Травление металлов
Травление металлов имеет своей целью или сплошное растворение тонкого слоя с поверхности металла - матовое травление, или вытравление на поверхности только отдельных мест - травление рисунков, букв. В последнем случае поверхность металла покрывается защитным слоем, на который наносится рисунок, прорезываемый острым инструментом (иглой) до металла, с тем, чтобы дать в этих местах доступ травящей жидкости. Ниже мы указываем протравы для разных металлов.
1. Протравы
для железа и стали,
а)
Разбавленная азотная кислота
в следующей пропорции: 1
азотной кислоты на 4-8 воды.
Менее сильный раствор
употребляют для
первоначального травления и
смешивают его для этой цели
с несколькими куб. сант.
раствора азотнокислого
серебра в воде. При самом же
травлении не прибавляется
азотнокислого серебра. Для
более глубокого травления
можно, при условии хорошего
грунта, взять на 1 воды 1
азотной кислоты.
б) Кик рекомендует следующий раствор: 1 хлористой сурьмы, б соляной кислоты и 6 воды. Чтобы получить равномерное травление, нужно эту жидкость разбавить еще более.
в) Очень рекомендуется также раствор 15 хлорной ртути (сулемы) и 1 винно-каменной кислоты в 420 воды с прибавлением небольшого количества азотной кислоты.
г) При густом грунте можно применять травильную жидкость, похожую на глифоген (см. ниже). Она приготовляется из 600 г алкоголя (80%), 40 г химически чистой азотной кислоты и 2 г азотнокислого серебра, предварительно растворенного в небольшом количестве дистиллированной воды. Жидкость эта сохраняется в хорошо закупоренной бутылке и особенно пригодна для сильно полированных стальных и никелированных железных предметов.
д) Если же грунт нанесен тонким слоем, то рекомендуется изменить вышеприведенную смесь таким образом, чтобы вместо чистого алкоголя взять смесь из 240 г алкоголя и 360 г. воды. Азотнокислого серебра можно совершенно не прибавлять или же взять половину указанного количества. Таким образом травильная жидкость состояла бы из 240 г алкоголя, 360 г воды, 40 г азотной кислоты и 1 г азотнокислого серебра.
е) Смешивают 30 г медного купороса, 8г квасцов, 1/2 чайной ложки истолченной в порошок поваренной соли, 1/8 литра уксуса и 20 капель азотной кислоты. Смотря по продолжительности действия, жидкость глубокого въедается в металл и придает ему красивую шероховатую поверхность.
ж) Для твердой стали применяют смесь 2 азотной кислоты, и 1 уксусной кислоты в качестве травильной жидкости.
з) Чугунные изделия лучше всего протравливаются в 3% серной кислоте, железо-в 10%, а сталь-в 20% кислоте.
и) Для железных и стальных предметов. Предметы, хорошо очищенные от жировых пятен, погружаются в азотную кислоту, которую смешивают с небольшим количеством сажи. После травления, за силой которого следят, вынимают предмет из травильной жидкости. Предмет хорошо прополаскивается сначала водой, а затем водой, в которой растворено немного соды. Вслед за этим его еще раз промывают и высушивают в опилках (по Бюхнеру).
к) Глифоген - травильная жидкость для стали - состоит из жидкости для предварительного травления, из воды для ополаскивания и из собственно травильной жидкости. Жидкость для предварительного травления состоит из 95 воды, 5 химически чистой азотной кислоты и небольшого количества алкоголя; обрабатываемую стальную поверхность подвергают действию этой жидкости только в течение нескольких минут. Затем предметы споласкивают жидкостью, состоящей из 25-ти процентного раствора винного спирта в дистиллированной воде, и быстро высушивают их при помощи мехов. Только после этого наливают собственно травильную жидкость (30 дистиллированной воды, 15 винного спирта, 5 химически чистой азотной кислоты, 1/2 азотнокислого серебра в кристаллах), причем предметы должны быть покрыты травильной жидкостью не менее, чем на 1 см.
2. Протравы для меди.
а) Для
травления меди употребляют
разбавленную азотную кислоту
или смесь из 3 насыщенного
раствора меди в азотной
кислоте и 1 тоже насыщенного
раствора хлористого аммония
в уксусе; эту смесь после
наливания доводят до
желаемой крепости, осторожно
прибавляя по капле азотной
кислоты.
б) 10 дымящейся азотной кислоты разбавляют 70 воды и прибавляют кипящий раствор из 2 хлорнокислого кали в 20 воды. Вытравление более глубоких мест достигается продолжительным действием травильной жидкости или усилением жидкости. Для слабого травления разбавляют вышеприведенный раствор 100 или 200 воды. Эта травильная жидкость пригодна также и для серебра.
в) 8 винного уксуса, по 4 поваренной соли и яри медянки, 1 квасцов, 16 воды (по Калло и Пиранези).
г) Растворяют 3 хлорнокислого кали в 50 воды и смешивают отдельно 8 азотной кислоты с 80 воды и вслед за этим соединяют обе жидкости.
д) Взять 100 азотной кислоты, 5 соляной кислоты.
Матовая протрава для латуни.
I. Горячая
протрава: растворяют в
стеклянной посуде 1 цинка в
3 азотной кислоты,
прибавляют затем 3 серной
кислоты и погружают предметы
на несколько секунд в
кипящую жидкость.
II. Холодная протрава: смешивают 20 азотной кислоты 36° по Б. (Так изображаются градусы по ареометру Бомэ, т. е. прибору для определения плотности (удельного веса) жидкостей.) с 100 серной кислоты, прибавляют 1 поваренной соли и 1 -5 цинкового купороса и оставляют 5 - 20 мин. в этой протраве. Чем дольше действие, тем сильнее мат. Затем предметы могут быть погружены в блестящую протраву (см. ниже), от чего вещь очень выигрывает и мат не страдает.
Блестящая протрава для латуни. Смешивают 15 кг азотной кислоты 40° по Б., 2 кг серной кислоты 66° по Б. и 10 г поваренной соли. Предметы погружают в охлажденную смесь. При употреблении теплой смеси или при продолжительном действии раствора получается матовая протрава.
3. Протравы для цинка,
а) 2 кристалл,
сернокислой меди и 3 хлорной
меди растворяют в 64
дистиллированной воды и
смешивают с 8 соляной
кислоты. Если погрузить
вычищенную разведенной
соляной кислотой и песком
цинковую пластинку в эту
слегка окрашенную в синий
цвет жидкость, то пластинка
моментально окрасится в
темно-черный цвет.
б) Для
предметов с слабым покрытием
1 серной кислоты в 10-20
воды.
в) Для
предметов с сильным
покрытием: в 10 серной
кислоты медленно вливают при
помешивании 10 азотной
кислоты 36° по Б., дают
остыть смеси, быстро
погружают предметы и
споласкивают водой.
4. Протрава для алюминия,
а) Алюминиевые
предметы погружают в 10%
раствор едкого натра и
оставляют их в растворе,
пока не начнется выделение
водорода, затем
прополаскивают водой и
опускают в 20% соляную
кислоту, после чего снова
промывают водой.
б) Алюминиевые предметы опускают на 10-20 сек. в 10% натровую щелочь, насыщенную поваренной солью, споласкивают водой и чистят мелкозернистой пемзой. Затем их снова погружают в щелочный раствор до появления пузырьков, промывают водой и сушат в опилках. Мат на алюминиевые вещи наводят опусканием в горячую натровую щелочь, в который предметы выдерживают до бурного выделения пузырьков. Если предметы состоят из сплава алюминия с медью, то после погружения в щелочь их надо опустить на некоторое время в концентрированную азотную кислоту, которая не действуя на алюминий, разъедает несколько медь и другие примеси.
в) Опустить алюминиевые предметы в слабый раствор едкого кали, сполоснуть водой и высушить сукном.
г) Для белой протравы наиболее пригоден 10% (насыщенный поваренной солью) раствор едкого натра, который нужно употребить горячим, если хотят достигнуть красивого матово-серебряного цвета. Предметы погружают в раствор на 15-20 сек., после чего их вынимают, моют и чистят щеткой, затем погружают опять приблизительно на 1/2 мин. в тот же раствор, после чего на металле образуются пузырьки газа. Затем предметы снова промываются (если возможно в проточной воде) и высушиваются в опилках. Эта протрава годится также для алюминия, содержащего в себе медь.
5. Протрава для серебра,
а) Разогревают
предмет и погружают его в
смесь из 1 серной кислоты и
5 воды. При изготовлении
смеси необходимо вливать
кислоту в воду, а не
наоборот.
б) Мелкие предметы погружаются в 6% холодноводный раствор буры, доведенный затем до кипения.