Медь — это металл, который обладает невысокой активностью и по этой причине часто используется в декоративных целях. Из меди делают ювелирные украшения, предметы интерьера, искусства, мебель и многое другое. Поверхность метала окисляется под действием кислорода, однако из-за его невысокой активности на это может понадобиться десятки лет. Последствием такой реакции является патина — поверхностная пленка, которая чаще всего имеет зеленоватый оттенок. Патина предотвращает металл от повреждений, поэтому важно знать, как произвести чернение меди в домашних условиях.
Медь до и после чернения
Существует два типа реакций, которые приводят к образованию пленок на поверхности меди:
- оксидирование — процесс образования окисей и закисей, элементов, содержащих кислород;
- патинирование — пленка образуется под действием серы и хлора.
Если окунуть медное изделие в раствор, предназначенный для образования на его поверхности патины, оно тут же преобразится и, будучи сверкающим новым, станет выглядеть как старинное. Есть два основных типа методов, которыми достигается такой эффект, одни основаны на подручных средствах, другие же требуют химических растворов. Они могут быть опасны, поэтому работать нужно, соблюдая все правила техники безопасности. Помещение должно иметь вытяжной шкаф.
Перед тем как приступить к чернению, нужно металл подготовить: очистить, обезжирить, промыть и просушить. Для сушки нельзя применять метод протирания полотенцем. Это может привести к тому, что будут остатки ткани на изделиях, воды — в углублениях рельефа, повреждение декоративной части. Можно использовать для этой цели опилки.
Как изменить цвет металла?
Как изменить цвет металла, чтобы он стал выглядеть, как антикварный? С незапамятных времен мастера пользуются методами оксидирования, воронения и патинирования.
Для осуществления работ применяются различные способы:
- Обработка металла на открытом огне. Этот способ один из популярных и старинных среди мастеров-ювелиров. Для более красивого и ровного цвета рекомендуется прокаливание проволоки над открытым огнем заранее, еще до создания украшения. Это связано с тем, что скорость нагрева металла может отличаться на разных участках, следовательно, есть опасность ее пережечь и сделать ломкой. Кроме того, если исходный рабочий металл покрыт лаком, огонь уберет его и предварительно подготовит проволоку к работе.
- Обработка металла серной печенью создает эффект патинирования. Обычно применяется пропорция 50 мл воды/1 капля средства. Рекомендуется использовать воду 20-23 градуса, приближенную к комнатной температуре, так как при более горячей воде реакция патинирования происходит быстрее, а образуемая патина становится менее устойчивой и станет стираться при прикосновении с одеждой, кожей, поверхностью шкатулки.
- Аммиачный раствор (в первом случае используются исключительно его пары). Для обработки следует поместить украшение в банку с крышкой, внутрь которой налить 1 мл нашатырного спирта 5% концентрации. Цвет металла меняется относительно быстро, регулировать его можно, наблюдая за изменениями в течение некоторого времени.
- Аммиачный раствор (во втором случае используется совместно с водой). Для обработки изделие сбрызгивается водой или помещается на 1 секунду непосредственно в раствор, а далее его отправляют в емкость, где образуются пары нашатыря. Под воздействием воды и аммиака в паре цвет патины становится приближенным к голубому.
Быстрые способы
В домашних условиях патинирование меди можно осуществить и быстрее. Для этого процесса не понадобится специальных составов и особой техники безопасности. Самый просто способ — это термическая обработка. Если подвергнуть огню материал, он реагирует моментально. Чем дольше происходит обжиг, тем темнее становится цвет оксидной пленки. После процедуры лучше опустить материал в воду, чтобы эффект закрепился, затем изделие нужно обработать лаком.
Еще один простой способ — с использованием яиц. После того как сварены и охлаждены, их необходимо порезать либо размять до небольших кусочков (со скорлупой или — без нее, не имеет значения). Затем нужно положить измельченные продукты в любую герметичную емкость (кастрюлю, к примеру), куда и кладется изделие. Вареные яйца будут выделять серу, и уже через тридцать минут налицо станет первый результат. Чем дольше проводится процедура, тем темнее оказывается эффект.
Что значит «патинировать» изделие?
Что в терминологии значит «патинировать»? Это означает покрывать изделия из металла специальным налетом, который придаст предмету вид старинного. Патинировать металлические изделия можно с использованием химических составов, растворов, паров, после контакта с которыми изделие меняет цвет и становится особенным.
Пленка, которая образуется на изделии после процесса патинирования, является защитной и при использовании предохраняет металл от воздействия окружающей среды, внешних агрессивных условий.
Известны разнообразные натуральные оттенки патины на медных изделиях. Зеленый, оливковый, голубой, коричневый, красноватый, близкий к черному. Эти цвета появляются на меди и медесодержащих сплавах – латуни и бронзе. Патина, образующаяся на металле естественным путем, выглядит красиво и даже имеет эпитет «благородная».
Эстетический и практический эффекты натолкнули ювелиров и декораторов на изобретение способов создания искусственной патины как способа состаривания изделия. Выделяют два способа патинирования металла: случайный и стабильный.
При стабильном способе результат патинирования можно точно просчитать. Например, если использовать серную печень, то налет получится коричневых оттенков, степень его насыщенности можно регулировать временем воздействия.
При случайном способе нанесения патины результат предугадать невозможно, так как он будет зависеть от того, как поведет себя металл в реакции на те или иные средства. Но при этом способе получается всегда интересный и художественно ценный итог.
Имеются разнообразные средства и реагенты для образования налета. Рассмотрим самые популярные для патинирования меди и латуни.
Цели применения патинирования
Дошедшие до наших времен старые медные изделия имеют естественную пленку из окисей и закисей. Образ старинных, ценных вещей закрепился именно за патинированным материалом. Сейчас для облагораживания изделий с целью выгодной продажи чаще всего используется искусственное затемнение. Этим способом получается придать товару раритетный вид, повысив его эксклюзивность и, следовательно, стоимость.
Патинирование меди
Патинирование латуни: средства и способы
При патинировании латуни парами нашатырного спирта следует учесть, что этот металл более хрупкий, и длительное воздействие может запустить процесс разрушения. Не рекомендуется оставлять изделие дольше, чем на 20-25 минут, иначе проволока будет сломана.
Латунь после химического патинирования дает удивительные цветовые решения: от желтого и красного до фиолетового и черного. Отметим, что это многообразие может образоваться на одном изделии.
Используя патинирование триосульфатом натрия (гипосульфитом) и азотной кислотой, можно добиться серых оттенков в состаривании латуни. Процесс происходит следующим образом.
В емкость наливают пол-литра горячей воды, добавляют 25-30 граммов гипосульфита и 1-2 чайные ложки азотной кислоты. Раствор приобретает желто-зелёный оттенок и серный запах. На 15 минут в эту жидкость помещают латунное изделия и наблюдают за процессом окисления. После получения первоначального эффекта с помощью пинцета изделие извлекают из раствора и промывают горячей водой.
Чистое изделие следует протереть песком и снова опустить в химический состав. Повторная обработка дает окончательный цвет и разводы. Снова промыв горячей водой, изделие чистят пемзовым порошком, который смывается после протирания. Патинированная латунь сушится в слое опилок, после чего обрабатывается бархоткой, машинным маслом и покрывается лаком.
Таким образом, любому новому изделию из меди, латуни, бронзы можно придать благородный антикварный вид, используя способ патинирования. Патина не только создает дополнительную цветовую гамму украшению, но и защищает металл от неблагоприятных внешних воздействий, тем самым увеличивая срок его службы.
Подготовка к патинированию
Для проведения любой химической реакции необходимо следовать правилам безопасности. В конкретном случае искусственного патинирования важно помнить, что в его процессе используются токсичные химические составы, выделяющиеся пары которых ядовиты. В целях безопасности необходимо следовать правилам:
- Правильно хранить вещества, необходимые для химической реакции. Следует использовать герметичные упаковки для предотвращения попадания в воздух токсичных паров.
- Тщательно подготовить сами материалы: медь или ее сплавы очистить, затем обезжирить и помыть в воде с температурой выше средней.
