Таким образом, наличие в сплаве свыше 10 % цинка затрудняет оксидирование сульфидом аммония.
Старинный оксидирующий рецепт на основе «серной печени» был усовершенствован следующим образом: после растворения кристаллов «серной печени» в горячей воде ее добавляли в сульфид аммония. В зависимости от количества добавляемого раствора удавалось получить оксидную (сульфидную) пленку от светло- до темно-коричневого и почти черного цвета.
При этом оксидная пленка получается весьма качественная — равномерного цвета и прочная.
Еще один состав, применявшийся для оксидирования, — 10 %-ный водный раствор тиокарбоната. В этом случае оксидные пленки получаются на всех видах бронз, за исключением бронз и латуней, содержащих значительные присадки цинка.
Наконец, для оксидирования испытывался раствор тиоантимоната натрия («соль Шлипе» — двойная соль пятисернистой сурьмы и сульфида аммония). Лучшим оказался раствор, состоящий из 2,5 г тиоантимоната натрия в 1 л 4 %-ного раствора гидроксида натрия. При погружении бронзовых изделий в этот раствор образуется равномерно распределенная оксидная пленка коричневого цвета с легким красноватым оттенком.
Бронзы и латуни с повышенным содержанием цинка и в этом растворе оксидируются труднее.
Из всех рассмотренных оксидирующих растворов универсальным оказался раствор из нитрата серебра и нитрата меди. Установлено, что наилучшие результаты достигаются при использовании 1 %-ного раствора нитрата серебра и 10 %-ного нитрата меди, взятых в соотношении 1: 1 (по объему).
Раствор наносится кистью и тщательно растирается. В зависимости от требуемого цвета процесс оксидирования повторяется. Раствор дает хорошие результаты на бронзах и латунях с присадками цинка.
Резюмируя вышесказанное, можно сделать следующие выводы:
— при сульфидном оксидировании (с добавлением «серной печени») недопустимо наличие в составе сплава более 10 % цинка. В этом случае оксидирование затруднено, а иногда просто невозможно;
— присутствие олова влияет на цвет оксидной пленки;
— наличие свинца в количестве от 0,5 до 2,5 % облегчает образование оксидных пленок и улучшает их качество.
Наиболее распространенным является раствор «серной печени», дающей темно-коричневые шоколадные цвета. (Получение «серной печени» было описано в выпуске «Сделай сам» № 5 за 1989 год.)
Для цвета старой бронзы изделия обрабатывают раствором, содержащим следующие вещества, в граммах:
— Хлорид кальция… 34
— Нитрат меди… 120
— Сульфат меди… 60
— Хлорид аммония… 20
Компоненты растворяют в 1 л горячей воды и горячим раствором несколько раз смачивают поверхность изделия. Очередной раз наносят раст вор только после высыхания предыдущего слоя раствора.
Во всех рецептах, приведенных ниже, содержание отдельных компонентов дано в граммах, при этом смесь компонентов растворяется в 1 л дистиллированной воды.
Рецепт № 1 (коричневые тона)
1-й состав
— Сульфат меди… 500
— Хлорид цинка… 500
На изделие наносят смесь в виде кашицы. Покрытию дают высохнуть, затем смывают водой
2-й состав
— Гипохлорид калия (или натрия)… 6
— Сульфат меди… 28
Раствор подогревают и смачивают им изделие.
3-й состав
— Сульфат меди… 25
— Сульфат никеля… 25
— Гипохлорид калия… 12
— Перманганат калия… 7
Изделия погружают в раствор на 0,5–2 мин и нагревают до кипения. Большие скульптуры обливают горячим раствором или наносят его щеткой.
Раствор дает тона от светло-коричневого до темно-коричневого. Если изделие долго держать в растворе, оно получает черную окраску. Длительная обработка раствором создает грубую поверхность.
Рецепт № 2 (светло-коричневый цвет)
— Хлорид натрия… 100
— Нитрат аммония… 100
— Нитрат меди… 10
Раствор нагревают до 100 °C и погружают в него изделие. При погружении изделие встряхивают.
Рецепт № 3 (коричнево-медная окраска)
1-й состав
— Ацетат меди… 30
— Хлорид железа… 30
— Хлорид аммония… 10
Раствор наносят кистью, затем изделие нагревают до почернения, промывают и сушат. Для получения коричневой окраски в раствор вводят медный купорос.
2-й состав
— Нитрат калия… 10
— Хлорид натрия… 10
— Хлорид аммония… 10
— 5 %-ная уксусная кислота… 1
Изделие натирают горячим раствором.
3-й состав
— Сульфат меди 300
— Перхлорат калия 160
Температура раствора 80 °C. После нанесения раствора изделие протирают мягкой латунной или очень жесткой волосяной щеткой, снова наносят на него раствор, затем промывают поверхность изделия водой.
Рецепт № 4 (бронзовый цвет)
1-й состав
— Сульфат никеля… 20
— Соль хлорноватистой кислоты… 40
— Сульфат меди… 180
— Перманганат калия… 2
2-й состав
— Хлорид аммония… 120
— Оксалат калия… 40
— 5 %-ная уксусная кислота… 1
Рецепт № 5 (цвет от коричневого до черного)
— «Серная печень»… 10-20
— Сульфид калия или сульфид натрия… 6
— Хлорид аммония… 20
Рецепт № 6 (цвет от светло-коричневого до темно-коричневого)
— Ацетат аммония… 50
— Ацетат меди… 30
— Хлорид аммония… 0,5
Изделия погружают на 5—10 мин в кипящий раствор. Без добавления в раствор хлорида аммония процесса окрашивания не происходит. При большом содержании хлорида аммония изделия чернеют от света. Если добавить к раствору 4 г сульфата меди, то изделие приобретает темный шоколадный тон; при меньшем количестве сульфата меди — более светлые тона.
Светло-коричневую пленку на бронзе и меди получают погружением предмета на 2–3 мин в раствор, состоящий из следующих веществ:
— Сульфат меди… 60
— перманганат калия… 7,4
Температура раствора 90–95 °C. Раствор наносят и кистью.
Для окраски бронзы в темно-коричневый цвет растворяют 195 г карбоната меди в 1 л концентрированного гидроксида аммония и после этого раствор разбавляют водой 1:10. Изделие погружают в раствор с температурой 80–90 °C.
Зеленые пленки могут быть получены распылением из краскопульта или аэрографа раствора, состоящего из 104 г сульфата аммония, 3,7 г сульфата меди и 1,5 г концентрированного гидроксида аммония (все растворяют в 1 л воды). Распыление повторяют 5 раз с интервалами 10–15 мин для сушки. Недопустимо попадание воды на поверхность изделия ранее 3–4 ч.
Электрохимические и химические способы декоративной отделки изделий
Выше были приведены различные рецепты химической декоративной отделки медных и бронзовых изделий.
В школе, на станциях юных техников или дома можно производить декоративную отделку гальванопластических изделий и различных металлических предметов электрохимическим способом, покрывая их пленкой других металлов.
Приведем несколько способов декоративных отделок, дающих наиболее интересный эффект: серебрение; окрашивание изделий в яркие и пестрые цвета; декоративное хромирование, имитирующее агат; химическое никелирование; отделка «кристаллит»; декоративная отделка изделий из алюминия и его сплавов путем электрохимического оксидирования и окрашивания полученной оксидной пленки в органических (анилиновых) красителях, которые применяют для окраски шерстяных тканей.
Гальваническое серебрение. Многие изделия, изготовленные из меди, латуни, легко покрыть серебром. Для этого готовят электролит следующего состава, в граммах:
— хлорид серебра… 40
— гексацианоферрат калия… 200
— карбонат калия… 20
— вода дистиллированная… 1000
Температура электролита 20–80 °C. Плотность тока 1,0–1,5 А/дм2. Анод из серебра.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ХЛОРИДА СЕРЕБРА
Для получения хлорида серебра к раствору нитрата серебра приливают (в темном помещении) раствор хлорида натрия. После образования хлорида серебра в виде творожистого осадка жидкость сливают, осадок несколько раз промывают водой, затем переносят в 10 %-ный раствор гексоцианоферрата калия (красной кровяной соли), где хлорид серебра растворяется.
При отсутствии нитрата серебра его готовят из чистого высокопробного серебра, для чего берут 10 г металлического серебра и измельчают его. Порошок помещают в фарфоровую чашку, содержащую 50 см3 азотной кислоты плотностью 1,25 см3. Чашку нагревают на песочной бане, размешивая жидкость стеклянной палочкой.
Серебро растворяется, при реакции выделяется бурый ядовитый газ (оксид азота), поэтому процесс растворения серебра следует проводить в вытяжном шкафу (в условиях химического кабинета). Нагревание ведут до полного растворения металлического серебра и прекращения выделения газов. Раствор охлаждают, затем, перемешивая, добавляют 3–4 части дистиллированной воды.
Химическое серебрение. Для химического серебрения раствор готовится следующим образом: 20 г нитрата серебра растворяют в небольшом объеме дистиллированной воды и переводят его в хлорид серебра, добавляя 20 г раствора хлорида натрия (сливание растворов поваренной соли и нитрата серебра проводят в темной комнате). Выпавший осадок хлорида серебра несколько раз промывают водой, затем переносят его в предварительно приготовленный 5 %-ный раствор тиосульфата натрия (100 мл). Для серебрения медных и латунных изделий их смачивают указанным раствором с добавкой мела или зубного порошка. Щеткой натирают изделия этой кашицей. По окончании серебрения изделие промывают сначала струей холодной воды, затем теплой или горячей и, наконец, в 2–3 %-ном растворе уксусной кислоты.