นักเคมีหลายคนบอกว่าการกัดทองแดงทำได้ดีที่สุดในห้องปฏิบัติการ เพราะกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้กรดต่างๆ ที่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ อย่างไรก็ตาม บางครั้งมีสถานการณ์ที่จำเป็นต้องดำเนินการตามขั้นตอนดังกล่าวอย่างเร่งด่วน ในบทความของเรา เราจะพูดถึงวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการดองทองแดงที่บ้าน รวมถึงข้อดีและข้อเสีย
ความปลอดภัย
เพื่อเริ่มต้น ฉันอยากจะพูดสักสองสามคำเกี่ยวกับความสำคัญของการปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยเมื่อทำงานกับสารเคมี แม้แต่ผู้เชี่ยวชาญก็ไม่ควรละเลยพวกเขา เนื่องจากความผิดพลาดเพียงเล็กน้อยก็อาจนำไปสู่ผลที่ตามมาที่น่าเศร้าได้ นี่คือรายการกฎที่ต้องปฏิบัติตามเมื่อดองทองแดงด้วยกรด:
- ขั้นตอนควรทำในที่อากาศถ่ายเทดี
- ระหว่างดำเนินการ จำเป็นใช้ถุงมือป้องกันและแว่นตา;
- คุณควรมีทิชชู่และน้ำสะอาดอยู่เสมอ
- หากน้ำยาสัมผัสกับผิวหนังให้ไปพบแพทย์ทันที
- หากคุณไม่แน่ใจเกี่ยวกับการคำนวณของคุณ ก็อย่าทำตามขั้นตอนเลยจะดีกว่า
ถ้าเกิดว่ากรดติดมือคุณ ให้ปฐมพยาบาลตัวเองโดยรักษาบริเวณที่ได้รับผลกระทบด้วยน้ำ - สิ่งนี้จะทำให้ผลกระทบของกรดเป็นกลางอย่างมาก แต่แม้หลังจากนั้น คุณควรติดต่อผู้เชี่ยวชาญเพื่อขอความช่วยเหลือ โดยเฉพาะถ้าผิวมีจุดสีแดง
แกะสลักด้วยเฟอริกคลอไรด์
มีน้ำยากัดทองแดงจำนวนมากที่เหมาะสำหรับใช้ที่บ้าน ตัวอย่างเช่น หนึ่งในตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดที่นักเรียนทุกคนรู้จักคือสารละลายของเฟอริกคลอไรด์ นี่คือรายการข้อดีหลักของวิธีนี้เหนือวิธีอื่นๆ:
- ความเร็วที่เสถียรของกระบวนการทางเคมีเป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักเคมีมือใหม่
- เพียงองค์ประกอบเดียวเท่านั้นที่จำเป็นสำหรับการแกะสลัก - เหล็กคลอไรด์;
- ปริมาณของเฟอริกคลอไรด์ในสารละลายไม่ส่งผลต่ออัตราการแกะสลัก
- คุณสามารถละเลยอุณหภูมิแวดล้อม
ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีนี้คือ เฟอริกคลอไรด์ค่อนข้างแพง และส่วนใหญ่หาซื้อได้เฉพาะในตลาดมืดเท่านั้น อย่างไรก็ตาม หากคุณได้รับองค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน คุณสามารถทำการทดลองได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องกลัวว่าจะไม่มีประสบการณ์หรือความรู้
คอปเปอร์ซัลเฟตและเกลือ
การแกะสลักทองแดงด้วยกรดกำมะถันสีน้ำเงินเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งในการทำให้ทองแดงมีลักษณะเป็นเงา คุณสามารถซื้อสารออกฤทธิ์ได้ที่ร้านฮาร์ดแวร์ใด ๆ ในราคาค่อนข้างต่ำ นอกจากนี้ เศษคอปเปอร์ซัลเฟตยังมีประโยชน์อย่างมากในฟาร์ม อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้มีข้อเสียค่อนข้างกว้าง:
- หากใช้ไม่ถูกวิธี สารอาจทำร้ายคนได้
- เมื่อใช้รีเอเจนต์เป็นเวลานาน ทองแดงจะกลายเป็นผง
- อัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของของเหลวเป็นส่วนใหญ่
อย่างไรก็ตาม ไม่มีใครลืมความจริงที่ว่าคอปเปอร์ซัลเฟตถูกกำจัดออกอย่างง่ายๆ ด้วยกรดอะซิติกจากชิ้นส่วนของเฟอร์นิเจอร์หรือเสื้อผ้าที่ต่างจากเฟอร์ริกคลอไรด์ ดังนั้นคุณจึงไม่ต้องกังวลว่าชุดใหม่จะสกปรกระหว่างขั้นตอนการแกะสลัก เพราะทำความสะอาดง่าย
แกะสลักด้วยเพอร์ซัลเฟต
แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟตเป็นสารเคมีที่รู้จักกันดีซึ่งมีลักษณะคล้ายเกลือแกงทั่วไปและสามารถนำมาใช้ดองทองแดงได้ อย่างไรก็ตาม เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญทันทีว่าหลังจากขั้นตอนดังกล่าว แผ่นโลหะพิเศษจะยังคงอยู่บนโลหะ ซึ่งจะต้องเอาออกด้วยตนเอง ประโยชน์ของวัชพืชในลักษณะนี้จะมีลักษณะดังนี้:
- แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟตไม่เป็นอันตรายต่อของตกแต่งภายในเสื้อผ้า
- หนึ่งเพียงพอสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่สมบูรณ์องค์ประกอบสำคัญ;
- อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีค่อนข้างสูง
แม้ว่าจะมีการชี้แจงที่สำคัญประการหนึ่งเกี่ยวกับประเด็นแรก รีเอเจนต์จะไม่เป็นอันตรายหากสัมผัสกับเสื้อผ้าหรือวัตถุในปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น ในปริมาณมาก สามารถเผาผ่านเนื้อเยื่ออ่อนและแม้แต่เนื้อได้
กรดไฮโดรคลอริกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
อาจเป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดในการทดลองที่บ้าน การกัดทองแดงด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และกรดไฮโดรคลอริกเป็นสิ่งที่ผู้เริ่มต้นควรเริ่มต้นด้วย เนื่องจากสามารถซื้อเปอร์ออกไซด์ได้ที่ร้านขายยาทุกแห่ง และกรดไฮโดรคลอริกสามารถแทนที่ด้วยอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ โปรดทราบว่าไม่ใช่รายการสิทธิประโยชน์ต่อไปนี้:
- อัตราการตอบกลับสูงสุดของวิธีการที่ระบุไว้ทั้งหมด;
- ปฏิกิริยาดำเนินไปได้ดีที่อุณหภูมิห้องปกติ
- ไม่ทิ้งคราบที่มองเห็นได้เมื่อสัมผัสกับผ้าหรือผิวหนัง
สำหรับข้อเสีย มีเพียงอย่างเดียวคือกรดไฮโดรคลอริกที่มีความเข้มข้นสูงอาจส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากผู้ทดลองละเลยกฎความปลอดภัยขั้นพื้นฐาน ดังนั้นควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเตรียมสารละลายก่อนดำเนินการตามกระบวนการแกะสลัก
กรดซิตริกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
การแกะสลักทองแดงด้วยกรดซิตริกเป็นวิธีการที่รู้จักกันดีซึ่งจะไม่ทำอันตรายต่อบุคคลในกรณีที่ใช้รีเอเจนต์โดยประมาทอย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาอาจช้าลงได้เมื่อมีกรดซิตริกเข้มข้นมากเกินไป รายการข้อดีจะประมาณนี้
- เมื่อใช้อย่างเหมาะสม อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะค่อนข้างเร็ว
- ต้นทุนต่ำขององค์ประกอบหลัก - น้ำยาจะมีราคา 30 รูเบิล;
- สารละลายไม่ต้องการความร้อนเพิ่มเติม
อย่าลืมความพร้อมใช้งานขององค์ประกอบที่จำเป็นทั้งหมด ตัวอย่างเช่น กรดซิตริกสามารถซื้อได้ที่ซูเปอร์มาร์เก็ต และขายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยไม่ต้องมีใบสั่งยาที่ร้านขายยาในเมืองของคุณ นอกจากนี้ วิธีแก้ปัญหาดังกล่าวยังปลอดภัยสำหรับมนุษย์ หากคุณไม่คำนึงถึงการสัมผัสกับตา
เตรียมวิธีแก้ปัญหาที่บ้าน
ดังนั้น หลังจากชั่งน้ำหนักข้อดีและข้อเสียอย่างรอบคอบแล้ว คุณควรเลือกวิธีการแกะสลักที่ดีที่สุดและเตรียมวิธีแก้ปัญหาสำหรับการทดสอบ เป็นอีกครั้งที่เราให้ความสนใจกับการปฏิบัติตามมาตรการป้องกันความปลอดภัยในระหว่างการทดลองทางเคมี แม้ว่าคุณจะมีประสบการณ์มากมายในการจัดการกับรีเอเจนต์ คุณไม่ควรละเลยความปลอดภัยของคุณเอง เพราะสิ่งนี้อาจจบลงอย่างน่าเศร้า ตัวอย่างเช่น ไม่ว่าในกรณีใด อย่าเพิ่มรีเอเจนต์ลงในสารละลายมากไปกว่าที่แนะนำ เพราะสิ่งนี้ไม่เพียงแต่จะนำไปสู่ปัญหาสุขภาพเท่านั้น แต่ยังทำลายผลิตภัณฑ์ทองแดงที่มีราคาแพงด้วย สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำสิ่งนี้หรือวิธีแก้ปัญหาที่บ้าน คุณจะพบในส่วนต่อไปนี้