- Выполнять саму процедуру в безопасных условиях. Чаще всего используется специальный шкаф, имеющий вентиляционную вытяжку.
После проведения покрытия также лучше соблюдать определенные рекомендации. Изделия нужно еще раз промыть в теплой воде и высушить. Вытирать тканевыми материалами не рекомендуется, поскольку они могут повредить еще не закрепившийся слой патины и удаляют воду только на поверхностных слоях. Для безопасного и качественного высушивания в большинстве случаев используются опилки.
Наглядные результаты паттинирования меди, латуни и нейзильбера
Паттинирование и оксидирование
Изменение цвета металлов в водном растворе серной печени
Изменение цвета металлов в парах амиака
Оксидирование в парах аммиака
Придать меди коричневый, оливковый или даже голубоватый оттенок поможет 10-процентный раствор аммиака. Если вы стремитесь добиться результата с голубыми вкраплениями, положите изделие в раствор поваренной соли перед обработкой. В таком случае оксидирование происходит быстро, за десять или пятнадцать минут. Для более благородного и глубокого оливкового цвета вещь нужно держать шесть–восемь часов в герметичной емкости с налитым в небольшую посуду раствором.
Медная монета до и после патинирования
Как ухаживать за медными изделиями?
Есть несколько рекомендаций, касающихся правильного ухода за медными предметами. Они помогут как можно дольше сохранить естественный вид металла, поэтому не стоит ими пренебрегать.
Таких рекомендаций несколько:
- Необходимо регулярно поддерживать чистоту медной посуды. После каждого использования нужно тщательно мыть и вытирать полотенцем. Остаточная влага может привести к почернению поверхности.
- Для очистки нельзя использовать абразивные вещества, а также средства с содержанием хлора и аммиака. Чтобы не допустить появления царапин на поверхности, нельзя использовать металлические лопатки и ложки, а также щетки с грубой щетиной для очистки.
- Медные украшения следует как можно чаще протирать влажными салфетками. Это нужно для того, чтобы удалять с их поверхности кожный жир.
- Мыть изделия следует только вручную, не используя посудомоечную машину.
Если соблюдать эти достаточно простые советы, то можно существенно продлить срок службы медных изделий, а также сохранить их естественный блеск.
Патина на монетах из цинка
Наиболее плачевный вид имеют цинковые патинированные монеты. Выше показана подборка мелких номиналов Дании, Нидерландов и Люксембурга периода Первой и Второй мировых войн. В трудные времена металл становится стратегическим сырьём, поэтому монеты приходится делать из самого дешёвого материала. Патина заставляет цинковые монеты темнеть до такой степени, что на них порой трудно разобрать рисунок и надписи. Неудивительно, что после восстановления экономики все эти страны отказались от монет из цинка, выбрав иные металлы и сплавы.
Патина на монетах из алюминия
Алюминий в ХХ веке часто использовали в монетном деле. В основном, из него делали мелкие номиналы (например, венгерские филлеры). В ГДР вся линейка монет за исключением тяжёлых латунных 20 пфеннигов, использовавшихся в автоматах, была алюминиевой. Процесс окисления достаточно быстро лишает алюминиевую монету штемпельного блеска. Она становится тусклой и невзрачной, приобретая матово-серый налёт. И если выступающие части рельефа ещё механически очищаются в обращении, то монетное поле очень скоро начинает выглядеть грязным.
Как затемнить медь в домашних условиях — Металлы, оборудование, инструкции
Меднение – это процесс нанесения на поверхность медного слоя гальваническим способом.
Медный слой придает изделию внешнюю привлекательность, что позволяет использовать прием гальванического покрытия медью в дизайнерских проектах. Также он придает металлу высокую электропроводность, что позволяет подвергать изделие дальнейшей поверхностной обработке.
Меднение можно использовать в качестве основного процесса для создания поверхностного слоя, а также как промежуточную операцию для дальнейшего нанесения другого металлического слоя. К такому способу можно отнести, например, процесс серебрения, хромирования или никелирования.
Меднение можно проводить в домашних условиях. Это дает возможность решить много бытовых проблем.
Меднение путем погружения в раствор
Процесс выполняется с соблюдением следующих этапов:
- С поверхности стальной детали удаляется окисная пленка с помощью наждачной бумаги и щетки, а затем деталь промывается и обезжиривается содой с финишной промывкой водой.
- В стеклянную банку помещаются две медные пластины, подсоединенные к медным проводникам, которые служат анодом. Для этого их соединяют вместе и подводят к положительной клемме прибора, используемого в качестве источника тока.
- Между пластинами свободно подвешивается обрабатываемая деталь. К ней подводится отрицательный полюс клеммы.
- В цепь встраивается тестер с реостатом, чтобы регулировать силу тока.
- Готовится электролитный раствор, в состав которого обычно входит медный купорос – 20 грамм, кислота (соляная или серная) – от 2 до 3 мл, растворенная в 100 мл (лучше дистиллированной) воды.
- Готовый раствор заливается в подготовленную стеклянную банку. Он должен покрыть помещенные в банку электроды полностью.
- Электроды подключаются к источнику тока. С помощью реостата устанавливается ток (10-15 мА должны приходиться на 1см2 площади детали).
- Через 20-30 минут ток отключается, и деталь, покрытая медью, достается из емкости.
:
Покрытие медью без помещения в электролитный раствор
Такой способ используется не только для стальных изделий, но и алюминиевых предметов и изделий из цинка. Процесс осуществляется так:
- Берется многожильный медный провод, с одного конца которого снимается изоляционное покрытие, а проводкам из меди придается вид своеобразной кисточки. Для удобного использования «кисть» закрепляют на ручке — держателе (можно взять деревянную палку).
- Другой конец провода без кисти подсоединяется к положительной клемме используемого источника напряжения.
- Готовится электролитный раствор на основе концентрированного медного купороса с добавлением небольшого количества кислоты. Он наливается в широкую емкость, необходимую для удобного окунания кисти.
- Подготовленная металлическая деталь, очищенная от оксидной пленки и обезжиренная, помещается в пустую ванночку и подсоединяется к отрицательной клемме.
- Кисть смачивается приготовленным раствором и водится вдоль поверхности пластины, не прикасаясь к ней.
- После достижения необходимого медного слоя, процесс заканчивается, а деталь промывается и сушится.
Между поверхностью детали и импровизированной медной кистью всегда должен быть слой из раствора электролита, поэтому кисть необходимо обмакивать в электролит постоянно.
Меднение алюминия медным купоросом
Нанесение на поверхность меди – отличный способ обновления алюминиевых столовых приборов и других изделий из алюминия, используемых дома.
Меднение алюминия медным купоросом можно провести самостоятельно. Упрощенный вариант для демонстрации процесса – это покрытие медью алюминиевой пластинки простой формы.
На этом примере можно потренироваться. Выполнение процесса происходит так:
1. Поверхность пластинки необходимо сначала зачистить, а затем обезжирить.
2. Затем нужно нанести на нее немного концентрированного раствора сернокислой меди (медного купороса).
3. Следующим действием является подсоединение к алюминиевой пластинке провода, подсоединенного к отрицательному полюсу. Подсоединять провод к пластинке можно с помощью обычного зажима.
4. Положительный заряд подается на устройство, состоящее из оголенного медного провода с диаметром от 1 до 1,5 мм, конец которого распределяется между щетинами зубной щетки.
Во время работы этот конец провода не должен касаться поверхности алюминиевой пластины.
5. Обмакнув щетину в раствор медного купороса, начинают водить щеткой в подготовленном для покрытия медью месте. При этом не нужно допускать замыкания цепи, прикасаясь к поверхности алюминиевой пластины концом медного провода.
6. Омеднение поверхности сразу становится визуально заметно. Чтобы слой был качественным, с окончанием процесса не нужно торопиться.
7. После завершения работы слой меди нужно выровнять дополнительной очисткой, удалив остатки медного купороса и протерев поверхность спиртом.
Гальванопластика в домашних условиях
Гальванопластикой называют процесс электрохимического воздействия на изделие с целью придания ему необходимой формы осаждаемым на поверхности металлом.
Обычно эту технологию используют для покрытия металлом неметаллических изделий. Широко применяют ее в ювелирной области и дизайне бытовых предметов.
Покрытие рабочего изделия должно обладать электропроводящими свойствами. При отсутствии такого слоя сначала предмет покрывают графитом или бронзой.
Гальванопластика в домашних условиях особенно популярна среди мастеров. Чтобы создать нужную форму, с копии делается ее слепок. Для этого используют легко плавящийся металл, графит и гипс.
:
После изготовления формы предмет подвергают покрытию металлом с использованием электролита.
Патина на монетах из серебра
Радужную патину на серебряных монетах можно повстречать куда чаще, чем на меди. Раньше такое разноцветье могло очень сильно увеличить цену, так как подобный экземпляр очень выгодно смотрелся на фоне обычных монет, даже если те обладали штемпельным блеском. В настоящее время появилось множество способов наведения радужной патины. Однако искусственная патина выделяется яркими неестественными цветами, которые отпугивают опытных коллекционеров и привлекают разве что новичков.
Посмотрим и на классическую пулевую патину. Её название произошло от сходства монеты, которая обладает такой патиной, с одним из типов мишени для пулевой стрельбы. Монетное поле показанного выше советского серебряного полтинника как раз содержит плавные переходы патины от светлых тонов к тёмным, как на мишени.
Царские и ранние советские билонные монеты – это серебро 500-й пробы. Легирующая добавка к драгоценному металлу – медь. Из-за её наличия на монете может образоваться тонкий слой сульфида серебра – патина малахитового цвета. Она снижает, а не повышает цену монеты, поэтому её стараются убрать.
Об использовании серной мази
Судя по отзывам, домашним умельцам нередко доводится работать с медными перстнями и другими небольшими изделиями – кулонами и серьгами. В таких случаях специалисты рекомендуют осуществлять чернение меди серной мазью. Как утверждают многие мастера, мазь можно нанести на изделие, а спустя некоторое время смыть. Однако в таком случае результат часто непредсказуем: изменения цвета приходится долго ждать, а бывает и так, что потемнение может и не наступить. В связи с этим фактом многие домашние умельцы практикуют чернение парами серной мази. Патинирование осуществляется следующим образом:
- Для работы понадобится стеклянная емкость. Хорошо подойдет обычная литровая банка. Ее необходимо утяжелить, положив на дно камень. Металлические предметы использовать не стоит, поскольку метал вступит в реакцию с серой, что нежелательно.
- При помощи пластиковой или стеклянной палочки набрать мази в пределах от 1 до 1,5 см. куб. и положить на дно емкости.
- Из лесы смастерить петлю, в которую затем нужно продеть патинируемую заготовку. Изделие не должно касаться серы, а пребывать в подвешенном положении.
- Плотно закрыть стеклянную емкость.
- Налить воды в большую эмалированную кастрюлю, положить на дно подставку, на которой будет стоять банка с медным изделием. Подставку не трудно смастерить из жестяной крышки из банки из-под чая. Чтобы образующиеся при кипении пузыри не подымали банку, крышку желательно оснастить несколькими отверстиями.
- Кастрюлю поставить на газовую или электрическую плитку. Когда вода закипит, подогрев можно уменьшить.
Процесс чернения меди может длиться в течение 2-3 часов. В ходе работ в кастрюлю нужно время от времени подливать воду. С целью обеспечить изделие неравномерной патиной, специалисты рекомендуют банку периодически покачивать.
В конце обрабатываемое медное украшение вынимается из петли, остужается и тщательно промывается в проточной воде. Используемую литровую банку следует плотно закрыть крышкой, поскольку с остатками мази в дальнейшем можно будет осуществить еще около семи патинирований.
О патинировании сульфидом калия
Данный способ считается одним из лучших. Реагент может иметь твердое, гелеобразное и жидкое агрегатное состояние. В твердом он хранится не один год, а в жидком — всего пару недель. Сульфид нужно развести в воде. Твердый предварительно измельчается до порошкового состояния, а потом заливается водой. В полученную смесь опускается металл.
Специалисты рекомендуют приготовить еще одну емкость с разведенной в воде содой с пропорцией 1:16. Это позволит вовремя остановить агрессивное воздействие аммония на изделие. Реакция будет прекращена, если металл опустить в тару с разведенной содой.
Патина на монетах из золота
Чистое золото – металл, практически не подверженный окислению. Данный раздел появился лишь потому, что для обиходных монет прошлых веков чистое золото не использовали из-за его мягкости. Для придания золоту прочности его сплавляли с незначительным количеством иных металлов (чаще – серебро и медь, реже – никель или молибден). Взятая для примера пятирублёвка Николая II – это золото 900-й пробы. Легирующая добавка к нему – всё та же медь. При определённых условиях медь может выступить на поверхности, и даже столь незначительное её количество заставит монету фрагментарно потемнеть (как на иллюстрации выше).
Чаще на золоте можно повстречать пятна ржавчины, обусловленные всё тем же процессом окисления. При чеканке отколовшиеся микрочастички штемпеля могут оказаться вдавленными в поверхность золота, и через несколько лет монета станет иметь неприглядный вид. В российской нумизматике наибольшую известность получили ржавые золотые «Победоносцы». После скандала с золотыми монетами СПМД технологию российской чеканки усовершенствовали, и подобные дефекты стали встречаться намного реже. И ржавчина, и патина всегда снижают цену золотых монет.
Получение патины с помощью яйца
Патину черно-коричневого цвета можно получить с помощью вареного яйца. Эффект заключается во взаимодействии поверхности металла с серой, которая выделяется в желтке при высоких температурах. Чтобы сделать это, необходимо сперва отварить яйца, а только после добавить в воду медное изделие. В зависимости от размеров изделия потребуется разное количество яиц.
Еще один вариант. После того как яйца сварятся вкрутую (10 минут), их необходимо вынуть из воды и охладить. Почищенные яйца измельчаются и кладутся в емкость с широким дном, также туда помещается и медь. Емкость закрывается на 20–30 минут или более, в зависимости от того, какой цвет вы хотите получить: за более длительное время изделие станет темнее. Основные достоинства такого метода — простота и доступность. Главным недостатком является то, что эффект, скорее всего, не будет долгосрочным и покрытие сойдет.
Патина обладает прекрасными свойствами. Например, в нумизматике стоимость изделия зависит от того, насколько равномерной она является. Искусственное покрытие натурального не заменит.
Если патина имеет однородную структуру и равномерно покрывает поверхность, то ее на изделии лучше сохранить. В особенности это относится к антиквариату и монетам. Чтобы верхний слой не повредился, необходимо ухаживать за изделием и обращаться с ним особо аккуратно. Не следует производить чистку абразивными средствами и инструментами. И лучше не трогать руками изделие.
Но если она имеет сколы, пятна, некрасиво выглядит или неоднородная, то такие методы вполне сойдут. Если вы хотите чтобы патина легла ровно, то старый слой необходимо очистить до металлического блеска.
Электрохимический способ
Самый непростой для проведения в домашних условиях способ, но он подойдет тем, кто ищет необычный оттенок. Проведение требует использования электричества и токсичной смеси, поэтому техника безопасности обязательно должна быть соблюдена!
- Первый шаг — приготовление раствора: в 300 мл теплой воды добавьте 60 г медного купороса и 90 г сахара; отдельно в таком же объеме холодной воды растворите 45 г каустической соды; затем обе жидкости медленно смешайте.
- Второй шаг — воду необходимо нагреть до 80 градусов и выдержать в ней изделие около минуты.
- Третий шаг — подайте электричество, например, с помощью автомобильного аккумулятора: «плюс» на медную палочку-анод и «минус» на обрабатываемую деталь. Мощность — от 0,5 до 1,1 ватта.
Цвет получается самым разным, в зависимости от силы подачи и времени обработки. Если вы не успели уловить требуемый цвет, не беспокойтесь и продолжайте патинирование: оно происходит циклично, можно «поймать» нужный оттенок через некоторое время.
В общем, покрыть изделие патиной можно вполне безопасно, правда, получите несколько тривиальный вариант. Но добиваясь необычного эффекта, без химикатов не обойтись, так что будьте очень осторожны.
