ציפוי אלקטרו. חווית כימיה מהנה בבית

חוויות משעשעות בבית
מדריך / חוויות משעשעות / ניסויים בכימיה

ציפוי אלקטרו. ניסויים כימיים

ניסויים משעשעים בכימיה

חוויות משעשעות בבית / ניסויים בכימיה לילדים

לאחר אילגון אלומיניום זה יהיה טבעי לעבור לניסויים האלקטרוכימיים הבאים, מכיוון שיש אמבט אלקטרוליטי, מקור זרם ומפתח עם ריאוסטט בהישג יד. בניסויים אלו נחלץ את המתכת מהתמיסה ונמרח אותה על פני השטח. תהליך זה נקרא אלקטרוציפוי, וציפויים נקראים אלקטרוליטי. אגב, אילגון אלומיניום מתייחס גם לציפוי אלקטרוניקה.

ראשית, נלמד כיצד ליישם נחושת על משטח פלדה. ציפוי נחושת נפוץ מאוד בתעשייה, ולא רק כתהליך עצמאי, אלא גם (אולי אף יותר) כפעולת הכנה לפני ציפוי בסרטים אחרים, עמידים ואלגנטיים יותר - כרום, ניקל, כסף. הסיבה היא שנחושת, שהופקדה כהלכה, נדבקת חזק מאוד לפלדה ומאזנת חספוס ופגמים בפני השטח שלה, בעוד שמתכות אחרות, בתורן, מופקדות היטב על סרט הנחושת. נראה שהכל פשוט: טיפלתי בחלק הפלדה בתמיסה של נחושת גופרתית, ברזל פעיל יותר עקר נחושת מהתמיסה, והוא התיישב על פני השטח. אכן, זה יהיה כך (תוכל לבדוק על ידי הורדת מסמר נקי לתמיסה של CuSO₄). אבל שכבת הנחושת על פני השטח רופפת מאוד - קל לנגב אותה אפילו עם סמרטוט. ועם עיבוד אלקטרוכימי, שכבת הנחושת חלקה ועמידה.

הנה שיטת ציפוי נחושת פשוטה מאוד. הסר את הבידוד מקצה אחד של החוט הרך התקוע ושפשף חוטי נחושת דקים כדי ליצור "מברשת". מטעמי נוחות, קשרו אותו למקל עץ או עיפרון, וחברו את הקצה השני של החוט לקוטב החיובי של סוללת פנס. אלקטרוליט - תמיסה מרוכזת של גופרת נחושת, רצוי מחומצת מעט - יוצקים לבקבוק רחב, שלתוכו יהיה נוח לטבול את ה"מברשת".

הכן צלחת פלדה או חפץ קטן אחר, רצוי עם משטח שטוח. נגב אותו עם מטלית אמרי עדינה והסר שומנים על ידי הרתחתו בתמיסת סודה לכביסה. הכניסו את הצלחת לאמבטיה או קובטה וחברו אותה באמצעות חוט לקוטב השלילי של הסוללה. המעגל מורכב, זה נשאר רק כדי להציג את האלקטרוליט.

טובלים את ה"מברשת" בתמיסת הוויטריול הכחולה ומעבירים אותה לאורך הצלחת, תוך הקפדה לא לגעת במשטח; עבדו כך שתמיד תהיה שכבת אלקטרוליט בין הצלחת למברשת. יש להרטיב את החיווט בתמיסה בכל עת. מול העיניים הצלחת תכוסה בשכבה אדומה של נחושת מתכתית. לוקח כמה דקות לעבד חלק קטן. אם פני השטח גדולים יותר, יידרש לא רק זמן נוסף, אלא גם סוללה נוספת; חבר אותו עם הראשון במקביל. לאחר מריחת הציפוי יש לייבש את החלק באוויר ולשפשף את שכבת הנחושת המאט לברק עם סמרטוט צמר או בד.

אגב, את הניסוי הזה אפשר לעשות גם עם פלטות אלומיניום וגם עם פלטות מגולוונות. תהליך כזה, שבו החלק לא יורדים לתוך האמבט האלקטרוליטי, אלא מטופל בחוץ באזורים קטנים, תוך הוספת אלקטרוליט כל הזמן, משמש לעתים בפועל, במיוחד במקרים בהם החלק כל כך גדול עד שלא ניתן למצוא אמבטיה מתאימה עבורו. לדוגמה, כאשר אתה צריך לצבוע מחדש את העור של ספינה יורדת אוקיינוס...

עם זאת, אם החלקים קטנים, הם בדרך כלל עדיין שקועים באמבט אלקטרוליטים - זה מהיר ונוח יותר. כך זה נעשה כאשר ציפוי פלדה ניקל, או ליתר דיוק, לפני ציפוי ניקל, כי במקרה זה אי אפשר להסתדר בלי ציפוי נחושת מקדים.

את חפץ המתכת שהחלטתם לכסות בניקל (זה יהיה ברז מים או צלחת דלת), עבדו כרגיל בנייר זכוכית להסרת שכבת התחמוצת, נגבו במברשת, שטפו היטב במים, הסירו שומנים בתמיסת סודה חמה. ולשטוף שוב. בצנצנת או בכוס, מורידים על חוטים (רצוי נחושת) שתי לוחות נחושת - אנודות. ביניהם, תלו את הפריט על חוט (אנחנו מזכירים לכם שהכי נוח לעטוף את כל החוטים האלה סביב עיפרון ולשים אותו על קצוות הפחית). אותם חוטים שמגיעים מלוחות נחושת, מתחברים יחד ומתחברים לקוטב החיובי של מקור הזרם, והחלק לשלילי; כוללים ריאוסטט 200-300 אוהם או התנגדות רדיו במעגל לוויסות הזרם, ומיליאממטר (בודק). מקור DC - שתיים או שלוש סוללות פנס המחוברות במקביל, או סוללה עם מתח של לא יותר מ-6 V.

תמיסת אלקטרוליט - 20 גרם נחושת גופרתית ו-2-3 מ"ל חומצה גופרתית לכל 100 מ"ל מים - יוצקים לכוס, התמיסה צריכה לכסות לחלוטין את האלקטרודות. באמצעות ריאוסטט או בחירת התנגדויות, הגדר את הזרם בין 10 ל-15 mA לסנטימטר מרובע של פני החלק. לאחר כעשרים דקות, כבו את הזרם והוציאו את החלק - הוא מכוסה בשכבה דקה של נחושת. אל תשפוך את האלקטרוליט של ציפוי הנחושת, זה עדיין יהיה שימושי.

הבא הוא ציפוי ניקל. הכינו אלקטרוליט חדש (30 גרם ניקל סולפט, 3,5 גרם ניקל כלוריד ו-3 גרם חומצה בורית לכל 100 מ"ל מים) ושפכו אלקטרוליט זה לכוס נוספת. ציפוי ניקל דורש אלקטרודות ניקל. טובלים אותם באלקטרוליט, מרכיבים את המעגל באותו אופן כמו עם ציפוי נחושת, ומפעילים את הזרם, שוב למשך כעשרים דקות. הסר את הפריט, שטף וייבש אותו. הוא מכוסה בשכבת מט אפרפרה של ניקל. על מנת שהציפוי יקבל את הברק הרגיל שלו, יש ללטש אותו.

אלקטרוליט לציפוי כרום מכיל בדרך כלל חומצה כרומית. אבל מכיוון שכנראה אין לך את החומצה הזו, בוא נפנה לפתרון.

כבר קיבלת פיגמנט כרום ירוק. אם לא שמת את החוויה הזו, זכור שירוק כרום נמכר בחנויות. נתיך תחמוצת כרום עם סודה באוויר, כלומר חממו את התערובת בפחית מתכת נקייה. יש לך נתרן כרומט Na₂CrO₄. ממיסים אותו במים, מסננים ומחמצנים בחומצה גופרתית; ניתן לבצע ציפוי כרום בתמיסה זו. כמובן שאם יש לכם נתרן כרומט מוכן, אין צורך לבשל אותו.

פריט קטן שאתם הולכים לכרום, מעבדים כרגיל בנייר זכוכית, מסיר שומנים, מלפפון חמוץ בתמיסת חומצה חלשה ושטוף. זה יהיה הקתודה, חבר אותו לקוטב השלילי של המקור הנוכחי. האנודה אינרטית, למשל, גרפיט. פרק את הסוללה הישנה והסר ממנה את מוט הגרפיט.

כדי לקבל מספיק זרם עבור ציפוי כרום, אתה צריך לקחת סוללה או כמה סוללות עבור פנס. בחר בעצמך את זמן הניסוי ואת הזרם הנדרש. בתום האלקטרוליזה יש להסיר את החלק מהאלקטרוליט, לשטוף אותו היטב ולהבריש לברק בעזרת מטלית עם אבקת שיניים.

מחבר: Olgin O.M.

אנו ממליצים על ניסויים מעניינים בפיזיקה:

▪ התנהגות של שתי טיפות

▪ טבעת קפיצה

▪ דגמי מצנחים

אנו ממליצים על ניסויים מעניינים בכימיה:

▪ איך לבשל בשר

▪ הפיכת מים לדם

▪ דבש מלאכותי מסוכר

ראה מאמרים אחרים סעיף חוויות משעשעות בבית.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

גרפן ישפר את הדיסק הקשיח 24.06.2021

מדענים ממרכז קיימברידג' גרפן הראו שניתן להשתמש בגרפן ליצירת כוננים קשיחים בצפיפות גבוהה במיוחד, מה שמספק קפיצת מדרגה של פי עשרה על הטכנולוגיה הנוכחית.

כוננים קשיחים, שנמצאים בשימוש נרחב במחשבים אישיים מאז אמצע שנות ה-1980, הפכו קטנים יותר בתקופה זו, אך נפחים משמעותית יותר. למרות שהם נמחקים על ידי כונני SSD, כונני HDD עדיין פופולריים בשל העלות הנמוכה שלהם.

העלייה בנפחים נובעת מהעלייה בצפיפות ההקלטה, אשר מסופקת בתורה על ידי שיפור של שני מרכיבים מרכזיים: פלטות וראשים. בפרט התפתחויות שאפשרו לצמצם את הפער ביניהם.

נכון לעכשיו, חלק ניכר מהפער הזה תופס על ידי ציפויים על בסיס פחמן - שכבות שנועדו להגן על הצלחת מפני נזק מכני וקורוזיה. מאז 1990, צפיפות ההקלטה גדלה פי ארבעה ועובי הציפוי ירד מ-12,5 ננומטר לכ-3 ננומטר. פרמטרים אלו תואמים לצפיפות של 1 טרה-בייט לאינץ' רבוע.

חוקרי קיימברידג' החליפו את הציפויים הנוכחיים בגרפן (מאחת עד ארבע שכבה) ובדקו חיכוך, בלאי, קורוזיה, יציבות תרמית ותאימות חומרי סיכה. התברר שבנוסף לדקותו חסרת התחרות, לגרפן יש את כל התכונות האידיאליות של הציפוי החיצוני עבור כוננים קשיחים מבחינת הגנה מפני קורוזיה, חיכוך נמוך, עמידות בפני שחיקה, קשיות, תאימות לחומרי סיכה וחלקות פני השטח. הוא מפחית את החיכוך בחצי ומספק הגנה טובה יותר מפני קורוזיה ובלאי מאשר הפתרונות הנוכחיים. למעשה, שכבה אחת של גרפן מפחיתה את הקורוזיה פי 2,5.

הצוות בדק גם הקלטת מדיה מחוממת מקומית (HAMR), טכנולוגיה חדשה שיכולה להגביר את צפיפות האחסון. בניגוד לגרפן, הציפויים הנמצאים כיום בשימוש אינם פועלים בטמפרטורות הנדרשות עבור HAMR. כאמור, גרפן בשילוב עם HAMR יגדיל את צפיפות ההקלטה לרמה חסרת תקדים – יותר מ-10 טרה-בייט לאינץ' רבוע.

עוד חדשות מעניינות:

▪ זכוכית חזקה במיוחד קשה מיהלום

▪ סוללה ממוחזרת

▪ מנעול הצתה מרחוק של מכונית אשראי

▪ מתגים קוונטיים הנשלטים על ידי פוטונים בודדים

▪ פחמן דו חמצני הפך לפחם

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר מחוונים, חיישנים, גלאים. בחירת מאמרים

▪ מאמר מתינות ודיוק. ביטוי עממי

▪ כיצד התנהלו הכיבושים של קרל הגדול? תשובה מפורטת

▪ מאמר דלי קנבס מתקפל. עצות לטיול

▪ כתבה מטען אוטומטי לסוללות עופרת-חומצה לרכב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר בלוק כוונון מגבר חובבני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר