зеленоватая. Но, есть металлические фигуры, с налетом других красок.

Но безумство святотатца

Мной уже владеет, видно.

Так и не сумев сдержаться,

Я произношу бесстыдно:

— Памятник, зачем тебе такие большие уши?

— ЧТОБЫ ЛУЧШЕ СЛЫШАТЬ!

— Памятник, зачем тебе такие большие руки?

— ЧТОБЫ ОБНЯТЬ ТЕБЯ!

— Памятник, зачем тебе такие большие зубы?

Михаил Щербаков «Воздвиг я памятник»

В практике технического самодельщика, нужда в патинировании часто возникает при декоративном травлении железок из меди и ее сплавов, эти два приема практически неотделимы. Действительно, получив методом химического травления некое рельефное изображение, для большего контраста, следует заполнить углубленные места железки темным. Это позволяет видеть рисунок под любым углом и при любом разумном уровне освещения. Кроме того, готовая железка, после патинирования приобретает эффектный вид «под старину». Учитывая простоту процесса, пренебрегать таким приемом декорирования просто неразумно.

По сравнению с заполнением углублений краской, искусственная патина имеет ряд достоинств — это и меньшая токсичность испарений и, в большинстве случаев, большая прочность пленки. Процесс действительно несложен, следует только запастись необходимыми простыми реактивами.

Само патинирование выглядит примерно так — с травленной железки, растворителем (ацетоном) смывают слой защитного лака. Вся железка подвергается патинированию и покрывается темным слоем. После сушки, ее аккуратно шлифуют шкуркой «нулёвкой», при этом сошлифовывается слой патины на поверхности заготовки, а патина в углублениях остается нетронутой. Рисунок «проявляется» во все красе. После, поверхность желательно отполировать кусочком войлока с пастой ГОИ и покрыть нитро или акриловым лаком. И можно любоваться, жмурясь от удовольствия.

Это может быть шкала прибора или устройства, лимб, бирка, шильдик, декоративная панель или накладка на корпусе. Все это делает наше готовое устройство неповторимым, и смею надеяться, красивым или хотя бы, симпатичным.

Что было использовано в работе.

Инструменты.

Собственно, некая мерная емкость, емкость которую не жалко выкинуть, побольше, для спекания серной печени, для небольшого количества, хорошо подойдет консервная баночка, переносная газовая горелка для того же спекания. Емкость для самого патинирования. Для «патинирования» раствором кофе понадобится газовая горелка для пайки.

Материалы.

Доступ к воде (растворение, промывка), необходимые химикаты, растворитель, ветошь, паста ГОИ, суконка или кусочек войлока. Нитролак.

Ну что же, перейдем к рецептам патинирующих растворов.

А гипертоник в тайне от врача

Варил ночами очень-очень крепкий кофеечек

Он бегал по больнице хохоча,

Будил больных — вот настоящий наслаждения источник.

Манго-манго «Источник наслаждения».

Способ, подсмотренный у стимпанкеров — чернение насыщенным раствором растворимого же кофе. Строго говоря, способ не совсем химический — реакции не происходит, но образуется слой темной сажеобразной субстанции, который намертво впекается в ямки и углубления заготовки.

Итак, подробнее. Готовится насыщенный раствор растворимого-же кофе, в теплой водичке. Доводится до консистенции сиропа. Затем, травленая заготовка нашей железки намазывается этой пастой, со стороны рисунка, понятно.

Читайте также  Как правильно нарезать резьбу метчиком?

Можно кистью, можно просто пальцем, мелкими круговыми движениями, этак, втирая кофейную пасту во все углубления.

После, не высушивая, обжигаем заготовку в пламени газовой горелки.

Здесь, важно более менее точно выдержать температуру. Она должна быть такова, что заготовка почти начинает светиться. Вот-вот. При этом, кофейная паста на поверхности, превращается в пепел и сажу, а в углублениях еще не успевает. Ежели не догреть, кофе и на поверхности не сгорит и выглядит как липкая труднооттираемая пакость.

После остывания заготовки, поверхности шлифуется «нулевкой» и полируется, покрывается лаком.

Греть лучше всего, газовой горелкой, пробовал помещать заготовку на горящие угли – слишком быстрый нагрев, трудно контролировать. Лишнее мгновение и все сгорело.

Да, иногда чернение в углублениях, почему-то оказывалось не черным, а серым. После покрытия нитролаком, заполнение темнеет и становится угольно-черным.

Способ «патинирования» чудо как хорош — чернение выходит очень плотным и контрастным, реактивы просты и доступны, «патине» не страшен нитролак — можно без особых церемоний шоркать кисточкой. Тем не менее, в ряде случаев, способ, требующий сильного нагрева заготовки не применим — например, большая и/или тонкая заготовка (возможное коробление) или не отделимые плавящиеся или сгорающие детали. В таком случае обращаемся к традиционному, химическому патинированию. Да, химическое патинование, кроме того, выглядит более «аутентичным», более похожим на натуральную патину, столь ценимую любителями антиквариата.

