Viele Chemiker sagen, dass das Ätzen von Kupfer am besten im Labor durchgeführt wird, weil der Prozess die Verwendung verschiedener Säuren beinh altet, die für den menschlichen Körper gefährlich sind. Manchmal gibt es jedoch Situationen, in denen ein solches Verfahren dringend durchgeführt werden muss. In unserem Artikel werden wir über die effektivsten Methoden zum Beizen von Kupfer zu Hause sowie deren Vor- und Nachteile sprechen.
Sicherheit
Zu Beginn möchte ich ein paar Worte darüber sagen, wie wichtig es ist, die Sicherheitsregeln beim Umgang mit Chemikalien zu beachten. Auch ein Spezialist sollte sie nicht vernachlässigen, da der kleinste Fehler zu traurigen Folgen führen kann. Hier ist eine Liste von Regeln, die beim Beizen von Kupfer mit Säuren zu beachten sind:
- Verfahren sollte in einem gut belüfteten Bereich durchgeführt werden;
- während des Betriebs ist es notwendigSchutzhandschuhe und Schutzbrille tragen;
- Du solltest immer Taschentücher und sauberes fließendes Wasser zur Hand haben;
- wenn das Reagenz mit der Haut in Kontakt kommt, suchen Sie sofort einen Arzt auf;
- wenn Sie sich bei Ihren Berechnungen nicht sicher sind, dann sollten Sie den Vorgang besser gar nicht erst durchführen.
Falls die Säure auf Ihre Hand gelangt ist, dann leisten Sie sich erste Hilfe, indem Sie die betroffene Stelle mit Wasser behandeln - dies neutralisiert die Wirkung der Säure erheblich, aber auch danach sollten Sie sich an einen Spezialisten wenden, besonders wenn die Haut mit roten Farbflecken bedeckt ist.
Ätzen mit Eisenchlorid
Es gibt eine Vielzahl von Kupferätzlösungen, die für den Heimgebrauch geeignet sind. Eine der optimalsten Optionen, die jedem Schüler bekannt ist, ist beispielsweise eine Eisenchloridlösung. Hier ist eine Liste der Hauptvorteile dieser Methode gegenüber den anderen:
- Eine stabile Geschwindigkeit chemischer Prozesse ist wichtig für einen Chemiker;
- Zum Ätzen wird nur ein Element benötigt - Eisenchlorid;
- die Menge an Eisenchlorid in der Lösung hat keinen Einfluss auf die Ätzgeschwindigkeit;
- Sie können die Umgebungstemperatur ignorieren.
Der Hauptnachteil dieser Methode ist, dass Eisenchlorid ziemlich teuer ist und man es größtenteils nur auf dem Schwarzmarkt kaufen kann. Wenn Sie es jedoch schaffen, ein ähnliches chemisches Element zu erh alten, können Sie mangels Erfahrung oder ohne Angst ein Experiment durchführenwissen.
Kupfersulfat und Salz
Kupfer mit blauem Vitriol zu ätzen ist eine der einfachsten Möglichkeiten, Kupfer einen charakteristischen Glanz zu verleihen. Sie können den Wirkstoff in jedem Baumarkt zu einem recht günstigen Preis kaufen. Darüber hinaus sind die Reste von Kupfersulfat mit ziemlicher Sicherheit auf dem Bauernhof nützlich. Allerdings hat diese Methode auch eine ziemlich lange Liste von Nachteilen:
- bei unsachgemäßem Gebrauch kann die Substanz einer Person schaden;
- bei längerem Gebrauch des Reagenzes wird Kupfer zu Pulver;
- Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt stark von der Temperatur der Flüssigkeit ab.
Allerdings darf nicht unerwähnt bleiben, dass Kupfersulfat im Gegensatz zu Eisenchlorid ganz einfach mit Essigsäure von jedem Möbelstück oder Kleidungsstück entfernt wird. Sie müssen sich also keine Sorgen machen, dass Ihr neuer Bademantel während des Ätzvorgangs schmutzig wird, da er leicht zu reinigen ist.
Ätzen mit Persulfaten
Ammoniumpersulfat ist ein bekanntes chemisches Reagenz, das ganz ähnlich wie Kochsalz aussieht und zum Beizen von Kupfer verwendet werden kann. Es ist jedoch sofort erwähnenswert, dass nach einem solchen Vorgang eine spezielle Plakette auf dem Metall verbleibt, die manuell entfernt werden muss. Nun, die Liste der Vorteile von Gras auf diese Weise sieht ungefähr so aus:
- Ammoniumpersulfat ist absolut unbedenklich für die Innenausstattung von Kleidungsstücken;
- eins reicht für eine vollständige chemische ReaktionSchlüsselelement;
- ziemlich hohe chemische Reaktionsgeschwindigkeit.
Obwohl eine wichtige Klarstellung zum ersten Punkt gemacht werden sollte. Das Reagenz ist nur dann ungefährlich, wenn es in geringen Mengen auf die Kleidung oder einen Gegenstand gelangt. In großen Mengen kann es Weichgewebe und sogar Fleisch durchbrennen.
Salzsäure und Wasserstoffperoxid
Vielleicht die kostengünstigste Art, ein Experiment zu Hause durchzuführen. Das Ätzen von Kupfer mit Wasserstoffperoxid und Salzsäure ist genau das, womit ein Anfänger beginnen sollte, da Peroxid in jeder Apotheke gekauft werden kann und Salzsäure leicht durch Batterieelektrolyt ersetzt werden kann. Zusätzlich beachten Sie bitte keine Auflistung der folgenden Leistungen:
- höchste Reaktionsgeschwindigkeit aller aufgeführten Methoden;
- Reaktion verläuft bei normaler Zimmertemperatur recht gut;
- hinterlässt keine merklichen Rückstände bei Kontakt mit Stoff oder Haut.
Was die Nachteile betrifft, gibt es nur einen - eine starke Salzsäurekonzentration kann die menschliche Gesundheit beeinträchtigen, insbesondere wenn der Experimentator die grundlegenden Sicherheitsregeln vernachlässigt. Daher sollte der Vorbereitung der Lösung besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, bevor mit dem Ätzprozess fortgefahren wird.
Zitronensäure und Wasserstoffperoxid
Kupferätzung mit Zitronensäure ist ebenfalls eine ziemlich bekannte Methode, die einem Menschen bei unvorsichtigem Umgang mit Reagenzien praktisch keinen Schaden zufügt. Allerdings kann der Reaktionsverlauf bei einer zu hohen Zitronensäurekonzentration ziemlich verlangsamt werden. Nun, die Liste der Vorteile sieht in etwa so aus:
- bei richtiger Anwendung ist die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion ziemlich schnell;
- niedrige Kosten für Schlüsselelemente - Reagenzien kosten 30 Rubel;
- Lösung erfordert keine zusätzliche Erwärmung.
Vergiss auch nicht die Verfügbarkeit aller notwendigen Elemente. Zitronensäure ist beispielsweise in jedem Supermarkt erhältlich, und Wasserstoffperoxid wird ohne Rezept in jeder Apotheke in Ihrer Stadt verkauft. Außerdem ist eine solche Lösung für den Menschen sicher, wenn Sie den Kontakt mit den Augen nicht berücksichtigen.
Zubereitung von Lösungen zu Hause
Also, nachdem Sie alle Vor- und Nachteile sorgfältig abgewogen haben, sollten Sie die beste Ätzmethode auswählen und eine Lösung für das Experiment vorbereiten. Wir weisen noch einmal auf die Einh altung der Sicherheitsvorkehrungen während eines chemischen Experiments hin. Auch wenn Sie über umfangreiche Erfahrung im Umgang mit Reagenzien verfügen, sollten Sie Ihre eigene Sicherheit nicht vernachlässigen, da dies sehr traurig enden kann. Fügen Sie der Lösung beispielsweise auf keinen Fall mehr Reagenzien hinzu als empfohlen, da dies nicht nur zu gesundheitlichen Problemen führen, sondern auch ein teures Kupferprodukt vollständig zerstören kann. Weitere Informationen, wie Sie diese oder jene Lösung zu Hause herstellen können, finden Sie in den folgenden Abschnitten.
Zubereitung einer Eisenchloridlösung
Also, um eine Lösung zu finden, brauchst du zuerst einen sauberen Glasbehälter. Es wird dringend davon abgeraten, sogar emailliertes Bügeleisen zu verwenden, da ein leichter Kratzer auf der Oberfläche dazu führen kann, dass das Eisenchlorid mit den Utensilien reagiert. Auf den Boden des Behälters geben wir eine kleine Menge der Hauptzutat. Wir erinnern Sie daran, dass der gesamte Prozess mit Handschuhen durchgeführt werden muss, da der Kontakt von Eisenchlorid auf der Haut die Dermis schädigen kann.
Lege das Kupfer vorsichtig auf das Bügeleisen und fülle das Ganze mit Wasser. Danach muss das Geschirr mit einem Plastikdeckel oder einer Plastiktüte verschlossen werden. Wir lassen den Beizbehälter überall stehen, da die Reaktion nicht von der Sonneneinstrahlung oder der Lufttemperatur abhängt. Allerdings sollten Sie eine Schüssel mit Eisenchlorid nicht in der Nähe von Speisen oder einem Esstisch aufstellen. Natürlich wird empfohlen, es von Kindern fernzuh alten.
Zubereitung einer Kupfersulfatlösung
Wenn Sie sich entscheiden, Kupfer mit Kupfersulfat zu beizen, benötigen Sie dazu nicht nur den Wirkstoff, sondern auch gewöhnliches Speisesalz sowie Wasser und einen Behälter. Alle Komponenten müssen im Verhältnis 1: 1 miteinander gemischt werden, bis eine gemeinsame Konsistenz entsteht und das Salz vollständig in Wasser gelöst ist. Kupfer muss mehrere Stunden in ein offenes Gefäß gelegt werden, bis es einen charakteristischen Glanz annimmt.
Vergessen Sie nicht, dass Kupfersulfatdämpfe für den Menschen ziemlich giftig sein können, deshalb beim Ätzen von Kupfer Sicherheitsvorschriften beachtenauf keinen Fall sollte es vernachlässigt werden. Es ist am besten, Experimente im Freien oder in einem gut belüfteten Bereich durchzuführen. Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme wird außerdem empfohlen, ein Atemschutzgerät zu verwenden, das verhindert, dass schädliche Dämpfe in Ihre Lunge gelangen.
Herstellung einer Lösung aus Persulfat
Zunächst musst du einen geeigneten Behälter finden. Es sollte aus Glas und nicht zu tief sein (obwohl das Volumen hauptsächlich von der Größe des Kupfergegenstands abhängt). Gießen Sie eine kleine Menge Pulver in das Gefäß und füllen Sie es dann mit fließendem Wasser. Sobald eine homogene Konsistenz erreicht werden kann, das Kupferprodukt in die Schalen geben und mit einem Deckel verschließen.
Wie bereits erwähnt, kann das Ätzen von Kupfer mit Persulfaten eine Ablagerung auf dem Edelmetall hinterlassen, die entfernt werden muss. Am einfachsten geht das mit Wasserstoffperoxid und Salzsäure, die vorher miteinander vermischt werden. Für jeweils 100 Milliliter flüssige Substanz müssen Sie zwei Tabletten Salzsäure geben. Danach wird Kupfer in den Behälter gegeben und mehrere Stunden in der Zusammensetzung geh alten.
Video und Fazit
Wir hoffen, dass unser Artikel Ihnen geholfen hat, das Kupferätzen zu Hause besser zu verstehen. Wenn Ihnen die bereitgestellten Informationen nicht ausreichen oder Sie noch Fragen haben, empfehlen wir Ihnen dringend, sich ein kurzes Video anzusehen, in dem Sie auch viele theoretische Informationen finden können. Wenn Sie sich erst seit kurzem für Chemie interessieren, dann sollten Sie das auf jeden Fall tunsieh es dir bis zum ende an.
Wie Sie sehen können, ist das elektrochemische Ätzen von Kupfer zu Hause keine so schwierige Aufgabe, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. Die Hauptsache ist, den theoretischen Teil zu kennen und die Sicherheitsregeln zu befolgen. Einige Ätzmethoden sind so einfach, dass sogar ein Schuljunge sie anwenden kann, und alle notwendigen Zutaten, um eine Lösung zu erstellen, sind öffentlich verfügbar.