เตรียมสารละลายเฟอริกคลอไรด์
ดังนั้น ในการแก้ปัญหา คุณต้องหาภาชนะแก้วที่สะอาดก่อน ไม่แนะนำให้ใช้แม้แต่เหล็กเคลือบ เพราะรอยขีดข่วนเล็กน้อยบนพื้นผิวอาจทำให้เฟอร์ริกคลอไรด์ทำปฏิกิริยากับภาชนะได้ ที่ด้านล่างของภาชนะ เราใส่ส่วนประกอบสำคัญจำนวนเล็กน้อย เราขอเตือนคุณว่าต้องใช้ถุงมือในกระบวนการทั้งหมด เนื่องจากการสัมผัสของเฟอร์ริกคลอไรด์บนผิวหนังอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อผิวหนังชั้นหนังแท้ได้
วางทองแดงบนเตารีดอย่างระมัดระวังแล้วเติมน้ำให้เต็ม หลังจากนั้นจำเป็นต้องปิดจานด้วยฝาพลาสติกหรือถุงพลาสติก เราทิ้งภาชนะสำหรับดองไว้ที่ใดก็ได้ เนื่องจากปฏิกิริยาไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณแสงแดดหรืออุณหภูมิของอากาศ อย่างไรก็ตาม คุณไม่ควรวางชามเฟอร์ริกคลอไรด์ไว้ใกล้อาหารหรือโต๊ะอาหาร แน่นอน ขอแนะนำให้เก็บให้พ้นมือเด็ก
เตรียมสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต
หากคุณตัดสินใจที่จะดองคอปเปอร์โดยใช้คอปเปอร์ซัลเฟต สำหรับสิ่งนี้ คุณจะต้องไม่เพียงแค่สารออกฤทธิ์เท่านั้น แต่ยังต้องใช้เกลือที่บริโภคได้ทั่วไป รวมทั้งน้ำและภาชนะด้วย ส่วนประกอบทั้งหมดจะต้องผสมเข้าด้วยกันในอัตราส่วน 1: 1 จนกว่าจะเกิดความสม่ำเสมอร่วมกันและเกลือจะละลายในน้ำอย่างสมบูรณ์ ต้องวางทองแดงในภาชนะเปิดเป็นเวลาหลายชั่วโมงจนกว่าจะมีความมันวาว
อย่าลืมว่าไอระเหยของคอปเปอร์ซัลเฟตอาจค่อนข้างเป็นพิษต่อมนุษย์ ดังนั้นเมื่อกัดทองแดง กฎความปลอดภัยไม่ควรละเลยไม่ว่ากรณีใดๆ ทางที่ดีควรทำการทดลองกลางแจ้งหรือในบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทสะดวก นอกจากนี้ เพื่อเป็นการป้องกันไว้ก่อนเพิ่มเติม ขอแนะนำให้ใช้เครื่องช่วยหายใจที่จะป้องกันไม่ให้ไอระเหยที่เป็นอันตรายเข้าสู่ปอดของคุณ
เตรียมสารละลายจากเพอร์ซัลเฟต
ต้องหาภาชนะที่เหมาะสมก่อน ควรทำจากแก้วและไม่ลึกเกินไป (แม้ว่าปริมาตรส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับขนาดของรายการทองแดง) เทผงเล็กน้อยลงในภาชนะแล้วเติมด้วยน้ำไหล ให้ใส่ผลิตภัณฑ์ที่เป็นทองแดงลงในจานและปิดฝาให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้
ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การกัดทองแดงด้วยเพอร์ซัลเฟตสามารถทำให้เกิดคราบบนโลหะล้ำค่าที่ต้องทำความสะอาด วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และกรดไฮโดรคลอริกผสมให้เข้ากันล่วงหน้า สำหรับสารเหลวทุกๆ 100 มิลลิลิตร คุณจะต้องใส่กรดไฮโดรคลอริกสองเม็ด หลังจากนั้นทองแดงจะถูกเพิ่มลงในภาชนะและเก็บไว้ในองค์ประกอบเป็นเวลาหลายชั่วโมง
วิดีโอและบทสรุป
เราหวังว่าบทความของเราจะช่วยให้คุณเข้าใจการแกะสลักทองแดงที่บ้านได้ดีขึ้น หากข้อมูลที่ให้มาไม่เพียงพอสำหรับคุณหรือคุณยังมีคำถาม เราขอแนะนำให้คุณดูวิดีโอสั้น ๆ ซึ่งคุณสามารถนำเสนอข้อมูลเชิงทฤษฎีมากมาย หากคุณเพิ่งเริ่มมีความสนใจในวิชาเคมี คุณควรจะทำอย่างแน่นอนดูให้จบ
อย่างที่คุณเห็น การกัดทองแดงด้วยไฟฟ้าเคมีที่บ้านไม่ใช่เรื่องยากอย่างที่คิดในแวบแรก สิ่งสำคัญคือการรู้ส่วนทฤษฎีและปฏิบัติตามกฎความปลอดภัย วิธีการแกะสลักบางวิธีนั้นง่ายมากที่แม้แต่เด็กนักเรียนก็สามารถใช้ได้ และส่วนผสมที่จำเป็นทั้งหมดในการสร้างวิธีแก้ปัญหานั้นเปิดเผยต่อสาธารณะ