Приведу несколько рецептов растворов для искусственной патины из доступных компонентов.

Серная мазь

Цвета: От светло коричневого до черного.

Серную мазь наносят в небольшом количестве на заготовку и втирают круговыми движениями до достижения нужного цвета патины. На открытом воздухе процесс патинирования проходит достаточно быстро и некоторые сплавы меди мгновенно получают черный оттенок. Такая патина неустойчива и в последствии легко стирается пальцами. Рекомендуется наносить мазь на заготовку полностью погруженную в воду, предварительно смазав ее вазелином или растительным маслом. Тогда патина ложится более равномерно и менее интенсивно.

Если в процессе патинирования заготовка или ее участок получили чрезмерно черный окрас, его можно смыть хоз. мылом под струей теплой воды.

— Золотисто-коричневую со слабой малиновой побежалостью и умеренным блеском патину получают, используя раствор следующего состава, г/л:

Медный купорос СuSО4 • 5Н2О________________________20
Перманганат калия КМnО4____________________________5

Раствор комнатной температуры наносят кистью на подготовленную поверхность изделия, через сутки промывают горячей водой, высушивают и повторяют операцию ещё 3-4 раза. По завершении формирования пленки поверхность полируют сухой ветошью. Тот же результат может быть получен при выдержке изделия в растворе приведенного состава в течение 4-5 мин (последующая обработка та же). При погружении в этот раствор, нагретый до 95-99° С, на поверхности меди и медных сплавов образуется равномерная темно-коричневая пленка.

— Для получения патины от светло- до темно-коричневого цвета испльзуют раствор следующего состава, г/л:

Перманганат калия КМnО4____________________________20
Серная кислота (плотность 1,84г/см3)___________________7

Раствор комнатной температуры наносят на поверхность экспоната, после высыхания поверхность промывают горячей водой, осушают. Обработка может быть повторена 2-3 раза для получения равномерного и плотного слоя патины. Пленка должна быть уплотнена полировкой сухой ветошью или щетинной щеткой.

— Патину красивого, оливково-коричневого оттенка, можно получить при помощи раствора хлорокиси меди (ХОМ). Это вещество используется в качестве удобрения и продается в соответствующих отделах магазинов, под сокращенным названием ХОМ. Популярное и широко распространенное удобрение.

600мл воды две столовые ложки с горкой, хлорокиси. После растворения, влить 100мл нашатырного спирта, аптечного. Для более равномерного результата советуют помешивать раствор, или подвесить изделие на проволочку и поболтать им в растворе. Если изделие передержали в растворе и оно стало совсем черным, то его можно вернуть в первоначальное состояние раствором Трилона Б. Только имейте ввиду, что Трилон разъедает цинк быстрее чем медь, поэтому поверхность станет чуть более пористой и восприимчивой к дальнейшему покрытию.

— для патинирования меди можно использовать тиосульфат натрия в ампулах, что есть в продаже почти во всех аптеках.

Ну и наконец, классика жанра — «серная печень». Простой, быстрый и удобный реактив для нанесения прочной, красивой патины. Неплохо хранится в сухом виде, компоненты для изготовления легко доступны и не дороги. Единственный минус — готовить его (печень от слова — «печь») следует на открытом воздухе.

Чтобы приготовить серную печень, нужно одну часть порошковой серы смешать с двумя частями поташа в жестяной банке и поставить на огонь. Через несколько минут порошок расплавится, потемнеет и начнет спекаться, постепенно приобретая темно-бурый цвет. Во время спекания пары серы могут загореться слабым сине-зеленым пламенем. Не сбивайте пламя, оно не ухудшит качество серной печени. Примерно через 15 мин прекратите спекание.

Для продолжительного хранения серную печень растолките в порошок и засыпьте в стеклянную банку с плотной крышкой. При составлении раствора в один литр воды засыпьте 10–20 г порошка серной печени. Патина, полученная на металле в растворе серной печени, прочная и красивая.

Серу нетрудно добыть в хозяйственном магазине, магазине «Сад-огород» и подобных. Она преподносится как добавка в корм животным. Кроме того, можно спросить в аптеках, имеющих отдел приготовления лекарств.

Поташ — карбонат калия (К2СО3), сейчас не так-то просто добыть, однако есть вполне приемлемый заменитель. Сода кальцинированная (Na2CO3). Замечательно подходит — тоже щелочной метал, тот же кислотный остаток и столько же. Не придется ничего пересчитывать. Продается в хозяйственных магазинах, рядом со стиральными порошками. Кальцинированная сода довольно гигроскопична, и если предполагается хранить ее долго, лучше пересыпать из картонной коробки в герметичную тару — так она останется порошком, а не обратится в твердые куски.

Отмеряем, компоненты, тщательно перемешиваем. Для более точного «дозирования», горку у ложки следует снимать палочкой.

Для спекания придется пожертвовать консервной баночкой. Грел на туристической газовой плитке, сунул все это в ведро, чтобы сильно ветром не задувало.

Процесс идет, выделяется не дым, но газ, сернистый. Не дай бог вдохнуть — глаза на лоб вылезают, поэтому держаться подальше, с наветренной стороны, приближаться, задержав дыхание.

Все как будто бы прореагировало, выключаем нагрев, даем остыть.

Выковыриваем, что выковыривается, ссыпаем кусочки в баночку с широким горлом и плотной крышкой, непременно подписываем.

Водяной раствор серной печени, перед патинированием стоит подогреть до

Способы чернения меди

Медь не относится к благородным металлам, но издавна использовалась для изготовления денежных знаков и элементов декора. Люди обратили внимание на способность материала изменять свой цвет под воздействием времени, принимая различные оттенки (от зеленого до черного). Процесс окисления, сопровождающийся потемнением поверхности, можно ускорить – это чернение меди. Существует несколько способов искусственного вызывания патины (налета) на поверхности цветного металла, придающей ему вид патриархальности и старины.

  1. Цели применения патинирования
  2. Подготовка к патинированию
  3. Патинирование в домашних условиях
  4. Вареные яйца
  5. Сульфид калия
  6. Использование сульфида меди
  7. Патинирование раствором медного купороса
  8. Цвет меди, полученный искусственным способом
  9. Видео по теме: Патинирование меди в домашних условиях

Цели применения патинирования

Главной целью использования затемнения меди является придание эффекта старения обрабатываемому металлу. В древности большинство изделий (монеты, статуэтки, различные сувениры, предметы быта) изготавливались из этого материала. Дойдя до нашего времени, предметы понесли на себе некоторые преобразования – окислительные процессы изменили цвет и общий вид этих вещей, создав все признаки старинности и, следовательно, ценности.

В наше время патинирование меди производится искусственным образом, но преследуют при этом единую цель – придать вещи раритетный вид, обратить на себя внимание, вызвать желание приобрести ее.

Подготовка к патинированию

Как и в любой работе с химическими реактивами, в первую очередь нужно позаботиться о безопасности. Большинство составов, применяемых при чернении, являются очень токсичными. Выделяемые пары при попадании в атмосферу могут представлять опасность для здоровья. Есть определенные стандартные правила, которыми нельзя пренебрегать:

  • хранить вещества нужно в специальных пробирках, плотно закрытых пробками для герметизации,
  • растворы держать в недоступном для детей месте,
  • процесс должен проходить в специализированном шкафу со встроенной вентиляцией (дверцы шкафа должны быть немного открыты).

Перед началом обработки материал следует качественно промыть, зачистить и обезжирить для достижения лучшего эффекта.

Оксидирование и патинирование – эти понятия не являются синонимами, последствия каждого из этих процессов порядком отличаются друг от друга.

Оксидирование меди – образование на поверхности металла закисей и окисей вследствие его взаимодействия с кислородосодержащими элементами и другими определенными химическими реактивами.

Патинирование – формирование тонкого слоя из хлорных и серных соединений посредством воздействия на металл соответствующими составами. Оба процесса ведут к изменению цвета материала, для чего в естественных условиях потребовались бы значительные промежутки времени.

Патинирование в домашних условиях

Существует несколько наиболее распространенных и универсальных способов чернения меди. Применение этих методов позволяют с помощью химии достичь желаемого результата в кратчайшие сроки. Самыми популярными среди них являются:

  • использование вареных яиц,
  • воздействие сульфидом или сульфатом калия,
  • нанесение раствора сульфида меди,
  • помещение в раствор медного купороса с хлористым цинком или марганцовокислого калия.

Явные визуальные различия между материалом, подверженным воздействию времени и природы, или обработанным специальным раствором, незначительные, а в некоторых случаях и вовсе отсутствуют. Поэтому искусственное патинирование – довольно эффективный прием.

Вареные яйца

Самый простой способ, не требующий специальных химических реактивов. Все действия для достижения ожидаемого результата нужно выполнять в точности, следуя инструкции:

  1. сварить яйца (при высокой температуре в желтке проходят химические процессы, сопровождающиеся выделением серы),
  2. через 10 минут варки изъять и охладить,
  3. после остывания очистить от скорлупы и раздавить на мелкие части,
  4. поместить яйца с подготовленным объектом в емкость, накрыть крышкой (медь не должна соприкасаться с яйцами, а просто лежать рядом),
  5. оставить ингредиенты в емкости на 30 или более минут (чем дольше металл будет внутри, тем темнее он станет).

