Как сделать медный купорос в домашних условиях

Обновлено: 06.07.2024

В радиолюбительской практике часто встречается случай, когда порвалась медная дорожка а паять нельзя. например при ремонте клавиатур. Электропроводящий клей сейчас можно купить в радиомагазинах, но он довольно дорогой.

А почему бы не сделать такой клей самому? Для этого нам понадобится порошок какого нибудь металла, например меди, и какой нибудь клей или лак. Можно взять цапон-лак, тем более что он есть у каждого радиолюбителя.

Сложнее с порошком меди. Купить его в обычных магазинах нельзя. Тем не менее изготовить его в домашних условиях достаточно просто. Для этого нам понадобится всего два компонента: медный купорос и алюминий.

Медный купорос или пентааква сульфат меди CuSO4 *5H2O - кристаллы голубого цвета используют как средство против вредителей. Его можно о найти в хозяйстве любого садовода любителя или в крайнем случае купить.

Второй компонент, алюминий тоже легко достать. Подойдет все: обрезки алюминиевого провода от старой электропроводки, обрезки алюминиевых банок из под напитков(обрезки нужно прокалить на огне!).

Лучше всего взять алюминиевую пудру, она продается в строительных магазинах как серебрянка, часто входит в состав лаков. Итак вот что у нас должно быть:

Соблюдайте меры предосторожности при работе с кипятком.

Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 10 лет.
Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.

В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
В случае проглатывания реагентов промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
В случае травм всегда обращайтесь к врачу.

Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
Данный набор опытов предназначен только для детей 10 лет и старше.
Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т.е. после открытия упаковки.

Часто задаваемые вопросы

Не получается вырастить кристалл на проволоке. Что делать?

В любом случае помните: выращивание кристаллов – это почти искусство. Не расстраивайтесь, если у вас это не получилось с первого или второго раза. Немного терпения − и вы вырастите свой лучший кристалл!

Другие эксперименты

Пошаговая инструкция

В пустую пластиковую пробирку высыпьте из баночки весь сульфат меди CuSO₄ (5 г).
Долейте пробирку водой доверху.
Плотно закройте пробирку и несколько раз встряхните.
Налейте кипяток в пластиковый стаканчик, как показано на рисунке. Соблюдайте меры предосторожности при работе с кипятком!
В стакан с кипятком поместите пробирку с сульфатом меди. Подождите 3 минуты.
Аккуратно достаньте пробирку из стакана. Встряхивайте её 10 − 20 секунд.
Повторяйте пункты 4 − 6 до полного растворения содержимого пробирки.
Согните фигуру из короткой медной проволоки, как показано на рисунке. Убедитесь, что она может быть надёжно закреплена в пробирке.
Поместите фигуру из проволоки в пробирку с раствором сульфата меди.
Поставьте пробирку обратно в стакан с горячей водой. Подождите 1 час.
На медной проволоке вырос кристалл! Вы можете оставить проволоку в пробирке ещё на 1 − 2 часа, чтобы кристалл вырос ещё больше.

Ожидаемый результат

Синий прозрачный кристалл медного купороса CuSO₄*5H₂O вырастает на медной проволоке.

Утилизация

Утилизируйте отходы эксперимента вместе с бытовым мусором.

Что произошло

Почему происходит рост кристаллов?

Сульфат меди относится к тем веществам, растворимость которых в воде при нагревании возрастает. Соответственно, при охлаждении растворимость наоборот падает, что приводит к выделению сульфата меди в виде красивых синих кристаллов гидрата CuSO₄·5H₂O. За счёт того, что охлаждение раствора происходит медленно, кристаллы растут постепенно и только на проволоке.

Почему же при охлаждении раствора сульфат меди стремится образовать кристалл, а не опускается на дно в виде мелкого порошка? Кристаллы отличаются от аморфных твёрдых тел (например, сажи и стекла) тем, что составляющие его частицы находятся в нём в правильном геометрическом порядке друг относительно друга. Такие строгие соответствия природе зачастую не по нраву. Однако именно подобная последовательность частиц внутри твёрдого тела позволяет им чувствовать себя предельно комфортно. Это означает, что каждый атом максимально прочно связан со своим окружением, а все положительные заряды наиболее эффективно взаимодействуют со всеми отрицательными зарядами.

Например, атом меди предпочитает находиться в окружении шести атомов кислорода. Именно такое окружение достигается в кристаллах гидрата:

Почему кристаллы растут на медной проволоке?

Обычно кристаллизация веществ начинается с так называемых зародышей. Это группа частиц, которая по составу уже напоминает будущий кристалл. От него, как от посаженного в землю семени, может начаться рост кристалла. Если бы в пробирке не было проволоки, он мог бы начаться из любой точки, где возник зародыш кристалла. Однако поверхность медной проволоки устроена таким образом, что она способствует образованию зародышей для кристаллизации сульфата меди непосредственно на ней. Медленное остывание раствора и такая особенность проволоки приводят к тому, что кристаллы растут только на ней.

Зачем во время роста кристалла нужно держать пробирку в горячей воде?

В других опытах данного набора охлаждение раствора кристаллизующегося вещества происходит при комнатной температуре. Однако в этом эксперименте оно производится очень медленно − в остывающей горячей воде. Оказывается, если опустить пробирку с горячим насыщенным раствором сульфата меди сразу в холодную воду (или даже просто оставить на воздухе), синие кристаллы начнут активно расти не только на проволоке, но и на дне баночки. Они будут налезать друг на друга, и в результате получим вполне симпатичный, но достаточно бесформенный лес наростов. Мы же хотим, чтобы кристаллы росли аккуратно, а сам опыт в конечном счёте получился красивым. Поэтому для того чтобы рост происходил только на проволоке, да ещё и аккуратным образом, требуется очень медленное охлаждение. Специально подобранные условия эксперимента позволяют это осуществить.

В идеале мы хотим добиться того, чтобы кристаллы росли не просто в одном конкретном месте, но ещё и определённым образом. Наиболее удачливые экспериментаторы смогли достичь самого интересного результата, и практически весь сульфат меди вырос в виде так называемого монокристалла. Так называют красивый многогранник, блестящий и прозрачный со всех сторон, без каких-либо лишних особенностей и неровностей внутри.

Развитие эксперимента

Большой кристалл

Маленькие синие кристаллы медного купороса, без сомнений, радуют взгляд. Но как насчёт того, чтобы вырастить действительно большой кристалл? Однако сделать это не так уж и просто.

В качестве ёмкости используйте стеклянный химический стакан или пластиковый стаканчик (тогда вы сможете греть его так же, как стакан с винной кислотой или сахаром в других опытах набора). В первом случае вам понадобится около 30 грамм медного купороса CuSO₄*5H₂O. Его вы можете найти в строительном магазине либо в том, где продаются удобрения. Если вы решили растить очень большой кристалл и делать это в стакане, приготовьте заранее 60-70 грамм сульфата меди.

Теперь запаситесь терпением! Большой кристалл может расти несколько дней!

Кристаллизация в холодильнике

Как температура окружающей среды влияет на скорость и результат кристаллизации? Вы можете это изучить! Повторите опыт, однако заготовьте сразу две пробирки с растворами сульфата меди. В каждую из них вам понадобится добавить по 5 грамм CuSO₄*5H₂O, поэтому используйте раствор и кристаллы из основного эксперимента.

Остановитесь после 9-го шага инструкции. Теперь одну из пробирок поставьте в стаканчик с горячей водой, как и указано в шаге 10, а вторую поместите в холодильник (температура внутри около 4 C o ).

Подождите 1-2 часа. Сравните результаты. Где выросшие кристаллы крупнее? Где их больше и почему?

Кристаллы NaCl

Попробуйте вырастить кристалл из самой обычной поваренной соли – хлорида натрия NaCl.

Остаётся только ждать! Убедитесь, что стакан стоит в месте, где его никто не будет трясти и не опрокинет.

Это интересно

Для чего выращивают кристаллы?

Известно, что многие химики-синтетики в рамках своей работы осваивают и применяют различные методы выращивания монокристаллов. Почему же это нужно и интересно профессиональным химикам?

Вообще говоря, при синтезе вещества химику необходимо выяснить или подтвердить его структуру. И до тех пор, пока он этого не сделает, никто в мировом научном сообществе не согласится с его открытием.

Следует понимать, что каждая молекула, даже если речь идёт об очень больших молекулах полимеров или белков, − это очень-очень маленькая частица, зафиксировать которую можно только с помощью особого оборудования и в специальных условиях. При этом определение структуры отдельно взятой молекулы требует дополнительных ухищрений. Однако даже миллиграмм любого вещества содержит огромное множество одинаковых молекул. Если заставить все молекулы одинаково отвечать на какое-то воздействие, а затем сложить все эти отклики, то зафиксировать такой суммарный сигнал будет уже намного проще.

Кстати, по забавному совпадению рентгеновское излучение используют также для исследования внутреннего устройства людей и многих других живых существ. Например, при переломах делают рентгеновский снимок повреждённой части тела, что позволяет узнать, где именно находится перелом и как его легче всего лечить.

✅ Например, хранящиеся в сарайчике сверла/метчики/развертки со временем покрылись следами коррозии. Этого можно избежать, если покрыть их тонким слоем меди.

Для эксперимента возьмем пару метчиков.

легким движением руки…

получаем такой результат.
Слишком толстый слой покрытия нам не нужен, он будет хуже держаться, поэтому достаточно буквально нескольких секунд обработки.

В описанном примере, кроме защитных свойств, нанесенный слой способствует более мягкой и легкой работе с метчиком, так как трение меди со сталью в два раза ниже, чем стали со сталью

ИМХО описываемый способ защиты металла не самый плохой и не самый сложный- сама обработка занимает всего несколько секунд (гораздо больше времени потребуется на очистку и обезжиривание).

✅ Металл, кстати, не обязательно окунать в раствор, можно намочить тупфер и им протирать выбранные участки или даже поупражняться в каллиграфии-наносить надписи на металлические поверхности.

Для эксперимента отшлифовал поверхность вала, чтобы подшипник на нем болтался
~~пошловатая правда какая-то картинка получилась :)~~

После нескольких окунаний в раствор подшипник уже рукой не натягивается — необходимо впрессовывать.

Макнул пару деталек для пробы. Даже без дополнительной обработки поверхности, выглядит довольно интересно

Пробовал царапать металл- покрытие получается относительно прочное…

Для работы с алюминием (а так же усиления и ускорения процесса), необходим дополнительный источник питания и медный электрод, для поддержания нужной концентрации меди в растворе.
-Плюс подаем на медный электрод-донор, минус на обрабатываемую деталь

Любопытно, что нанесение покрытия возможно не только на металлы, но и на дерево, засушенные растения, насекомых и прочие неметаллические поверхности.
Подобная возможность просто находка для любителей изготовления различных декоративных предметов.

Технология нанесения не сильно отличается от описанной, просто сначала на поверхность наносится электропроводный лак или графитовый порошок, затем все по описанному выше сценарию. Понадобится некоторая сноровка и (возможно) дополнительные присадки, для получения матового или зеркального покрытия и получения необычных эффектов на поверхности (патинирование и другие).

-под слоем меди находится действительно то, что Вы видите!

-Варианты применения меднения не ограничиваются перечисленными выше, а главный плюс описанной технологии: простота, доступность компонентов и их мизерная стоимость.
Вероятно, описанным методом, при необходимости, можно экранировать небольшой корпус устройства (на манер корпуса ноутбука), металлизировать поверхность, в некоторых случаях восстановить или добавить дорожку на плате, сделать надпись, покрыть ручку аппаратуры в стиле стимпанк ~~Можно покрыть медью кусок свинца и сдать в металлолом :)))~~ и т.п…
Кстати, подобным же образом делают копии отдельных предметов (например редкой монеты) :).

На этом пожалуй и все ;) Надеюсь идея статьи Вам понравилась.
Всем удачи и хорошего настроения!☕

Пожалуй, древесину можно считать первым строительным материалом, который использовало человечество на заре своего существования. Это вполне логично, так как любая порода дерева, даже твердая, сравнительно легко поддается обработке и выдерживает большие механические нагрузки. Но есть одна проблема, кроющаяся в органическом составе такого вещества – это разрушение от бактерий гниения, грибковой плесени, повреждения массива жуками и грызунами. Чтобы защитить какую-либо деревянную конструкцию от подобных напастей, можно купить или изготовить антисептик для дерева своими руками.

Биологическая стойкость пиломатериалов и внешние факторы

Как вы понимаете, всем биологическим организмам для поддержания жизнедеятельности необходимо органическое питание, каким и является любая древесина, а если она еще и влажная, то питательная среда значительно оптимизируется. В таких условиях любые пиломатериалы подвергаются атакам различных грызунов, жуков, короедов, бактерий, черной и белой грибковой плесени, причем для грызунов, жуков и короедов совершенно не имеет значения состояние влажности – они успешно портят и сухую древесину. Именно поэтому для защиты деревянных архитектурных сооружений необходима обработка бактерицидными составами и в этой статье я расскажу, о таких составах и как сделать антисептик для древесины своими руками.

Виды антисептиков для пиломатериалов

Прежде чем делать антисептик для древесины своими руками, состав которого привязан к заводским препаратам, рассмотрим, какими вообще могут быть такие бактерицидные пропитки, согласно ГОСТ 20022.2-80:

Пропитки, растворяемые водой, используются исключительно для внутренних работ по отделке стен и потолка, а также для защиты мебели. То есть, такие пиломатериалы не должны находиться на улице или в помещениях с повышенной влажностью.
Масляные пропитки отличаются резким запахом, но они предназначены для наружных работ, следовательно, здесь не встает вопрос о вентиляции помещения.
Органические пропитки, где в качестве основных компонентов выступают нефтепродукты, которые образуют водоотталкивающую пленку. Такие составы подходят для любых (сухих и влажных) помещений, а также для наружных работ.
Комбинированные пропитки тоже используются как для внутренней, так и для наружной обработки пиломатериалов. Помимо этого в их состав входят антипирены, следовательно, они также соответствуют требованиям пожарной безопасности.

Для всех пропиток существуют противопоказания к применению – это повышенная влажность пиломатериалов, которая не позволит препарату впитываться в достаточной мере, но даже для сухой древесины необходимо наносить по 2-3 слоя вещества. Безусловно, защитные качества возрастают, когда антисептик содержит противопожарные добавки – это также увеличивает скорость обработки, так как нет необходимости наносить антипирен отдельно. Кроме того, даже для самодельных антисептиков для дерева можно добавлять антипирен, что значительно повысит их функционал.

Варианты приготовления самодельного антисептика

Итак, после общего ознакомления мы подошли к главной цели и сейчас вы узнаете, как сделать антисептик для дерева своими руками. Для изготовления такой пропитки в домашних условиях, как и при заводском производстве, используются разные компоненты, и вы сможете ознакомиться с четырьмя вариантами бактерицидных составов. Какой из них подойдет именно в вашей ситуации – решать придется самостоятельно, но эти рецепты уже проверены на практике.

Раствор фтористого натрия

Основным компонентом данной пропитки является фтористый натрий с химической формулой NaF. Такой порошок хорошо растворяется в воде, не имеет запаха, обладает бактерицидными свойствами и, к тому же, не горит, следовательно, его можно рассматривать, как антипирен. Для приготовления трехпроцентного раствора пропитки с NaF понадобится 10 литров воды и 300 г порошка – субстанцию нужно тщательно перемешать, чтобы фторид натрия полностью растворился. В результате вы получите не только антисептик, но и антипирен, так как фтористый натрий не горит.

Для нанесения пропитки на поверхность пиломатериалов используют маклавицу, щетку с натуральным или синтетическим ворсом, малярный валик или краскопульт (пульверизатор). Для достижения оптимального эффекта понадобится три слоя жидкости, которые накладываются с промежутком в полтора-два часа при комнатной температуре (19-21°C) – эти паузы необходимы для полного испарения воды. Основным преимуществом такого раствора является его универсальность – сочетание бактерицидных свойств с антипиреном. Но, несмотря на двойной профиль, такой антисептик лучше всего использовать только для внутренних работ, так как он будет вымываться атмосферными осадками.

Раствор медного купороса с техническим бихроматом натрия

Медный купорос (CuSO₄) и бихромат натрия (Na2Cr2O7) применяются для изготовления бактерицидной пропитки исключительно с наружным применением, так как это сильнодействующее средство, губительной для любой микрофлоры. Для приготовления антисептика в домашних условиях вам понадобится 18 литров теплой воды (чтобы можно было держать в ней руку), 100 г столового уксуса и по килограмму порошков CuSO₄ и Na2Cr2O7. Все это тщательно перемешивается в большой емкости типа выварки или кастрюли и для этого удобно использовать электродрель с миксером для краски или шпаклевки.

Как вы понимаете, смесь получается довольно токсичной и ее используют для наружной обработки стен брусовых, бревенчатых и каркасных домов, стропильных систем и заборов, сделанных из пиломатериалов. Антисептик наносят только одним слоем на сухую поверхность конструкции, используя для этого маклавицу или краскопульт, а для труднодоступных мест – малярную кисть. При работе в обязательном порядке следует надевать защитные очки и перчатки, чтобы избежать попадания токсина в глаза и на кожу. Если такое все-таки произойдет, смесь рекомендуется немедленно смыть холодной водой. Наносить антисептик можно как на отдельные детали до сборки, так и на готовые конструкции.

Раствор борной кислоты с содой

Для приготовления такого бактерицидного состава понадобится борная кислота, также известная, как кислота Льюиса (H3BO3) и кальцинированная сода (Na₂CO₃) в пропорции 1:3 соответственно. После перемешивания этих двух компонентов в указанной пропорции должно получиться 2 кг порошка. Для приготовления 20-процентного раствора полученную смесь нужно залить 10 литрами воды и тщательно перемешать до полного растворения (лучше всего использовать слегка подогретую воду – так процесс пойдет быстрее). По сути, такая пропитка не является токсичной для человека, но все-таки при работе лучше пользоваться очами и перчатками, так как кислота Льюиса, это слабый яд и нежелательно его попадание на ранки или роговицу глаза.

Для нанесения раствора на поверхность применяют маклавицы, щетки, малярные валики, поролон (губку) и краскопульты. Так как для создания оптимального эффекта пропитки нужно нанести два слоя, то это делают с перерывом в полтора-два часа, чтобы вода от первого прохода успела испариться. Данный антисептик больше подходит для внутренней обработки деревянных поверхностей в сухих помещениях, так как он вымывается атмосферными осадками. Кроме того, это не очень хорошая защита для пола, если под домом имеется сырой погреб, поэтому в таких ситуациях под дощатым настилом обязательно должна быть гидроизоляционная мембрана.

Примечание: если пиломатериалы обработаны битумом, дегтем или отработкой моторного масла, бактерицидные пропитки применять не следует – в этом нет смысла.

Антисептик из пчелиного воска

Пчелиный воск является природным антисептиком, защищает пиломатериалы от проникновения влаги и механических повреждений, а кроме того, он способен подчеркнуть структуру древесины, увеличивая ее декоративную ценность. Для приготовления самодельного бактерицидного состава вам понадобится 100 г воска, 25 г перетертой канифоли и 50 мл скипидара, а также стеклянная или металлическая емкость. Сначала нужно разогреть воск на паровой бане до полного размягчения и потом добавить туда измельченную канифоль и скипидар. Субстанцию в емкости следует довести до кипения на паровой бане или медленном огне, при этом постоянно перемешивая, а потом отложить в сторону и дождаться полного остывания.

Полученную мастику наносят на шлифованную поверхность пола, стола, деревянной вагонки и т.п. при помощи металлического шпателя, а потом растирают мягкой тканевой салфеткой до появления блеска. После этого уже через 3-4 часа защитная отделка будет готова к механическим нагрузкам. Такой антисептик используют исключительно внутри помещения, как бактерицидный и по совместительству отделочный материал.

Заключение

В тексте ГОСТ 20022.2-80 описаны 25 бактерицидных составов, которые разрешено применять для обработки пиломатериалов с учетом климатических условий (для наружных средств) и влажности воздуха. Но все эти пропитки относятся к заводскому производству, и если вы прочтете этот ГОСТ, то убедитесь, что смеси, описанные выше, и приготовленные своими руками им не уступают. Кроме того, антисептики домашнего приготовления обойдутся вам гораздо дешевле, чем в магазине.

Читайте также: