การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่วัตถุโลหะชิ้นหนึ่งเคลือบด้วยวัตถุอีกชิ้นหนึ่งที่ทำจากโลหะชนิดอื่น เทคนิคนี้พบได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน เช่น เครื่องประดับชุบทอง เหรียญ และอื่นๆ และเข้าใจได้ง่าย: เพียงแค่ส่งกระแสไฟฟ้าผ่านสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งช่วยให้ถ่ายโอนไอออนของโลหะจากวัตถุผู้บริจาคไปยังผู้รับได้ ใครๆก็ทำได้ที่บ้าน! อ่านเคล็ดลับในบทความนี้และเรียนรู้เพิ่มเติม
ขั้นตอน
วิธีที่ 1 จาก 2: การชุบวัตถุด้วยกรดมูริเอติก
ขั้นตอนที่ 1 รวบรวมวัสดุที่จำเป็น
ในการปฏิบัติตามวิธีนี้ คุณจะต้องใช้น้ำ กรดมูริอาติก แบตเตอรี่ 6 โวลต์ คลิปหนีบปากจระเข้ 2 ตัว วัตถุทำจากทองแดง สิ่งของที่จะชุบสังกะสี และภาชนะที่ยึดโลหะนี้ได้ ซื้อทุกอย่างได้ที่บ้านหรือร้านขายอุปกรณ์ก่อสร้าง
- แบตเตอรี่ขนาด 6 โวลต์เหมาะอย่างยิ่งเพราะมีขั้วสองขั้วที่ทำให้ส่วนเชื่อมต่อง่ายขึ้น แต่คุณสามารถใช้แบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟต่ำกว่าได้
- คลิปจระเข้ทำหน้าที่เชื่อมต่อวงจรต่าง ๆ และนำกระแสไฟฟ้า
- วัตถุทองแดงเป็นแหล่งไอออนที่คุณจะใช้เพื่อชุบอีกชิ้นหนึ่ง
- เหล็กและนิกเกิลเป็นโลหะที่ง่ายที่สุดในการชุบทองแดง
ขั้นตอนที่ 2 สวมอุปกรณ์ป้องกัน
จำไว้ว่าคุณกำลังยุ่งกับกรดและสารเคมีอื่นๆ ดังนั้นควรสวมแว่นตา ถุงมือ และเสื้อผ้า (หรือแม้แต่เสื้อกาวน์แล็บ) ก่อนเริ่มกระบวนการ
ขั้นตอนที่ 3 ทำความสะอาดพื้นผิวของวัตถุที่เป็นโลหะ
คุณต้องทำความสะอาดพื้นผิวของวัตถุโลหะเพื่อสร้างชั้นที่เท่ากัน คราบสกปรกหรือน้ำมันใดๆ สามารถป้องกันไม่ให้ทองแดงชุบทั้งรายการ เริ่มด้วยน้ำยาล้างจานธรรมดา แล้วถูด้วยน้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกรดและมีฤทธิ์กัดกร่อน
คุณสามารถเตรียมส่วนผสมของน้ำส้มสายชูและเบกกิ้งโซดาแล้วถูลงบนพื้นผิวของวัตถุที่เป็นโลหะ
ขั้นตอนที่ 4 รับปริมาณน้ำที่เหมาะสม
คุณจะต้องผสมน้ำกับกรดมูริเอติกในอัตราส่วน 5: 1 อย่าเติมน้ำลงในกรดโดยตรง เพราะจะทำให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อนซึ่งอาจทำให้เกิดการกระเด็นที่เป็นอันตรายได้! สิ่งที่ถูกต้องคือเริ่มต้นด้วยการวางของเหลวบริสุทธิ์ลงในภาชนะขนาดใหญ่แล้วจุ่มโลหะสองชิ้นลงไปทันที ตวงน้ำ 5 ถ้วยตวง และถ้าจำเป็น ให้เติมเพิ่ม
ใช้น้ำและกรดในอัตราส่วน 5: 1 เสมอ ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการมากกว่า 5 ถ้วยตวง ให้ตวงน้ำ 10 ถ้วยตวงและกรดมูริเอติก 2 ถ้วยตวง
ขั้นตอนที่ 5. เพิ่มกรด muriatic ลงในน้ำ
อย่าลืมว่าคุณต้องเติมกรดลงไปในน้ำ ไม่ใช่ในทางกลับกัน นอกจากนี้ ให้คำนึงถึงอัตราส่วน 5 (จากน้ำ) ต่อ 1 (จากกรด) เพิ่มผลิตภัณฑ์ทีละน้อยและคนสารละลาย
- ไม่เจ็บที่จะทำซ้ำ: ทำตามอัตราส่วน 5: 1 ของน้ำต่อกรด
- ด้านนอกของภาชนะจะอุ่นขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาคายความร้อนระหว่างน้ำกับกรด
- ผัดสารละลายด้วยช้อนพลาสติกหรือแก้ว ห้ามใช้วัตถุที่เป็นโลหะเพราะกรดจะกัดกร่อนภาชนะ
ขั้นตอนที่ 6. เชื่อมต่อคลิปจระเข้แต่ละอันเข้ากับขั้วแบตเตอรี่
แบตเตอรี่จะผลิตกระแสไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า แนบคลิปเข้ากับเทอร์มินัลแต่ละอัน
ณ จุดนี้ คุณสามารถเชื่อมต่อคลิปใดๆ กับเทอร์มินัลใดก็ได้ สิ่งสำคัญคือพวกเขาอยู่แยกจากกัน
ขั้นตอนที่ 7 เชื่อมต่อวัตถุทองแดงเข้ากับขั้วแบตเตอรี่บวก
นำปลายอีกด้านของคลิปที่ต่อกับขั้วแบตเตอรี่บวกและเชื่อมต่อกับรายการทองแดง หากคุณทำการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้อง การชุบด้วยไฟฟ้าจะไม่ทำงาน
โดยทั่วไป ขั้วบวกของแบตเตอรี่ขนาด 6 โวลต์จะตรงกับด้านชายของแบตเตอรี่
ขั้นตอนที่ 8. เชื่อมต่อวัตถุที่เป็นโลหะเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่
นำปลายอีกด้านของคลิปที่ติดอยู่กับขั้วลบของแบตเตอรี่และเชื่อมต่อกับรายการโลหะ ลองเชื่อมต่อจากตำแหน่งที่เล็กกว่า หากไม่สามารถทำได้ คุณจะต้องย้ายคลิปไปมาระหว่างกระบวนการเพื่อให้ครอบคลุมทั้งวัตถุ
- โดยทั่วไป ขั้วลบของแบตเตอรี่ขนาด 6 โวลต์จะอยู่ที่ฝั่งตัวเมีย
- หากคุณทำการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้อง การชุบด้วยไฟฟ้าจะไม่ทำงาน ดูว่าทุกอย่างถูกต้องหรือไม่
ขั้นตอนที่ 9 แช่โลหะสองชิ้นในสารละลายของน้ำและกรด muriatic
หลังจากเชื่อมต่อแล้ว คุณสามารถจุ่มโลหะสองชิ้นลงในภาชนะได้ ทองแดงไม่จำเป็นต้องจมอยู่ใต้น้ำ แต่อีกสิ่งหนึ่งต้องแช่
- ผัดสารละลายระหว่างกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อสร้างชั้นที่สม่ำเสมอ
- วางชิ้นโลหะสองชิ้นให้ห่างกันอย่างน้อย 2.5 ซม. มิฉะนั้น ภาชนะโซ่จะมีรอยไหม้หากทองแดงสะสมเร็วเกินไปในบางส่วน
ขั้นตอนที่ 10. นำชิ้นส่วนโลหะออกเมื่อคุณพอใจ
การสร้างชั้นทองแดงหนาด้วยวิธีนี้ทำได้ยากขึ้นเล็กน้อย แต่ก็ยังมีประโยชน์ในกรณีที่ไม่รุนแรง เมื่อคุณพอใจแล้ว ให้นำวัตถุที่เป็นโลหะออกจากสารละลายแล้ววางบนผ้าขนหนูให้แห้ง
- กระบวนการนี้อาจใช้เวลาไม่กี่นาทีถึงหลายชั่วโมง
- หากคุณมีสิ่งของที่เป็นโลหะมากกว่านี้ เพียงวางคลิปไว้บนนั้นแล้วทำซ้ำตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ข้างต้น
วิธีที่ 2 จาก 2: การชุบวัตถุด้วยสารละลายไอออนของโลหะ
ขั้นตอนที่ 1 รวบรวมวัสดุที่จำเป็น
ในวิธีนี้ คุณจะต้องใช้ฟองน้ำทองแดง โลหะที่คุณต้องการชุบสังกะสี น้ำส้มสายชู ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ คลิปจระเข้ แบตเตอรี่ 6 โวลต์ ภาชนะแก้วหรือพลาสติก และถุงมือ ซื้อทุกอย่างได้ที่บ้านหรือร้านขายอุปกรณ์ก่อสร้าง
- คุณยังสามารถใช้ฟองน้ำทองแดงบริสุทธิ์ตัวใดตัวหนึ่งได้อีกด้วย! เพียงซื้อสินค้าที่ซูเปอร์มาร์เก็ตใดก็ได้
- คลิปจระเข้ทำหน้าที่เชื่อมต่อวงจรต่าง ๆ และนำกระแสไฟฟ้า
- หากคุณไม่มีแบตเตอรี่ขนาด 6 โวลต์ แบตเตอรี่อย่างน้อย 1.5 โวลต์ก็สามารถทำได้
- ใช้ภาชนะที่มีขนาดใหญ่ เพราะคุณจะต้องจุ่มวัตถุทั้งหมดที่คุณต้องการชุบ
ขั้นตอนที่ 2 ผสมและอุ่นน้ำส้มสายชูและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในสัดส่วนเดียวกัน
คุณต้องเตรียมปริมาตรของสารละลายนี้ให้เพียงพอสำหรับการจุ่มวัตถุที่คุณต้องการชุบสังกะสี ใช้ส่วนผสมทั้งสองอย่างในสัดส่วนที่เท่ากัน
ระวังให้มาก: ส่วนผสมของน้ำส้มสายชูและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทำให้เกิดกรดเปอร์อะซิติกซึ่งเป็นอันตราย
ขั้นตอนที่ 3 แช่ฟองน้ำทองแดงครึ่งหนึ่งในน้ำส้มสายชูและสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
สารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน แสดงว่าฟองน้ำละลายแล้ว จากจุดนั้น คุณสามารถไปยังขั้นตอนการชุบด้วยไฟฟ้าได้
- สวมถุงมือตั้งแต่บัดนี้เป็นต้นไป เนื่องจากสารละลายทองแดงจะเป็นพิษ
- แช่ฟองน้ำทองแดงจนสารละลายเปลี่ยนเป็นสีฟ้าอ่อน อย่ารอนานเกินไป: เป็นการดีกว่าถ้าเธอมีสมาธิต่ำ นั่นคือ อย่ามืดมน
ขั้นตอนที่ 4. เชื่อมต่อปลายแต่ละด้านของคลิปจระเข้เข้ากับขั้วแบตเตอรี่อันใดอันหนึ่ง
แบตเตอรี่สร้างกระแสที่จำเป็นในการขนส่งโลหะจากวัตถุผู้บริจาคไปยังผู้รับ แนบคลิปหนึ่งเข้ากับขั้วบวกและอีกอันเข้ากับขั้วลบ
ณ จุดนี้ คุณสามารถเชื่อมต่อคลิปใดๆ กับเทอร์มินัลใดก็ได้ สิ่งสำคัญคือทั้งสองอยู่ห่างกัน
ขั้นตอนที่ 5. ทำความสะอาดวัตถุโลหะที่คุณจะชุบ
ก่อนที่คุณจะเริ่มชุบสังกะสีวัตถุ คุณต้องทำความสะอาดพื้นผิวทั้งหมดของวัตถุ - เพื่อให้อะตอมของโลหะสร้างพันธะที่แน่นแฟ้นกับวัสดุ สวมถุงมือและทำความสะอาดสิ่งของทั้งหมดอย่างระมัดระวัง
- ขจัดคราบไขมันออกจากวัตถุโดยใช้น้ำยาล้างจานแบบอ่อน
- ถูน้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกรดและมีฤทธิ์กัดกร่อนบนพื้นผิวของวัตถุ เช่น ส่วนผสมของน้ำส้มสายชูและเบกกิ้งโซดา ในสัดส่วนที่เท่ากัน
- ล้างวัตถุอย่างทั่วถึงเพื่อขจัดสิ่งตกค้างของผลิตภัณฑ์ จากนั้นเช็ดให้แห้งด้วยกระดาษชำระ
- นับจากนั้นไป ให้หยิบวัตถุขึ้นเมื่อคุณสวมถุงมือเท่านั้น (เพื่อไม่ให้เกิดการปนเปื้อนบนพื้นผิว)
ขั้นตอนที่ 6. เชื่อมต่อคลิปบนขั้วบวกกับฟองน้ำทองแดง
ใช้ฟองน้ำทองแดงครึ่งหนึ่งที่ไม่ได้แช่อยู่ในสารละลาย ติดปลายอีกด้านของคลิปที่คุณเชื่อมต่อกับขั้วแบตเตอรี่บวกบนนั้น อย่าใช้ส่วนที่อยู่บนขั้วลบ มิฉะนั้น กระบวนการจะไม่ทำงาน
ขั้นตอนที่ 7 เชื่อมต่อคลิปบนขั้วลบกับวัตถุที่เป็นโลหะ
ตอนนี้ คุณจะเชื่อมต่อปลายอีกด้านของคลิปที่อยู่บนขั้วลบกับวัตถุที่คุณกำลังชุบสังกะสี ถ้าเป็นไปได้ ให้ยึดไว้ในที่ที่เล็กกว่า
- ในระหว่างกระบวนการ คุณอาจต้องย้ายคลิปไปรอบๆ เพื่อให้เลเยอร์มีความสม่ำเสมอมากขึ้น
- อย่าใช้ส่วนที่อยู่บนขั้วบวก มิฉะนั้น กระบวนการจะไม่ทำงาน ในกรณีนั้น เพียงแค่สลับทั้งสองอย่าง
ขั้นตอนที่ 8 จุ่มวัตถุลงในสารละลายทองแดงสีน้ำเงิน
หลังจากเชื่อมโลหะเข้าด้วยกันแล้ว จุ่มทั้งสองลงในสารละลายทองแดงสีน้ำเงินที่คุณเพิ่งเตรียม เมื่อเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ สิ่งนี้จะสร้างกระแสไฟฟ้าที่ถ่ายโอนอะตอมของทองแดงไปยังวัสดุขั้นสุดท้าย
วางชิ้นโลหะทั้งสองให้ห่างกันอย่างน้อย 2.5 ซม. สิ่งนี้จะช่วยป้องกันการเผาไหม้เนื่องจากการสะสมของทองแดงเกือบจะในทันที
ขั้นตอนที่ 9 นำโลหะออกจากสารละลายเมื่อเคลือบอย่างดี
เมื่อคุณพอใจกับผลลัพธ์ของกระบวนการแล้ว ให้นำชิ้นส่วนโลหะออกจากสารละลาย หากจำเป็น ให้ใส่กลับเข้าไปในภาชนะแล้วรออีก
ล้างวัตถุที่เป็นโลหะแล้ววางให้แห้งบนผ้าขนหนู
เคล็ดลับ
- น้ำส้มสายชูอาจจะกลั่นหรือไม่ก็ได้
- คุณมีตัวเลือกในการใช้วัตถุผู้บริจาคที่เคลือบแล้ว แต่จะมองเห็นเอฟเฟกต์ด้วยทองแดงได้ง่ายกว่า (เพราะมีสีเฉพาะ)
- ภาชนะใด ๆ ก็ได้ ตราบใดที่มันลึกเพียงพอสำหรับวัตถุทั้งสอง