Как состарить медь в домашних условиях

Способы и правила патинирования меди

Патинирование меди, или оксидирование, — это создание на поверхности металла искусственной оксидной пленки. Его применяют для состаривания медных и латунных украшений, предметов интерьера из бронзы (например, деталей шкатулок или мебели, статуэток). Антиквары обрабатывают монеты, чтобы придать им аутентичный вид после чистки, когда натуральная патина повреждена или ее пришлось снять.

По составу искусственные оксидные пленки аналогичны атмосферной патине, но некоторые из них легко стираются, поэтому их покрывают лаком. Есть несколько способов обработки металла для нанесения на него пленки оксида, при этом патинирование латуни и меди проводят одинаково:

• Химический (обработка химреактивами). Часть растворов токсична или работа с ними требует соблюдения сложной технологии; другие можно без боязни использовать дома.
• Электрохимический (обработка в ванночке с электролитом).
• Термический (воздействие огнем).

Перед началом работы предмет очищают, обезжиривают спиртом или средством для посуды, промывают и высушивают. Изделия с рельефными деталями и монеты после обработки не протирают тканью, а сушат в опилках. Ткань стирает непрочные пленки, а в углублениях остается влага, и цвет в них продолжает меняться, хотя и менее интенсивно.

Быстрые способы

1) Патинирование меди в домашних условиях можно проводить всеми способами, однако самый простой из них — термический. Если водить струей огня по поверхности металла, получаются радужные разводы от бледно-желтого и оранжевого до лилового — по мере нагрева окраска металла становится темнее. Если у вас нет ювелирной горелки, зажмите украшение в плоскогубцах и «обмакивайте» его в краешек пламени на конфорке кухонной плиты. Опустите раскаленную деталь в воду, и «цвета побежалости» зафиксируются, а чтобы окраска не стиралась, ее покрывают лаком.

2) Для простого химического патинирования используют серную мазь. Наложите слой мази на деталь и оставьте на 3-4 часа, а потом вымойте ее мылом или средством для посуды.

• Серная мазь очень жирная, поэтому не применяйте ее для предметов с рельефом: из углублений трудно убирать ее остатки.
• При окислении меди на воздухе образуется темная и неустойчивая к истиранию патина. Наносите состав на предметы, погруженные в воду, смазав их вазелином: мазь ляжет равномернее, а оттенок будет слабее.
• Чтобы снять неудачную патину положите украшение или монету на 10 минут в теплый раствор лимонной кислоты или отмойте хозяйственным мылом под струей воды.

3) Безопасный и действенный способ облагородить цвет брошки, кольца, монеты — использовать вареное яйцо. Дайте ему остыть, поместите в пакет, разомните вместе со скорлупой и положите в смесь обезжиренный предмет. Через полчаса на украшении появится «налет старины», а 5-6 часов выдержки дадут прочную радужную патину.

Состав с серной печенью

Серной печенью, или печеной серой, называют сернистое соединение натрия или калия, полученное сплавлением порошка серы с поташом (древесной золой) либо содой. Она продается в магазинах химреактивов в виде гранул, порошка или геля. Состав с содой можно приготовить самостоятельно:

• расплавьте 20 г серы и добавляйте в нее соду, пока смесь не перестанет пузыриться;
• долейте 50 мл воды, перемешайте и кипятите 2 минуты.

Когда жидкость отстоится и остынет, ее сливают, оставляя осадок, и хранят в холодильнике в закупоренной непрозрачной банке 2-3 дня. Для раствора из покупного сырья берут 10-20 г порошка либо гранул на литр воды, а гель наносят в неизменном виде или разбавляют. В подогретой жидкости реакция идет активнее, но можно прогреть под струей горячей воды саму деталь и опустить ее в холодный раствор. Цвет пленки варьируется от красновато-коричневого, пурпурного, густо-лилового до черного и зависит от концентрации, температуры и времени выдержки.

Состав для чернения меди может испортить вставки в кольце, кулоне, сережках. Восприимчивы к реактивам жемчуг и некоторые камни — бирюза, агаты, яшма.

Оксидирование в парах аммиака

Нашатырный спирт, или 10 % водный раствор аммиака, применяют для тонирования меди в коричневый, оливковый цвет (в углублениях — до синего и черного), пятнистый голубой с вкраплениями меди. Если перед обработкой опустить деталь в раствор поваренной соли, на темной поверхности проступят ярко-голубые или темно-голубые вкрапления.

Гладкая поверхность предварительно шлифуется наждачной бумагой или шлифмашинкой с насадками: тогда пленка ляжет ровнее и ее тон будет однороднее. Фактурную поверхность не шлифуют — перепады тона в углублениях и шероховатостях создают дополнительный художественный эффект.

Каждый из вариантов патинирования меди в парах аммиака имеет свои недостатки и преимущества, на цвет пленки это не влияет. Учитывайте, что нашатырь способен повредить тонированные агаты, малахит, натуральный жемчуг, бирюзу. Он безопасен для кварцев (аметисты, цитрины), гранатов, стекла, камней Сваровски.

1) Раствор наливают в рюмку (один колпачок пластиковой бутылки), ставят на дно контейнера, вокруг раскладывают предметы для обработки и закрывают крышку. Медь темнеет через 30-60 минут и приобретает темно-оливковый цвет. Таким способом удобно оксидировать большое количество деталей, но из-за низкой концентрации аммиака в воздухе процесс может длиться от 4 до 6-8 часов для других металлов.

2) Деталь погружают в раствор. А если нужно состарить части украшения, вставки которого неустойчивы к раствору аммиака, их подвешивают в стеклянную емкость, на дно которой наливают нашатырный спирт. Для этого применяют проволоку сечением 0,4 или 0,3 мм: ее свободный конец выводят через дырочки в крышке. При этом способе оксидирование происходит за 10-15 минут.

Если подвесить предмет не получится, мелкие детали кладут на подставки из колпачков, а крупные закрепляют на каркасе из деревянных палочек. При таком способе обработки одновременно окрашивают меньше предметов.

Получив нужный оттенок, достаньте и промойте деталь. Иногда процесс проходится повторять, так как окончательный цвет патины проявляется, когда медь высохнет. Готовое украшение покрывают воском или лаком в аэрозоле, например, Krylon Matte Finish.

Патинирование в опилках

Для работы используют чистые отходы деревообработки. Опилки из клееной фанеры использовать нельзя, так как клей реагирует с патинирующим раствором. Таким способом на меди получают крапчатый розовый, голубой и черный оттенки, а на латуни — крапчатые золотой, зеленый или голубой, коричневый, черный. Раствор готовят из:

• 16 грамм соли;
• 300 мл (для латуни и других сплавов) / 600 мл (для меди) нашатырного спирта;
• 700 мл воды.

Смешайте ингредиенты и пропитайте раствором опилки — они должны быть влажными, но не мокрыми. Поместите смесь в пластиковый контейнер, погрузите в них изделие, закупорьте емкость. Положите пару кусочков меди близко к поверхности смеси, чтобы по их цвету контролировать окрашивание, не касаясь обрабатываемого предмета.

Раствор можно использовать не только с опилками, но и с другими впитывающими влагу носителями: сухой листвой, сеном, наполнителем для кошачьих лотков. Время обработки зависит от того, в каком носителе окрашивается металл (для меди в опилках это 4-6 часов, для латуни — от 12 часов до суток) и от структуры носителя. Материалы с мелкой текстурой нельзя ворошить во время процесса, а изделие в листьях или сене нужно поворачивать, чтобы окраска шла равномерно.

Также на интенсивность цвета и другие параметры оксидной пленки влияют:

• Пропорции нашатырного спирта и/или соли.
• Увлажненность носителя. Если опилки недостаточно влажные, окрашивание будет слабым, если мокрые — крапчатой окраски не получится (поверхность меди стравится).

Промойте и высушите детали в сухих опилках. Готовая смесь пригодна в течение нескольких дней, а раствор в герметичной таре в холодильнике либо погребе хранится довольно долго.

Электрохимический способ

Цветное («радужное») электрохимическое патинирование применяют не для состаривания, а для декорирования изделий. Его оттенки зависят от напряжения, температуры электролита, времени воздействия, текстуры поверхности. Как источник тока можно использовать автомобильный аккумулятор: «плюс» подается на медную палочку-анод, «минус» — на обрабатываемую деталь.

Для приготовления электролита понадобится 60 г медного купороса; 90 г рафинада, 45 г каустической соды (едкий натр) и дистиллированная вода. Работать придется в резиновых перчатках, респираторе и защитных очках — раствор настолько едкий, что его можно было бы использовать для прочистки сантехники. Патинирование проводят с открытыми окнами в помещении с мощной вытяжкой.

• Подогрейте 300 мл воды до 60-80 градусов, растворите в ней медный купорос и сахар.
• В таком же количестве холодной воды растворите едкий натр, понемногу всыпая его в емкость (если всыпать порцию сразу, то вода закипит — при растворении NaOH в воде выделяется тепло).
• К раствору едкого натра небольшими порциями и перемешивая доливайте раствор купороса с сахаром. Добавьте воды до литра.

Патинирование медной монеты

Получившуюся темно-синюю непрозрачную жидкость подогрейте до 80°С, опустите в нее украшение и выдержите минуту. После этого подавайте напряжение от 0,6 до 1,1 V, в зависимости от размера предмета (чем оно выше, тем быстрее реакция и темнее цвет). Так, при 0,7-1,0 V возникают золотистые с нарастанием к розовому оттенки; при 1,2-1,4 V — фуксиевые, которые переходят в зеленоватые; дальше идут синие и фиолетовые. После этого гамма повторяется, поэтому если вы не успели достать деталь, уловив нужную окраску, дождитесь очередного цикла.

Зависимость цвета патины от времени воздействия.

Попробуйте рывком повысить напряжение до 1,7-2 V на 1-2 секунды. Цвет патинируемой детали может оказаться любым, но скорее всего, вы получите оксидную пленку с голографическим эффектом. В зависимости от угла, под которым на него смотрят, поверхность кажется то красно-фиолетовой, то зеленой.

Патина, полученная гальваническим способом, безопасна для кожи и довольно стойкая, но ее не помешает покрыть лаком, например, акриловым изоляционным Plastik 71. Он продается в магазинах для радиолюбителей («лак для печатных плат») и предназначен для защиты электронных компонентов от влаги и повреждений. В отличие от многих других составов, он не стирает и не меняет цвет оксидной пленки на патинированном металле.

Патинирование (чернение, состаривание) меди, латуни и бронзы своими руками

Патинирование меди, а также другие методы ее декоративной обработки (в том числе в домашних условиях) позволяют сделать изделия из этого металла более привлекательными, придать им налет благородной старины. Подвергать такой обработке можно предметы, изготовленные не только из меди, но и из таких ее сплавов, как бронза и латунь.

Используя различные способы патинирования медных сплавов, можно добиться совершенно разнообразных оттенков

Патинирование и оксидирование

Поверхность многих металлов (и медь входит в их число) при взаимодействии с окружающим воздухом и различными химическими веществами начинает покрываться тонким слоем окисей и закисей. Такой процесс, который также приводит к изменению цвета металлической поверхности, называется оксидирование. По большей части процесс окисления металла происходит естественным путем, но люди научились вызывать его искусственно, в производственных или домашних условиях, что делается для придания изделию состаренного вида.

Не следует путать оксидирование с патинированием – процессом, суть которого заключается в том, что на поверхности металла при взаимодействии с различными химическими элементами формируется тонкий слой сернистых или хлористых соединений. Патинирование, которое, как и оксидирование, сопровождается изменением цвета меди и бронзы, также можно выполнять искусственно, используя для этого специальные составы.

Старение меди происходит с течением времени естественным путем или сразу при обработке поверхности какими-либо препаратами

Если в естественных условиях процесс окисления и покрытия патиной меди или бронзы может протекать годами, то при использовании специальных растворов патинирование происходит за очень короткий промежуток времени. Поверхность изделия, помещенного в такой раствор, буквально на глазах меняет свой цвет, приобретая налет благородной старины. Используя различные химические составы, можно в производственных и даже в домашних условиях выполнять такие процедуры, как чернение меди, патинирование предметов из меди и бронзы, чернение латуни.

Подготовка к обработке

Решив выполнить патинирование или оксидирование, вы должны не только внимательно изучить вопрос о том, как состарить латунь, бронзу или выполнить чернение меди, но и предусмотреть необходимые меры безопасности. Преимущественное большинство химических составов, которые применяются для осуществления подобных процедур, являются очень токсичными и выделяют пары, представляющие значительную опасность для здоровья человека. Поэтому для хранения таких веществ как в производственных, так и в домашних условиях следует использовать сосуды с хорошо притертыми пробками, которые предотвратят попадание ядовитых паров в окружающий воздух.

Храните химикаты в недоступном для детей месте

Саму процедуру, проводимую для изменения цвета поверхности изделия под воздействием на него химических веществ, следует выполнять в специальном шкафу, к которому подведена вытяжная вентиляция. Следует иметь в виду, что дверцы такого шкафа в процессе выполнения оксидирования или патинирования должны быть слегка приоткрыты, что обеспечит эффективную вытяжку вредных паров из его внутренней части.

Изделия из меди, латуни и бронзы перед патинированием следует тщательно очистить, обезжирить и промыть в теплой воде. После самой процедуры патинирования или оксидирования обработанные предметы также промывают и укладывают в опилки для просушки. Использование опилок является более щадящим методом просушки, так как выполнение такой процедуры при помощи тканевого материала может повредить тонкую пленку сформированной патины, которая еще не закреплена лаком. Кроме того, при помощи ткани после патинирования практически невозможно качественно удалить влагу из углублений на рельефных поверхностях, а опилки ее легко вытянут.

Покрытую лаком поверхность можно отполировать войлочной насадкой

Изменения цвета меди и ее сплавов от серого до черного

Серый, темно-серый или черный цвет меди и ее сплавов делает внешний вид изделия более привлекательным и презентабельным. Для получения этих цветов, степень насыщенности которых можно регулировать, нужен используемый уже не один десяток лет состав «серная печень». Свое название он получил из-за того, что в процессе приготовления он должен спечься, то есть превратиться в запекшуюся массу.

Чтобы сделать такой состав для патинирования в домашних условиях, необходимо выполнить следующие действия:

• одну часть порошковой серы смешивают с двумя частями поташа;
• полученную смесь помещают в жестяную банку, которую затем надо поставить на огонь;
• дождавшись расплавления порошка и начала его спекания, необходимо поддерживать этот процесс на протяжении 15 минут.

Для приготовления серной печени понадобится сода и сера

В процессе спекания порошка на его поверхности может вспыхнуть сине-зеленое пламя, которое можно не сбивать, так как оно не ухудшит качественные характеристики серной печени. После окончания спекания и полного остывания полученную массу следует измельчить до порошкообразного состояния. Этот порошок, если его поместить в стеклянную банку с плотно закрывающейся крышкой, можно хранить достаточно долго.

Для того чтобы при помощи серной печени выполнить патинирование различных металлических сплавов, используют несколько основных методов.

Данный способ предполагает использование водного раствора серной печени. С его помощью можно изменить цвет изделий, изготовленных из следующих материалов:

• меди;
• стерлингового серебра;
• бронзы и латуни.

Цвета, которыми можно окрасить поверхности изделий при помощи данного метода, также различаются:

• медь и серебро – пурпурный, голубой (получить очень сложно), серый, коричнево-серый, черный;
• латунь и бронза – нежно-золотистый.

Проба раствора на меди, бронзе и латуни дает различные эффекты

Если вы не знали раньше, как состарить медь и сформировать на поверхности данного металла прочную пленку патины, отличающуюся насыщенным черным цветом, используйте именно этот способ. Для его реализации изделие из меди помещается в раствор, состоящий из литра воды и 1–20 граммов порошка серной печени.

Чтобы окрасить медь в светло-серый цвет, раствор готовят по другой рецептуре: в 1 литр воды растворяют по 2–3 грамма хлористого натрия и серной печени. В полученный раствор помещается изделие из меди, за изменением цвета которого следует внимательно следить. После того как цвет металла приобретет желаемую тональность, подвергаемый патинированию предмет необходимо промыть водой и просушить в опилках.

Продолжительность обработки медного украшения раствором зависит от желаемого эффекта чернения

Для патинирования меди можно также применять раствор, приготовленный по следующей рецептуре: в насыщенный водный раствор сульфата меди добавляют нашатырный спирт и делают это до тех пор, пока жидкость не станет прозрачной и ярко-синей. Очищенное и обезжиренное обрабатываемое изделие помещается в такой раствор на несколько минут, после чего его извлекают и подвергают незначительному нагреву. После таких манипуляций медь должна приобрести насыщенный черный цвет.

Для использования данного метода, который также позволяет качественно почернить медь даже в домашних условиях, обрабатываемый предмет необходимо зачистить при помощи тонкой наждачной бумаги. К зачищенной поверхности не следует прикасаться руками, чтобы на ней не образовались жировые пятна. После предварительной подготовки к патинированию предмет обрабатывается раствором хлористой платины или полностью погружается в него. В такой раствор, если он не вызывает кислой реакции, можно добавить небольшое количество соляной кислоты.

Сформировать на поверхности медного изделия прочную окисную пленку, отличающуюся насыщенным черным цветом, позволяет его погружение в состав, приготовленный из азотной кислоты и металлической меди. Чтобы изменение цвета медной детали проходило более интенсивно, такой раствор можно дополнительно подогреть.

Получение патины других цветов

Для формирования на меди окисной пленки другого цвета можно даже в домашних условиях воспользоваться одним из следующих методов.

Для получения красно-коричневой окисной пленки медное изделие на несколько минут помещают в состав, приготовленный из одной части медного купороса, одной части хлористого цинка и двух частей воды.

На примере одной детали видно, как изменяется оттенок в зависимости от продолжительности нахождения в растворе

Чтобы получить такую патину, предмет из меди необходимо поместить в раствор, состоящий из одного литра воды и 20 граммов сернистого аммония. Изменяя температуру нагрева обрабатываемого изделия перед патинированием, можно регулировать интенсивность окрашивания.

Чтобы придать поверхности медного изделия светло-коричневый цвет, необходимо обработать его смесью натриевого хромпика (124 г/литр), азотной (15,5 г/литр) и хлористоводородной (4,65 г/литр) кислот, 18-процентного сульфида аммония (3–5 г/литр). Такой раствор наносится кистью и выдерживается в течение четырех-пяти часов.

Покрывайте поверхности детали, пока не добьетесь нужного оттенка

Для получения поверхности такого цвета медную деталь на 5–25 минут помещают в горячий раствор (90–95°), в состав которого входят персульфат аммония (9,25 г/литр) и едкий натр (50 г/литр). Процедуру для достижения требуемого эффекта повторяют 2–3 раза.

Гамма от оливкового до коричневого

Медное изделие для патинирования на 10–15 минут помещают в подогретый водный раствор бертолетовой соли (50–70 г/л), нитрата меди (40–50 г/л) и хлорида аммония (80–100 г/л).

Наиболее популярным методом создания зеленой патины является погружение медного предмета в состав, приготовленный из воды (1 литр), медного купороса (50 г) и марганцовокислого калия (5 г).

Существует еще множество методов, позволяющих создавать патину разнообразных оттенков зеленого, коричнево-черную, золотистую, золотисто-коричневую с малиновой побежалостью и других.

Способы и правила патинирования меди

Патинирование меди, или оксидирование, — это создание на поверхности металла искусственной оксидной пленки. Его применяют для состаривания медных и латунных украшений, предметов интерьера из бронзы (например, деталей шкатулок или мебели, статуэток). Антиквары обрабатывают монеты, чтобы придать им аутентичный вид после чистки, когда натуральная патина повреждена или ее пришлось снять.

По составу искусственные оксидные пленки аналогичны атмосферной патине, но некоторые из них легко стираются, поэтому их покрывают лаком. Есть несколько способов обработки металла для нанесения на него пленки оксида, при этом патинирование латуни и меди проводят одинаково:

• Химический (обработка химреактивами). Часть растворов токсична или работа с ними требует соблюдения сложной технологии; другие можно без боязни использовать дома.
• Электрохимический (обработка в ванночке с электролитом).
• Термический (воздействие огнем).

Перед началом работы предмет очищают, обезжиривают спиртом или средством для посуды, промывают и высушивают. Изделия с рельефными деталями и монеты после обработки не протирают тканью, а сушат в опилках. Ткань стирает непрочные пленки, а в углублениях остается влага, и цвет в них продолжает меняться, хотя и менее интенсивно.

Быстрые способы

1) Патинирование меди в домашних условиях можно проводить всеми способами, однако самый простой из них — термический. Если водить струей огня по поверхности металла, получаются радужные разводы от бледно-желтого и оранжевого до лилового — по мере нагрева окраска металла становится темнее. Если у вас нет ювелирной горелки, зажмите украшение в плоскогубцах и «обмакивайте» его в краешек пламени на конфорке кухонной плиты. Опустите раскаленную деталь в воду, и «цвета побежалости» зафиксируются, а чтобы окраска не стиралась, ее покрывают лаком.

2) Для простого химического патинирования используют серную мазь. Наложите слой мази на деталь и оставьте на 3-4 часа, а потом вымойте ее мылом или средством для посуды.

• Серная мазь очень жирная, поэтому не применяйте ее для предметов с рельефом: из углублений трудно убирать ее остатки.
• При окислении меди на воздухе образуется темная и неустойчивая к истиранию патина. Наносите состав на предметы, погруженные в воду, смазав их вазелином: мазь ляжет равномернее, а оттенок будет слабее.
• Чтобы снять неудачную патину положите украшение или монету на 10 минут в теплый раствор лимонной кислоты или отмойте хозяйственным мылом под струей воды.

3) Безопасный и действенный способ облагородить цвет брошки, кольца, монеты — использовать вареное яйцо. Дайте ему остыть, поместите в пакет, разомните вместе со скорлупой и положите в смесь обезжиренный предмет. Через полчаса на украшении появится «налет старины», а 5-6 часов выдержки дадут прочную радужную патину.

Состав с серной печенью

Серной печенью, или печеной серой, называют сернистое соединение натрия или калия, полученное сплавлением порошка серы с поташом (древесной золой) либо содой. Она продается в магазинах химреактивов в виде гранул, порошка или геля. Состав с содой можно приготовить самостоятельно:

• расплавьте 20 г серы и добавляйте в нее соду, пока смесь не перестанет пузыриться;
• долейте 50 мл воды, перемешайте и кипятите 2 минуты.

Когда жидкость отстоится и остынет, ее сливают, оставляя осадок, и хранят в холодильнике в закупоренной непрозрачной банке 2-3 дня. Для раствора из покупного сырья берут 10-20 г порошка либо гранул на литр воды, а гель наносят в неизменном виде или разбавляют. В подогретой жидкости реакция идет активнее, но можно прогреть под струей горячей воды саму деталь и опустить ее в холодный раствор. Цвет пленки варьируется от красновато-коричневого, пурпурного, густо-лилового до черного и зависит от концентрации, температуры и времени выдержки.

Состав для чернения меди может испортить вставки в кольце, кулоне, сережках. Восприимчивы к реактивам жемчуг и некоторые камни — бирюза, агаты, яшма.

Оксидирование в парах аммиака

Нашатырный спирт, или 10 % водный раствор аммиака, применяют для тонирования меди в коричневый, оливковый цвет (в углублениях — до синего и черного), пятнистый голубой с вкраплениями меди. Если перед обработкой опустить деталь в раствор поваренной соли, на темной поверхности проступят ярко-голубые или темно-голубые вкрапления.

Гладкая поверхность предварительно шлифуется наждачной бумагой или шлифмашинкой с насадками: тогда пленка ляжет ровнее и ее тон будет однороднее. Фактурную поверхность не шлифуют — перепады тона в углублениях и шероховатостях создают дополнительный художественный эффект.

Каждый из вариантов патинирования меди в парах аммиака имеет свои недостатки и преимущества, на цвет пленки это не влияет. Учитывайте, что нашатырь способен повредить тонированные агаты, малахит, натуральный жемчуг, бирюзу. Он безопасен для кварцев (аметисты, цитрины), гранатов, стекла, камней Сваровски.

1) Раствор наливают в рюмку (один колпачок пластиковой бутылки), ставят на дно контейнера, вокруг раскладывают предметы для обработки и закрывают крышку. Медь темнеет через 30-60 минут и приобретает темно-оливковый цвет. Таким способом удобно оксидировать большое количество деталей, но из-за низкой концентрации аммиака в воздухе процесс может длиться от 4 до 6-8 часов для других металлов.

2) Деталь погружают в раствор. А если нужно состарить части украшения, вставки которого неустойчивы к раствору аммиака, их подвешивают в стеклянную емкость, на дно которой наливают нашатырный спирт. Для этого применяют проволоку сечением 0,4 или 0,3 мм: ее свободный конец выводят через дырочки в крышке. При этом способе оксидирование происходит за 10-15 минут.

Если подвесить предмет не получится, мелкие детали кладут на подставки из колпачков, а крупные закрепляют на каркасе из деревянных палочек. При таком способе обработки одновременно окрашивают меньше предметов.

Получив нужный оттенок, достаньте и промойте деталь. Иногда процесс проходится повторять, так как окончательный цвет патины проявляется, когда медь высохнет. Готовое украшение покрывают воском или лаком в аэрозоле, например, Krylon Matte Finish.

Патинирование в опилках

Для работы используют чистые отходы деревообработки. Опилки из клееной фанеры использовать нельзя, так как клей реагирует с патинирующим раствором. Таким способом на меди получают крапчатый розовый, голубой и черный оттенки, а на латуни — крапчатые золотой, зеленый или голубой, коричневый, черный. Раствор готовят из:

• 16 грамм соли;
• 300 мл (для латуни и других сплавов) / 600 мл (для меди) нашатырного спирта;
• 700 мл воды.

Смешайте ингредиенты и пропитайте раствором опилки — они должны быть влажными, но не мокрыми. Поместите смесь в пластиковый контейнер, погрузите в них изделие, закупорьте емкость. Положите пару кусочков меди близко к поверхности смеси, чтобы по их цвету контролировать окрашивание, не касаясь обрабатываемого предмета.

Раствор можно использовать не только с опилками, но и с другими впитывающими влагу носителями: сухой листвой, сеном, наполнителем для кошачьих лотков. Время обработки зависит от того, в каком носителе окрашивается металл (для меди в опилках это 4-6 часов, для латуни — от 12 часов до суток) и от структуры носителя. Материалы с мелкой текстурой нельзя ворошить во время процесса, а изделие в листьях или сене нужно поворачивать, чтобы окраска шла равномерно.

Также на интенсивность цвета и другие параметры оксидной пленки влияют:

• Пропорции нашатырного спирта и/или соли.
• Увлажненность носителя. Если опилки недостаточно влажные, окрашивание будет слабым, если мокрые — крапчатой окраски не получится (поверхность меди стравится).

Промойте и высушите детали в сухих опилках. Готовая смесь пригодна в течение нескольких дней, а раствор в герметичной таре в холодильнике либо погребе хранится довольно долго.

Электрохимический способ

Цветное («радужное») электрохимическое патинирование применяют не для состаривания, а для декорирования изделий. Его оттенки зависят от напряжения, температуры электролита, времени воздействия, текстуры поверхности. Как источник тока можно использовать автомобильный аккумулятор: «плюс» подается на медную палочку-анод, «минус» — на обрабатываемую деталь.

Для приготовления электролита понадобится 60 г медного купороса; 90 г рафинада, 45 г каустической соды (едкий натр) и дистиллированная вода. Работать придется в резиновых перчатках, респираторе и защитных очках — раствор настолько едкий, что его можно было бы использовать для прочистки сантехники. Патинирование проводят с открытыми окнами в помещении с мощной вытяжкой.

• Подогрейте 300 мл воды до 60-80 градусов, растворите в ней медный купорос и сахар.
• В таком же количестве холодной воды растворите едкий натр, понемногу всыпая его в емкость (если всыпать порцию сразу, то вода закипит — при растворении NaOH в воде выделяется тепло).
• К раствору едкого натра небольшими порциями и перемешивая доливайте раствор купороса с сахаром. Добавьте воды до литра.

Патинирование медной монеты

Получившуюся темно-синюю непрозрачную жидкость подогрейте до 80°С, опустите в нее украшение и выдержите минуту. После этого подавайте напряжение от 0,6 до 1,1 V, в зависимости от размера предмета (чем оно выше, тем быстрее реакция и темнее цвет). Так, при 0,7-1,0 V возникают золотистые с нарастанием к розовому оттенки; при 1,2-1,4 V — фуксиевые, которые переходят в зеленоватые; дальше идут синие и фиолетовые. После этого гамма повторяется, поэтому если вы не успели достать деталь, уловив нужную окраску, дождитесь очередного цикла.

Зависимость цвета патины от времени воздействия.

Попробуйте рывком повысить напряжение до 1,7-2 V на 1-2 секунды. Цвет патинируемой детали может оказаться любым, но скорее всего, вы получите оксидную пленку с голографическим эффектом. В зависимости от угла, под которым на него смотрят, поверхность кажется то красно-фиолетовой, то зеленой.

Патина, полученная гальваническим способом, безопасна для кожи и довольно стойкая, но ее не помешает покрыть лаком, например, акриловым изоляционным Plastik 71. Он продается в магазинах для радиолюбителей («лак для печатных плат») и предназначен для защиты электронных компонентов от влаги и повреждений. В отличие от многих других составов, он не стирает и не меняет цвет оксидной пленки на патинированном металле.

Патинирование или как состарить металл

Патинирование или как состарить металл (отсюда)

Патинирование – это техника «состаривания» поверхности металла или дерева, которая достигается путем нанесения красителей на основе различных кислот. В результате изделия приобретают особый шарм, дух старины. Рабочие поверхности перед проведением манипуляций приводят в порядок, затем обрабатывают специальной грунтовкой из баллончика, позволяющей краске лучше закрепиться на поверхности. Патинирование металла требует времени и терпения, о том, как нанести краску-патину на поверхность и какой эффект можно получить, рассмотрим далее.

Что понадобится для работы

Само значение слова «патина» никак не связано с процессами окрашивания. Оно имеет итальянское происхождение и обозначает пленку, которая образуется на металле после длительного взаимодействия с кислородом.

Изначально приходилось долго ждать, когда металл сам окислится, а результат был совершенно непредсказуем, сейчас эту технику можно воспроизвести дома своими руками при помощи следующих материалов:

• патина понравившегося вам цвета (в порошке);
• жидкий растворитель;
• кисть (размер 2-3) или губка;
• небольшие пластиковые или стеклянные ванночки (не берите металлические, они могут взаимодействовать с краской);
• изделие из металла, которое вы хотите декорировать.

Обратите внимание на технику безопасности! Средства для патинирования подразумевают работу с химическими окислителями, растворителями и требуют особой аккуратности.

Рекомендуется не работать в замкнутых помещениях без защиты дыхательной системы. Лучше работать на свежем воздухе, в помещениях с хорошей вентиляцией (с открытыми окнами, включенной вытяжкой, сквозняком). При попадании кислоты на поверхность кожи немедленно промойте под проточной водой затем нанесите кашицу из пищевой соды. При появлении высыпаний, ожогов или каких-либо кожных изменений, немедленно обратитесь к врачу!

Цвета патинирования

На различных металлических поверхностях путем патинирования можно добиться совершенно различных цветовых решений. Наиболее распространенный цвет патины – зеленоватый, он получается путем окисления меди. На других металлических поверхностях получаемый оттенок может быть совершенно иным:

• Насыщенный желтый или цвет охры на стальных поверхностях.

• Шоколадно-коричневый на латунных и бронзовых предметах.

• Темно-серый на серебряных изделиях.

Выбор сухой патины для работы по металлу достаточно разнообразен. Продается пудра практически в каждом строительном магазине. Наиболее распространенные цвета:

• состаренное серебро;
• натуральная или окисленная медь;
• червонное золото.

Также доступны более яркие радикальные цвета, например, синий, сиреневый, красный, позволяющие добиться оригинального эффекта на поверхности различных металлов.

Подготовка поверхности

Декоративное нанесение патины требует тщательной подготовки обрабатываемой поверхности, металл должен быть идеально гладким. На нем не должно быть проявления коррозии, она не даст хорошо загрутновать поверхность, верхние слои достаточно быстро запузырятся и облезут.

Все заусенцы необходимо удалить, сколы, выбоины зашпатлевать и зашлифовать наждачной бумагой (сначала грубой, затем более мелкой).

Подготовленное изделие покрывается специальной грунтовкой (удобнее всего, из спрея-баллончика), а затем на него наносится краска-патина для металла.

Обратите внимание, что эффект патины лучше всего выглядит на изделиях, окрашенных темной, особенно черной краской. Окрашенное изделие должно хорошо высохнуть, иначе патина будет плохо ложиться, и вы не добьетесь желаемого эффекта.

Техника нанесения краски-патины

Состаривать металл можно двумя способами: наносить патину при помощи кисти или губки. Набирая растворенную краску на кончик кисти, вы можете добиться совершенно разной текстуры, направленных мазков и различной глубины прокраски. Не мочите кисть перед началом работы, она должна быть обязательно сухой, мокрая кисть даст подтеки и капли на обрабатываемом металле.

Не берите слишком большую или маленькую кисточки – оптимальный размер щетины 2-3 см. Губка дает эффект «запыления», но не прижимайте её слишком сильно, иначе на обрабатываемой поверхности отпечатаются поры.

Держите наготове салфетку с растворителем и немного основной краски, которой окрашено изделие. Работа с патиной должна быть практически безошибочной. Повторное нанесение патины на металл на одно и тоже место дает некрасивый «плоский» эффект. При окрашивании отдельных элементов будьте аккуратны: если вы случайно «мазнули» рядом, просто закрасьте этот участок фоновой краской.

На видео: нанесение патины на металл.

Патинирование металла окислителями

Получение патины на металле путем его погружения в различные химические составы – трудоемкий способ, результатом которого станет образование цветной пленки (налета) на поверхности металла. Этот вид гораздо более прочен, поскольку пленка не стирается быстро при механическом воздействии, как краска. Если вам хочется почувствовать себя творцом и попробовать добиться состаривания металла при помощи патинирующих растворов, вам понадобятся специальные химикаты.

Обрабатываемую поверхность следует подготовить, как и при работе с краской, но не грунтовать и не красить, а обезжирить и отбелить в кислотном растворе. Все манипуляции вы можете провести дома, своими руками создать шедевр или дать новую жизнь старым предметам.

Как сделать классическое патинирование дома и получить желаемые цвета? При патинировании латуни наиболее часто стремятся добиться черного или глубокого коричневого цвета, оливкового оттенка, темно-оранжевого или мышино-серого цветов. Коричневый цвет достигается путем погружения металла в раствор тио-сульфита натрия, в народе известного как фотофиксаж.

В готовый раствор предварительно добавляют кислоту (серную, соляную, азотную) и опускают туда металл. Не передержите изделие! Патина проявится очень быстро. Работайте аккуратно! Используйте резиновые перчатки и делайте небольшие перерывы каждые 15-20 минут.

Важно! Покрытие не очень стойкое, его надо обязательно покрывать сверху лаком.

Как получить другие оттенки:

• Для получения оливкового оттенка латунное изделия погружают в раствор, состоящий из нашатыря, воды и хлорированной окиси меди (в пропорции 4/5/2). Будьте очень аккуратны – состав токсичен.
• Густой оранжевый оттенок на латуни даст смесь сульфита калия, а седой серый – печени серной (спекшаяся смесь серы 5 г в порошке и поташа).
• На меди, как и на латуни, патина получается очень эффектной. На ней можно получить черный оттенок (при погружении в раствор печени серной) и старинной черноты (если смешать 2-3 г печени серной, добавить столько же обычной соли).
• Медный купорос вместе с хлористым цинком даст кроваво-красный оттенок патины.
• Роскошный синий цвет стали придаст смесь гипосульфита и уксусного кислого свинца (150 г плюс 50 г на 1 л воды). Патина на стали проявляется как при погружении в холодный раствор, так и при его кипячении (оттенок будет насыщеннее).
• Добиться оттенка воронова крыла («воронение») можно погружением изделия в раствор хромпика из расчета 100 г на литр воды. Сталь приобретет удивительное металлическое свечение с глубоким, черно-синим оттенком. Примерно через 20 минут сталь покроется пленкой удивительного, иссиня-черного оттенка.
• Бронзовые изделия при патинировании приобретают разнообразные оттенки зеленого и синего. Для получения светло-зеленого оттенка понадобится 3 части хлористого алюминия, 1,5 5% уксуса и 5 соли меди. Время выдержки желаемого оттенка на бронзе определяют визуально. Чем дольше выдержка, тем глубже, темнее будет получаемый оттенок.

После завершения работы с кислотами, неиспользованные жидкости непременно необходимо утилизировать. Не храните смеси! Полученные изделия необходимо тщательно просушить, покрыть сверху матовым или блестящим лаком.

Патинированиие, придание предметам оттенка старины – увлекательнейший процесс, который не только увлечет всех членов семьи, но и позволит вам реализовать дизайнерские идеи. Неважно, какой именно вид состаривания вы выберете – при помощи краски или сложный процесс работы с химикатами, результатом кропотливого труда будет новая жизнь ваших любимых предметов.

lmplex › Блог › Безопасный общедоступный состав для травления меди в домашних условиях

Многие из нас занимаются травлением плат, пожалуй, с подросткового возраста. Рецепты предыдущих поколений известны и используются десятками лет.

Все известные методы обладают как индивидуальными, так и общими недостатками, усугубляемыми отсутствием собственной оборудованной мастерской, закрытой для доступа любопытных домашних питомцев и родственников. Практически не удаляемые пятна, неприятный запах, общая опасность некоторых используемых реактивов и прочие причины влекут за собой необходимость оправдываться и доказывать очевидную вещь – пользу от занятий радиолюбительством.

Помимо прочего в самый неподходящий момент, так сказать на взлёте деятельной активности, вдруг не оказывается нужных компонентов, или оказалось, что они уже пришли в негодность. Порой, быстро и в доступных точках продаж, найти привычные или, вообще, любые реактивы и вовсе не представляется возможным, что влечёт за собой потери целых дней творчества…

Однако всё в этой жизни меняется… Растём мы, растут и наши запросы, увеличиваются рабочие напряжения и токи. И вот мы уже меняем медь 32 мкм на медь 105 мкм и длительность, и расход реактивов, и качество процесса нас не устраивают.

Для начала, рассмотрим, так сказать классику. Нетерпеливые могут, конечно, пропустить

уже известное и много где упомянутое, и начать с п.5. Но, думаю, краткое изложение по схеме: уравнение реакции, анализ течения с указанием окислительно-восстановительных потенциалов (далее по тексту ОВП), достоинства и недостатки, создадут более полную картину.

Следует заметить, что мы ориентируемся на нормальный ОВП а именно рассчитанный по справочным данным при активности как самого реактива, так и продуктов реакции равной 1 экв./литр.

Итак, с п.1 по п.4 рассматриваем классику:

1. Травление меди раствором хлорного железа.

Рис. 1 1 -стандартная упаковка; 2 — шестиводное хлорное железо; 3 — безводное хлорное железо (растворяется в воде со спецэффектами, но получаемый раствор аналогичен раствору из водного железа); 4- раствор в начале травления; 5 — отработанный раствор хлорного железа; 6 — меднёный гвоздь.

Движущая сила (разность нормальных ОВП потенциалов) для этой реакции составляет:

Это не так уж и мало, но, потенциал и скорость процесса сильно уменьшаются по мере накопления в растворе продуктов реакции, что наверняка было всеми замечено. Поработавший раствор травит медь заметно медленнее, чем свежий.

Некоторые пытаются «оживить» отработанный раствор, осаждая из него медь гвоздями, скрепками и т.п., получая, сначала прозрачный зеленовато-голубоватый раствор, очень медленно превращающийся, при доступе воздуха, в ни к чему непригодную «чёрную жижу», которая, при утилизации, разукрашивает сантехнику в цвета ржавчины. Однако удаление меди из отработанного раствора, совершенно бесполезно, поскольку вместо неё в растворе прибавляется хлорид закисного железа FeCl2, который растворять медь не способен в принципе. Вопрос регенерации ХЖ решило бы добавление соляной кислоты, но если у вас она есть, и работать с ней вы согласны, то вам совершенно не нужно отработанное ХЖ, об этом ниже.

Достоинства:
— умеренная скорость травления меди.
— использование единственного основного компонента, а именно хлорного железа.
— простота изготовления раствора «на глаз», главное, что бы концентрация была достаточной.
— не критична температура окружающей среды.

Недостатки:
— Скорость травления и ОВП раствора заметно снижаются по ходу процесса.
— Большим минусом этого метода можно назвать невысокую доступность хлорного железа для рядового радиолюбителя.
— Относительная дороговизна, порой на рынках заламывают немалую цену за мелкую фасовку.
— Также, немалым минусом являются трудноудаляемые пятна, которые оставляет хлорное железо на всём, с чем только не соприкоснётся. Одежда портится, обычно, необратимо.
— ХЖ заметно летуче, особенно при нагревании, плохо хранится (гидролизуется) при доступе воздуха, склонно вылезать из негерметичной тары, загрязняя собой и продуктами своего гидролиза все окружающие предметы.

2. Травление медным купоросом с солью.

Рис. 2 1 — варианты фасовки; 2 — соль и медный купорос; 3 — раствор бирюзового цвета до травления; 4 — отработанный раствор медного купороса.

Тут ключевую роль играет хлорид натрия (соль), поскольку, медь с медным купоросом практически не реагирует.

Движущая сила для этой реакции получилась немного меньше чем, у раствора хлорного железа — около 0,40 В. Следует заметить, что в процессе травления, на поверхности меди образуется осадок продукта реакции – нерастворимый хлорид меди(I) CuCl. Для успешного проведения травления просто необходим значительный избыток NaCl и подогрев, которые помогают справиться с этой напастью.

Несмотря на то, что отработанный раствор напоминает «чёрную жижу», он поглощает кислород из воздуха, и при подкислении, может быть регенерирован.

Достоинства:
— доступность медного купороса, широко применяемого в сельском хозяйстве, как средство защиты растений.
— в отличие от ХЖ не оставляет таких пятен и разводов. Пятна получаются другого цвета – синие. Но, они легко удаляются уксусом.

Недостатки:
— Медный купорос ядовит.
— В последнее время цена медного купороса бьет рекорды, в отличие от размеров фасовки, которые систематически уменьшаются.
— Требуется подогрев раствора для быстрого протекания реакции.
— Невысокая скорость травления.

3. Травление персульфатами (персульфат аммония или персульфат натрия).

Рис. 3 1 — упаковка и персульфаты россыпью; 2 — раствор до травленя прозрачен, после травления голубой ибо является раствором медного купороса и сульфата натрия.

Весьма интересная система, поскольку, казалось бы, одно вещество (персульфат чего-нибудь) — на самом деле, в процессе травления, распадается на три: перекись водорода, серную кислоту и не участвующий ни в чем сульфат натрия или аммония. Об этом факте говорит необходимость существенного подогревания раствора персульфата, которое необходимо для его гидролиза.

Движущая сила процесса, казалось бы бьёт рекорд 1,43 В! Вот только, практически, такой потенциал не достигается, поскольку персульфат, даже при нагревании его раствора не гидролизуется мгновенно и полностью.

Достоинства
— Высокий ОВП
— Высокая скорость травления
— Не оставляет грязных пятен
— Однокомпонентный состав

Недостатки
— Доступность заметно ниже чем у ХЖ
— Вместо пятен, склонен отбеливать и делать дырки в ткани.
— Требуется подогрев
— Применяются растворы высоких концентраций, поскольку больше половины массы реактива, в итоге, составляет балластный сульфат.

4. Травление перекисью водорода в соляной кислоте

Рис. 4 1 — 3% раствор перикиси водорода (аптеки); 2 — таблетки гидроперита (помимо медицины используются для отбеливания волос крашеными блондинками); 3 — соляная кислота — отлично портит вещи и раздражает кожу в то же время содержится в желудке ввиде от 0,4 до 0,6% раствора.

Перекись водорода уже присутствует в своей максимальной концентрации, что позволяет достигнуть максимального ОВП в 1,43 В.

В присутствие соляной кислоты или хлоридов реакция растворения меди протекает через образование промежуточного продукта CuCl, который не успевает выпасть в осадок и быстро окисляется далее. Образование этого продукта заметно понижает потенциал окисления меди, что существенно облегчает течение реакции. т.е. хлориды в данной системе являются катализатором.

Достоинства
— Самая высокая скорость травления из всех рассматриваемых.
— Не оставляет грязных пятен
— Процесс быстро протекает при комнатной температуре.
— Высокая доступность: перекись можно купить в аптеке, а вместо соляной кислоты годится подсоленный аккумуляторный электролит.

Недостатки
— Использование сильных кислот неизбежно приводит к дыркам в штанах и последующему разбору полётов.

и вот тут мы подходим к самому интересному:

5. Травление меди перекисью водорода в присутствие лимонной кислоты.

Рис. 5 1 — 20ти грамововая упаковка; 2 — россыпь лимонной кислоты; 3 — 15ти граммовые упаковки.

Анализ двух предыдущих методов (см. п.3 и п.4) привёл меня к выводу, что природа, используемой совместно с перекисью водорода, кислоты имеет малосущественное значение, и будет оказывать влияние только на скорость травления меди. Это значит, что можно использовать любую походящую кислоту, которая не окисляется перекисью водорода, например (роюсь в кухонном шкафчике) лимонную, ну или уксусную – но отставим пока уксус из-за неприятного запаха.

Выбор лимонной кислоты вызван тем, что она: доступна, имеет достаточную силу и не пахнет. Более того, лимонная кислота образует прочнейший комплекс с медью, что исключает всякое влияние продуктов реакции на её скорость! А для ускорения процесса следует добавить не расходующийся хлорид натрия.

Движущая сила процесса, внимание: 1,775 В, что является абсолютным рекордом!

Достоинства
— Весьма высокая скорость травления.
— Не оставляет грязных пятен
— Процесс быстро протекает при комнатной температуре.
— Не требуется труднодоступных реактивов: 3% перекись продаётся в аптеке, лимонная кислота – в гастрономе, а соль можно найти на любой кухне
— Травильный раствор безопасен для тела и одежды
— Это самый дешевый метод травления меди!

Недостатки, куда же без них.
— Средний цитрат меди малорастворим и может выпасть в осадок в т.ч. на поверхность травления. Для предотвращения возникновения проблемы не следует экономить лимонную кислоту.

Рекомендуемый способ приготовления травильного раствора:

В 100 мл аптечной 3% перекиси водорода растворяется 30 г лимонной кислоты и 5 г поваренной соли. Этого раствора должно хватить для травления 100 см2 меди, толщиной 35мкм.

Соль при подготовке раствора можно не жалеть. Так как она играет роль катализатора, то в процессе травления практически не расходуется. Перекись 3% не стоит разбавлять дополнительно т.к. при добавлении остальных ингредиентов её концентрация снижается.

Чем больше будет добавлено перекиси водорода (гидроперита) тем быстрее пойдёт процесс, но не переусердствуйте — раствор не хранится, т.е. повторно не используется, а значит и гидроперит будет просто перерасходован. Избыток перекиси легко определить по обильному «пузырению» во время травления.

Однако добавление лимонной кислоты и перекиси вполне допустимо, но рациональнее приготовить свежий раствор.

Вы можете использовать вместо лимонной и уксусную кислоту, но неприятный запах и меньшая скорость травления могут вас не устроить. ОВП реакции с уксусной кислотой 1,35В – что в принципе не так уж и мало, например в сравнении с ХЖ.

Напомню для тех кто только начинает:

— Для приготовления всех травильных растворов необходимо использовать пластиковую либо стеклянную посуду.
— Подогрев растворов следует проводить на водяной бане или специально предназначенными приспособлениями.
— Все растворы полученные после травления ядовиты из-за высокого содержания меди.
— Соблюдайте технику безопасности при работе с сильными кислотами.
— Утилизация отработанных растворов допустима путём выливания в общую канализацию.
— После травления плату следует ополоснуть слабым раствором уксуса и тёплой водой.