В итоге от взаимодействия меди с серой, выделяемой вареным яйцом, изделие должно изменить цвет, приняв темно-коричневый оттенок. Количество яиц, используемых в опыте, зависит от габаритов медного предмета (чем больше предмет, тем больше яиц). Способ чернения меди вареным яйцом имеет два значительных недостатка: недолговечность и нестабильность. Со временем полученный результат пропадает. Плюсом же является простота и доступность самого эксперимента.

Сульфид калия

Один из лучших способов затемнения металла – применение сульфида калия. Перед началом эксперимента изделие следует качественно помыть и обезжирить, чтобы патинирование меди проходило правильно и дало хороший результат.

Нужный реагент для осуществления реакции продается в трех агрегатных видах: твердом, гелеобразном и жидком. Каждому виду характерен разный срок годности: жидкий – до двух недель, твердый – несколько лет.

Для работы снова понадобится емкость, в которой будет разводиться сульфид. Реагент имеет большой уровень токсичности, поэтому следует принять меры предосторожности – обязательно надеть перчатки и очки. Саму процедуру рекомендуется проводить на улице или в помещении с хорошей системой проветривания.

Читайте также  Скрутка проводов правильно

Химический элемент разводится только водой (горячей или холодной), исходя из агрегатного состояния. Разведение раствора производится согласно прилагающейся при покупке инструкции. Твердый реагент следует сначала измельчить в порошок, а после смешать с водой до растворения.

После завершения всех приготовлений можно поместить предмет из меди в раствор и наблюдать за процессом химической реакции. Предварительно необходимо подготовить состав воды с содой (1:16) для остановки действия агрессивного вещества. По окончании процесса щипцами аккуратно изъять изделие из раствора и поместить в подготовленную воду с содой для остановки реакции. Процесс патинирования меди окончен.

Сульфат калия производится во время окисления сульфида при высокой температуре. Его воздействие на медное изделие происходит быстрее. Производимый эффект аналогичен.

Использование сульфида меди

Данное химическое вещество получается в процессе реакции солей двухвалентной меди с серой. Полученное соединение сульфида меди способно вызывать изменение цвета меди. Причем качество оттенка зависит от насыщенности раствора серой.

Используемое черное вещество не растворяется в воде и разбавленных составах кислот, поэтому производимое затемнение бывает долговечным и устойчивым к истиранию или смыванию.

Прекращение процесса чернения, как и в предыдущем способе, происходит после помещения изделия в воду с растворенной в ней содой. Если полученный цвет излишне темный, его можно осветлить путем трения с чистящим порошком. Потом медный предмет омывается водой и просушивается.

Патинирование раствором медного купороса

Можно добиться возникновения на изделии пленки коричневого цвета с красным оттенком. Приготовление раствора готовится следующим образом:

  • в стеклянную емкость наливается вода,
  • в ней разводится порошок медного купороса,
  • добавляется хлористый цинк и все перемешивается.

Соотношение ингредиентов: 50% – воды, 25% – медного купороса, 25% – хлористого цинка.

В зависимости от времени нахождения предмета в полученном соединении, его цвет может изменяться от красного до коричневого.

Образование на меди бело-зеленого налета происходит путем погружения металла в состав, полученный в результате добавления марганцовокислого калия (5 гр. на 1 литр) в пятипроцентный водный раствор медного купороса.

Цвет меди, полученный искусственным способом

Помимо изложенных способов, существуют другие методики патинирования и оксидирования меди, позволяющие придать материалу следующие цвета и оттенки:

  • коричнево-серый – при погружении в раствор серной печени,
  • темно-серый – при нагреве изделия в соединении раствора серной печени и нашатырного спирта,
  • коричнево-черный – возникает под действием хлористой платины (если результат не удовлетворяет, можно добавить соляную кислоту),
  • черный – в результате воздействия серного аммония, разведенного в воде,
  • зеленый – от нанесения азотнокислой меди слабой концентрации, смешанной с поваренной солью, либо от олеиновой кислоты,
  • золотистый – от помещения в разогретый раствор сульфида меди, едкого натра и молочного сахара.

Применение каждого способа дает свой результат и отличается не только цветом патины, но и длительностью сохранения покрытия. Иногда для защиты изделия производится покрытие лаком, тогда чернение не пропадает от времени вовсе.

Цветное оксидирование металла. Патинирование серебра, меди, латуни.

Гальванические покрытия по своему назначению подразделяются на функциональные и декоративные. Функциональные покрытия служат для защиты металлических изделий от воздействия окружающей среды – защищают от коррозии, а также служат для придания деталям определенных физико-механических свойств

– прочность, паяемость, антифрикционные свойства, стойкость к воздействию кислот или щелочей и т. д. Назначением декоративных гальванических покрытий является придание металлическому изделию красивого внешнего вида – блестящей металлической поверхности заданного оттенка или глубокой ровной матовой поверхности. Большинство гальванических покрытий выполняют обе перечисленные функции и являются защитно-декоративными. Например, хромирование не только придает изделию красивый внешний вид (блестящая металлическая поверхность серебристого оттенка) но и придает изделиям дополнительную прочность и защищает от коррозии.

Химическое или гальваническое оксидирование также является комбинированным покрытием, которое придает изделиям высокую коррозионную стойкость и декоративные свойства.

Оксидирование — это процесс образование на поверхности металла кислородных соединений — окисей и закисей металлов.

Оксидированию могут быть подвергнуты изделия из различных металлов и сплавов — изделия из серебра, меди и медных сплавов, латуни, стальные изделия. Процесс электрохимического оксидирования алюминия или сплавов на его основе называется анодированием (см. «Анодирование алюминия» , «Свойства анодированного алюминия» ).

Химический метод оксидирования более экономичный, по сравнению с гальваническим и позволяет получать на поверхности декоративное покрытие с большим количеством цветов и оттенков за счет изменения температуры процесса или времени выдержки изделия в растворе.

Электрохимическое и химическое оксидирование серебра

Серебряные изделия подвергают химическому оксидированию для окрашивания поверхности и защиты от окисления (потемнения поверхности). Оттенок оксидированного серебра может быть серым, фиолетовым, синим, черным и зависит как от времени выдержки изделия в растворе. Оттенок меняется в процессе выдержки в растворе и определяется визуально, изделие извлекают при достижении необходимого оттенка. В ювелирном деле есть прием, при котором раствор наносится на отдельные участки серебряного изделия. Таким образом получают изделия с различной цветовой гаммой, например, прокрашивают впадины и углубления в темный оттенок как бы выделяя выступающие части.

Процесс химического оксидирования серебра проводят в растворе серной печени с добавлением, в зависимости от необходимого оттенка, хлористого аммония (40 г/л) или углекислого алюминия (20 г/л). Процесс проходит при температуре 70-90 0 С. Серная печень представляет собой раствор поташа (углекислый калий K2CO3) и сульфида калия K2S или серы.

Внимание: Если вы планируете провести процесс оксидирования в домашних условиях следует обратить внимание на то, что сера требует особо осторожного обращения – сера горюча, а ее пары в воздухе образуют взрывчатую смесь. Хранить серу следует в плотно закрытой емкости отдельно от окислителей.

Соотношение поташа и серы в расплаве могут быть различными, обычно одну часть серы смешивают с двумя частями поташа. Сплавление компонентов происходит в течение 15-25 минут. Затем расплав разбавляют в дистиллированной воде. При приготовлении раствора с использованием поташа и сульфида калия компоненты растворяют в воде, смешивают и медленно нагревают до температуры 80-90 0 С.

Перед погружением в раствор поверхность изделия обезжиривают бензином или спиртом. По окончанию процесса поверхность протирают фетровой салфеткой (иногда на поверхность предварительно наносят мел), затем изделие полируют.

Гальванической процесс оксидирования не отличается от процессов электрохимического осаждения металлов (хромирования, никелирования, цинкования или меднения). Электролит для гальванического оксидирования серебряных изделий содержит в своем составе:

  • сернистый натрий (20-30 г/л);
  • сернокислый натрий (15-20 г/л);
  • серную кислоту (5-10 г/л);
  • ацетон (3-5 г/л).

Процесс проходит при цеховой температуре, плотности тока 0,1-0,5 А/дм 2 в течение 1-5 минут.

Обработанные таким образом серебряные изделия не темнеют под воздействием атмосферы, покрытие сохраняет свои декоративные и защитные свойства несколько лет.

Чернение (патинирование) меди

Процесс оксидирования меди, в результате которого медное изделие приобретает темный цвет называют чернением или патинированием меди.

Патинирование – процесс образования на поверхности металла сернистых или хлористых соединений в результате взаимодействия химических элементов с металлом.

Чернение (патинирование) меди проводят в растворе серной печени. В результате взаимодействия ионов серы с металлом на поверхности медного изделия образуются пленка сульфида меди – соль черного цвета нерастворимая в воде и неконцентрированных кислотах.

Для чернения меди используют следующие варианты растворов:

  • серная печень (10-20 г/л) доводится до кипения;
  • серная печень (6-10 г/л), хлористый аммоний (40 г/л) при температуре 80 0 С;
  • едкий натр (9 г/л), персульфат аммония (3 г/л) при температуре 100 0 С.

Реакция оксидирования проходит быстро, медное изделие приобретает темный благородный оттенок (под старину). Таким способом часто патинируют медные чеканки – в результате в углублениях медь приобретает черный цвет, на наклонных поверхностях оттенок светлее и на выпуклых поверхностях изделие сохраняет блестящий красный цвет. Перед погружением в раствор чеканку нагревают.

Художественное патинирование медных пластин

В художественных мастерских для обработки чеканок и различных украшений из меди часто используется способ оксидирования меди без погружения в раствор. Для этого на поверхность изделия аккуратно наносят слой концентрированной азотной кислоты, после чего изделие нагревают. Цвет меди меняется в зависимости от температуры от зеленовато-синего до черного. Затем изделие остужают, промывают водой и осветляют выпуклые части композиции с помощью плотной ткани, смоченной в бензине.

Еще один способ цветного оксидирования меди, при котором получают различные оттенки поверхности изделия в одном и том-же растворе, проводится в смеси серноватокислого натрия (130 г/л) и ацетата свинца (35 г/л) при температуре 80 0 С. Поверхность изделия под воздействием раствора может приобретать желтый, оранжевый, красный или фиолетовый цвет. Оттенок оксидной пленки постоянно меняется при раскачивании, при достижении необходимого результата изделие вынимают из раствора сушат и наносят лак. При этом практически невозможно получить два идентичных изделия, каждая художественная композиция будет неповторима.

Удаление окисной пленки с меди

Снятие темной патинирующей пленки с поверхности изделия проводится в растворе (10-15%) кислот – серной и азотной.

Внимание: При смешивании концентрированной серной и азотной кислоты происходит реакция с выделением большого количества тепла. Следует использовать только специальную тонкостенную химическую посуду. При растворении кислот следует вливать кислоту в воду медленно, небольшими порциями. Следует помнить, что соли меди ядовиты, все работы проводить в вытяжном шкафу.

Патинирование и оксидирование изделий из латуни

Изделия из латуни также подвергают оксидированию с целью окрашивания поверхности или создания художественных композиций, стилизованных под старину. На латунных изделиях получают оксидные пленки со множеством цветов и оттенков – желтый, оранжевый, красный, синий, черный и т. д., при этом возможно получение как глянцевой, так и матовой поверхности.

Чернение латуни

Одним из способов чернения латуни является способ, при котором на поверхность изделия наносят хлористую сурьму. Реактив наносят кистью или валиком, а затем втирают плотной тканью или щеткой. В зависимости от концентрации раствора получают оттенки от серого до черного.

Получение цветных окисных пленок на латуни

Цветные оксидные пленки на латуни получают несколькими способами. Самый простой – оксидирование в растворе азотной кислоты. Погруженная в раствор латунная деталь покрывается слоем азотнокислой меди и окрашивается в зелено-голубой цвет. Процесс происходит при постепенном нагреве. Цвет пленки меняется в процессе нагрева, завершается процесс окрашиванием поверхности в черный цвет.

В качестве раствора оксидирования можно использовать обычный фиксаж для фотопечати (триосульфат натрия или гипосульфит). В раствор фиксажа (40-60 г/л) добавляется небольшое количество азотной кислоты (подкисляют раствор). В результате проходит химическая реакция с выделением сернистого газа и отложением серы, а раствор приобретает мутно желтый или желто-зеленый оттенок. Готовят раствор непосредственно перед обработкой латуни, раствор активен в течение 15-20 минут. Цвет меняется со временем выдержки имеет синеватый или фиолетовый оттенок. Емкость для раствора выбирают таким образом, чтобы поверхность изделия была видна. Изделие погружают в емкость на непродолжительное время, затем извлекают и промывают в горячей воде. Затем поверхность изделия наносят слой песка и протирают щеткой или плотной тканью. Окончательный оттенок изделие приобретает после повторного погружения в раствор. После извлечения из раствора поверхность обрабатывают пемзой, стирая темный налет, сушат и покрывают слоем прозрачного лака.

Читайте также  Хомуты для врезки в чугунные трубы

Еще один способ цветного оксидирование латуни осуществляется в растворе тиосульфата натрия (130-150 г/л) и уксусного или азотнокислого свинца (35-40 г/л). Раствор нагревают до 80-90 0 С. Процесс требует постоянного визуального контроля, т к. цвет пленки меняется быстро и непрерывно – желтый, красный, фиолетовый, синий и, по окончании процесса, черный. При получении нужного оттенка изделие быстро извлекают из емкости, промывают и сушат.

Для всех перечисленных способов оксидирования латуни справедливо общее правило – реакцию можно остановить на любой стадии процесса, при получении нужного оттенка изделие извлекается из раствора. Если осуществляется предварительный нагрев изделия – прервать реакцию можно остановив нагрев. Фиксируют оттенок просто промыв поверхность водой. Осветление отдельных участков изделия производится бензином.

Точных рецептов приготовления растворов оксидирования и режимов процесса не существует, результаты художественного цветного оксидирования зависят от множества факторов – чистоты исходных компонентов, степени нагрева детали или раствора, способа обработки изделия по окончании процесса.

Большинство из перечисленных способов оксидирования и патинирования серебра, меди или латуни могут быть проведены в домашних условиях или гаражной мастерской, при соблюдении основных правил техники безопасности, которые справедливы для любого процесса нанесения гальванических или химических покрытий где используются концентрированные кислоты или производится нагрев активного раствора с выделением газообразных веществ.

Как в домашних условиях сделать патину на меди?

Медь — универсальный сплав, который используют для украшений, предметов интерьера и элементов декора. Металл привлекает своим красноватым оттенком, но со временем можно заметить, что его цвет начинает меняться. На поверхности медных изделиях появляется своеобразный налет — патина, которая указывает на древность вещей. Интересно, что именно это и привлекает многих коллекционеров. Патинирование меди можно провести в домашних условиях. Антиквары часто прибегают к обрабатыванию монет и других предметов, чтобы придать им аутентичный вид после чистки.

Цель и правила патинирования меди

Медь не принадлежит к числу драгоценных металлов, но это не мешает ей быть востребованной в разных областях. Издавна сплав использовался для изготовления монет, статуэток, сувениров, предметов быта и т.д. Дойдя до нашего времени, на поверхности образовалась стойкая пленка, изменившая цвет изделий и повысившая их стоимость. Потемнение медной поверхности под воздействием воздуха или воды — природный процесс, в результате которого ни изделии появляется налет разного цвета.

Окисление можно ускорить самостоятельно. Таким образом, облагораживают изделия, придают им раритетный вид с целью их дальнейшей реализации по высокой цене. Существует несколько способов вызывания искусственной патины на цветном металле. Они не требуют специальных навыков и вполне выполнимы в домашних условиях.

Способы патинирования меди в домашних условиях

Нанесение искусственной патины аналогично естественному окислению медной поверхности. Но некоторые способы не долговечны и требуют закрепление пленки лаком. Из самых распространенных технологий, успехом пользуется химический метод, электрохимический и термический. Для каждого из них необходимы определенные составы и инструменты, а также соблюдение мер безопасности.

Подготовительные мероприятия

Некоторые способы патинирования меди требуют использование токсичных химических составов, которые выделяют ядовитые испарения. Это требует соблюдение определенных правил во время работы:

  • процедура нанесения оксидной пленки проводится в специальных шкафах или в хорошо вентилируемом помещении;
  • химикаты держат в герметичных емкостях, предотвращая их пролитие и образования вредных паров;
  • перед патинированием медное изделие необходимо хорошо очистить, обезжирить спиртом и промыть в хорошо теплой воде.

Перед патинированием медное изделие необходимо обезжирить спиртом

После процедуры патинирования, обработанные предметы промывают и выкладывают для просушки. Лучше всего использовать для этой цели древесные опилки. Они эффективно справляются со своей задачей, не повреждая при этом оксидную пленку, которая еще не закреплена лаком. Кроме того, ткань не способна полностью удалить влагу с рельефной поверхности и процесс патинирования в труднодоступных местах будет продолжаться. Использование опилок исключает это, т.к. они полностью вытягивают влагу.

Способы патинирования и их особенности

Первый химический способ предполагает использование аммиака. Это довольно агрессивное вещество, поэтому процедуру необходимо проводить на улице или в хорошо проветриваемом помещении. Кроме этого, необходимо позаботиться о защите рук и лица.

Для патинирования понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • ненужная пластиковая емкость с крышкой;
  • бумажные полотенца;
  • раствор аммиака;
  • поваренная соль.

Дно контейнера застилают смятыми бумажными полотенцами. На них выливают раствор аммиака, чтобы он полностью пропитал их. Туда же засыпают соль, равномерно распределяя ее по периметру. На полученную подушку укладывают медные предметы, немного прижимая их к полотенцам так, чтобы дно и бока погрузились в аммиак с солью.

Сверху изделия посыпают солью по все поверхности и укрывают еще одним смятым полотенцем, пропитанным аммиаком. Бумаги должно быть столько, чтобы она могла полностью покрыть медь. После этого контейнер закрывают крышкой и оставляют на несколько часов или дней в зависимости от того, какой результат необходимо получить.

Время от времени нужно проверять качество патинирования, чтобы не передержать изделие и не получить более темный цвет, чем хотелось бы. Тонкий слой патины начнет формироваться уже через несколько минут, но для получения античного вида понадобится минимум пару дней.

После того, как на медной поверхности сформируется нужный слой патины, изделие вынимают из контейнера и выкладывают на чистый отрез материи или полотенце для просыхания. Когда медь высохнет, с нее смывают остатки химического раствора и еще раз высушивают. Если слой патины получился темнее, чем ожидалось, осветлить его можно с помощью стальной мочалки-нулевки.

Когда оксидная пленка достаточно хорошо сцепится с медной поверхностью, ее покрывают бесцветным лаком или парафином, чтобы сохранить получившуюся патину.

Технология патинирования меди печеной серой имеет некоторые правила. Состав нельзя использовать для чернения украшений, инкрустированных камнями. К химическим реактивам восприимчивы полудрагоценные камни (яшма, агат, бирюза) и жемчуг. Их либо нужно вытащить перед покрытием либо найти другой способ обработки изделий.

Серная печень представляет собой смесь натрия или калия, которую получают сплавлением порошка серы с древесной золой. Реактив продается в любом магазине в виде гранул, порошка или геля. Если вместо золы взять соду, то состав можно сделать самостоятельно. Для этого расплавляют 30 г серы, пока смесь пузырится, в нее добавляют соду. Туда же наливают 50 мл воды, перемешивают и кипятят 2-3 минуты.

Остывший состав процеживают, оставляя осадок. Его хранят в плотно закрытой стеклянной емкости не более 3 дней. Если используется покупной реактив, его готовят по указанной инструкции.

Жидкую серную печень желательно немного подогреть, чтобы процесс патинирования шел быстрее. В раствор опускается медная деталь и выдерживается необходимое количество времени. Конечный цвет пленки зависит от концентрации, температуры и времени выдержки. По окончанию процедуры изделие вынимается из химиката, промывается и высушивается.

Раствор аммиака – средство для патинирования меди

Для придания медным вещам декоративного вида используют электрохимическое патинирование. Оттенки оксидного слоя зависят от температуры раствора, подаваемого напряжения, времени воздействия, текстуры изделий и времени их выдержки в электролите.

Раствор электролита готовится из следующих компонентов:

  • 60 г медного купороса;
  • 90 г сахара;
  • 45 г каустической соды;
  • дистиллированная вода.

Вода 300 мл подогревают до 60-80 градусов. В ней растворяют медный купорос и сахар. Еще в 300 мл растворяют соду, всыпая ее в жидкость постепенно. Ко второму раствору небольшими порциями доливают первый состав и доводят объем до одного литра. В итоге должна получиться непрозрачная жидкость темно-синего цвета.

Раствор электролита нагревают, опускают в него медную деталь и выдерживают 1-2 минуты. После этого напряжение увеличиваю исходя из размера изделия: от 0,6 до 1,2 В. Например, при 0,8-1 В получается оксидный слой патины золотисто-розового цвета, а при 1,3-1,5 В — образуется пленка цвета фуксии, переходящая в зелень. Дальнейшее выдерживание в электролите предполагает синие и фиолетовые оттенки.

Есть таблица, по которой можно отслеживать зависимость цвета патины от времени воздействия на предмет гальваническим способом.

Интересно, что если резко повысить напряжение в электролите до 2 В буквально на две секунды, то можно получить оксидную пленку с эффектом хамелеона. То есть украшение будет переливаться разными оттенками, в зависимости от того, под каким ракурсом на него посмотреть.

Каустическая сода необходима для приготовления раствора электролита

Патинирование меди в домашних условиях электрохимическим способом образует пленку, которая безопасна для человеческой кожи и довольно стойкая. Но для увеличения ее срока эксплуатации лучше обработать поверхность акриловым лаком, например, «Plastik 71». Он защитит медное украшение от влаги и повреждений. В отличие от многих других составов, такой лак стирает и не меняет цвет патины на металле.

Нанесение оксидной пленки с использованием сульфида меди придает сплаву желаемый оттенок, который можно варьировать насыщенностью серного раствора. Химическое вещество черного цвета получается в процессе реакции солей двухвалентной меди с серой. При этом оно не растворяется в воде и разбавленных составах кислот, поэтому полученная патина будет достаточно устойчивой.

Есть еще пара способов патинирования меди, которые не предполагают использование химических веществ. Самый простой из них — это термическая обработка. Медь моментально реагирует на высокие температуры. Чем дольше происходит обжиг, тем темнее становится цвет оксидной пленки. После процедуры материал опускают в воду для закрепления эффекта и покрывают лаком.

Второй способ придать медным изделиям антикварный шик — использование яиц. Их варят, охлаждают, нарезают или разминают вилкой. Измельченные продукт выкладывают в герметическую емкость, туда же помещают украшения. Сера, выделяемая вареными яйцами, будет воздействовать на медь и уже через полчаса появится первый результат. Чем дольше время выдержки, тем сильнее окажется эффект.

Патинирование и цвет меди

Кроме вышеизложенных способов патинирования медных предметов, есть и множество других, с помощью которых можно получить различные оттенки. Например:

  • при погружении в чистый раствор серной печени получают серо-коричневый цвет;
  • после воздействия на медь нагретого раствора печеной серы и нашатырного спирта выходит темно-серый налет;
  • под действием хлористой платины возникает коричнево-черный оттенок;
  • в результате воздействия серного аммония, разведенного в воде получают чернение;
  • при нанесении слабоконцентрированной азотнокислой меди, смешанной с поваренной солью или олеиновой кислотой, на поверхности появляется зелень;
  • от помещения в разогретый раствор сульфида меди, едкого натра и молочного сахара медь приобретает золотой отлив.

Применение каждого способа дает свой результат и отличается не только цветом патины, но и длительностью сохранения покрытия. Иногда для защиты изделия производится покрытие лаком, тогда чернение не пропадает от времени вовсе.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: