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UNTERHALTIGE ERFAHRUNGEN ZU HAUSE
Lasst uns den Spiegel versilbern. Chemische Experimente
Unterhaltsame Erlebnisse zu Hause / Chemieexperimente für Kinder Ist das möglich? Spiegel werden in speziellen Fabriken, in Spiegelwerkstätten, versilbert. Dieses Handwerk ist uralt, mit Traditionen und Berufsgeheimnissen – es ist nicht einfach, einen guten Spiegel herzustellen. Und doch – versuchen wir es! Selbstverständlich lässt sich eine Spiegelfläche problemlos vorbereiten – die Reaktion des „Silberspiegels“ wird in der Schule im Klassenzimmer eingestellt. Aber ein guter Spiegel wird nicht funktionieren, er wird ein wenig leuchten – und das war’s. Nein, das ist ein echter Spiegel. Und wenn Sie sorgfältig arbeiten und die kleinen Dinge nicht vernachlässigen, wird Ihnen das gewiss gelingen. Wichtiger Hinweis: Verwenden Sie nur destilliertes Wasser. Pulver „Krokus“ – speziell hergestelltes Eisenoxid (III) – durch ein feines Sieb sieben und den entstehenden Staub mit destilliertem Wasser verdünnen. Wenn Sie keinen „Krokus“ haben, können Sie jede fertige Polierflüssigkeit nehmen, die im Baumarkt erhältlich ist. Stellen Sie das gerade Glas, das Sie herstellen möchten, gespiegelt auf den Tisch. Überprüfen Sie mit einer Wasserwaage, ob die Tischoberfläche eben ist. Wenn nicht, legen Sie gefaltete Papierstücke unter die Beine, um die Oberfläche auszurichten. Nehmen Sie kein großes Glas, sondern fangen Sie lieber klein an. Um es nicht versehentlich zu zerdrücken, legen Sie beispielsweise eine alte Decke auf den Tisch. Gießen Sie die Polierflüssigkeit auf das Glas und wischen Sie es gründlich in kreisenden Bewegungen mit Filz, Filz (Sie können einen alten Hut verwenden) oder einem Stück weichem Leder ab. Reiben Sie das Glas mit Gaze ein, die mit einer Suspension aus fein gemahlenem und gesiebtem Bimsstein in Wasser angefeuchtet ist, spülen Sie es erneut mit destilliertem Wasser ab, wischen Sie es mit einem feuchten Schwamm ab und spülen Sie es dann erneut mit einem Mulltupfer ab, der in eine 0,15 %ige Zinn(IV)-chloridlösung getaucht ist und mit einem ausgedrückten Tupfer abwischen. Die Glasvorbereitung ist abgeschlossen. Dies ist ein sehr wichtiges Verfahren. Die Qualität des zukünftigen Spiegels hängt davon ab, wie sorgfältig Sie ihn fertiggestellt haben. Die behandelte Oberfläche muss sofort versilbert werden. Wenn Sie aus irgendeinem Grund keine Zeit hatten, eine Versilberungslösung vorzubereiten, tauchen Sie das Glas in warmes destilliertes Wasser und nehmen Sie es nicht heraus, bis alles fertig ist. Übrigens ist ein solcher Vorgang in allen Fällen sinnvoll: Gut ist es, wenn das Glas 8-10 Grad wärmer ist als die Versilberungslösung. Diese Lösung darf nur mit Gummihandschuhen zubereitet werden. Es wird durch Mischen zweier Lösungen gewonnen, die jeweils separat hergestellt werden. Wir geben Ihnen die Stoffmenge pro Liter Lösung an und Sie können selbst abschätzen, wie viel Lösung Sie benötigen. Erste Lösung: 4 g Silbernitrat, 10 ml 25 %ige Ammoniaklösung, 4 g Natriumhydroxid. Das Verfahren zur Herstellung der Lösung ist nicht ganz üblich. Lösen Sie das gesamte Silbernitrat in 300 ml Wasser auf, gießen Sie 9/10 der Lösung in ein sauberes Glas und geben Sie tropfenweise Ammoniaklösung hinzu, wobei Sie die Flüssigkeit ständig mit einem Glasstab umrühren. Die trübe Flüssigkeit wird immer transparenter und schließlich verschwindet die Farbe. Geben Sie etwas Silbernitratlösung hinzu – die Lösung wird wieder trüb. Fügen Sie eine Natronlauge hinzu, dann nimmt die Lösung einen hellbraunen Farbton an. Fügen Sie erneut tropfenweise die Ammoniaklösung hinzu, und die Lösung wird wieder heller, jetzt erscheint sie leicht bläulich. Gießen Sie die restliche Silbernitratlösung und Ammoniak hinzu, rühren Sie gut um und geben Sie destilliertes Wasser auf einen Liter hinzu. Wenn Sie diese Lösung aufbewahren müssen, füllen Sie sie in eine Flasche oder ein Fläschchen mit einem gut passenden Stopfen. Bewahren Sie die Lösung nicht in einem offenen Behälter auf! Zweite Lösung: pro Liter Lösung - 100 g raffinierter Zucker und 10 ml verdünnte (ca. 10 %) Schwefel- oder Salpetersäure. Zucker vorher in destilliertem Wasser auflösen, Säure hinzufügen, eine Viertelstunde kochen lassen und Wasser bis zur berechneten Menge hinzufügen. Mischen Sie beide Lösungen: Für einen Milliliter der zweiten Lösung (mit Zucker) nehmen Sie etwa 100 ml der ersten Lösung (mit Silbernitrat). Das genaue Verhältnis muss durch Erfahrung ermittelt werden. Bei einem Überschuss an Zuckerlösung beginnen beim Versilbern Flocken auszufallen; Ist diese Lösung dagegen knapp, geht die Versilberung zu langsam vonstatten. Rühren Sie die resultierende Mischung schnell und gründlich um; es wird zunächst orangerot und dann schwarz. Dies ist ein Signal: Es ist Zeit, mit der Versilberung zu beginnen. Verpassen Sie nicht den Moment! Gießen Sie die Mischung sofort auf das Glas. Es breitet sich über die gesamte Oberfläche aus und das Glas wird dunkel, beginnt dann aber schnell aufzuhellen, es bildet sich eine Schicht aus metallischem Silber, die aus Nitrat wiederhergestellt wird. Drücken Sie die Mischung nach 5-10 Minuten vorsichtig mit in destilliertem Wasser getauchter Gaze (oder noch besser - einem Stück Wildleder) vom Glas ab, gießen Sie die Mischung erneut ein und halten Sie sie eine weitere Viertelstunde lang. Spülen Sie die bereits versilberte Oberfläche mit destilliertem Wasser ab. Wenn dunkle Flecken auf dem Glas erscheinen, sollten diese mit einem Tupfer mit einer Bimssteinmischung abgewischt werden, dann mit einer Lösung aus Zinn(IV)-chlorid, die Mischung erneut über diese Stellen gießen und mit Wasser abspülen. Um zu überprüfen, ob sich genügend Silber auf dem Glas abgelagert hat, schauen Sie durch einen Spiegel auf eine 60-W-Lampe – es sollte durch das versilberte Glas kaum sichtbar sein. Die Silberschicht ist noch nicht fest mit dem Glas verbunden. Um es zu verstärken, stellen Sie den Spiegel ein oder zwei Stunden lang in eine vertikale Position, um ihn auf eine Temperatur von 100–150 °C aufzuheizen. Verwenden Sie im Extremfall einen Trockenschrank – einen leicht beheizten Ofen. Sobald der Spiegel abgekühlt ist, beschichten Sie die Silberfolie mit einem wasserfesten Klarlack aus einer Sprühflasche (der Pinsel kann sie beschädigen). Tragen Sie nach dem Trocknen eine dicke Schicht Deckfarbe oder schwarzen Bitumenlack auf den Lack auf. Mit einem Pinsel oder einer Spritzpistole nur in eine Richtung bewegen: entweder von oben nach unten oder von links nach rechts. Der Spiegel ist fast fertig. Es bleibt nur noch die vordere, nicht versilberte Seite in Ordnung zu bringen. Es könnten silberne Streifen darauf sein; Entfernen Sie sie mit einem mit einer schwachen Salzsäurelösung angefeuchteten Tupfer. Wenn Sie sich die Hände schmutzig machen, entfernen Sie die Flecken mit einer leicht erwärmten Hyposulfitlösung und waschen Sie Ihre Hände gründlich mit warmem Wasser. Wie viel Silber wurde für die Herstellung des Spiegels verwendet? Und wie viel Silber steckt in einem echten Spiegel? Die Fragen scheinen einfach zu sein, aber sie sind nicht so einfach zu beantworten. Der Silberfilm ist so dünn, dass man ihn selbst mit einem Mikrometer nicht messen kann ... Um einen guten Spiegel nicht zu beschädigen, nehmen Sie ein Fragment, entfernen Sie eine Schicht Lack und Farbe mit in Aceton getränkter Watte und legen Sie einen kleinen Jodkristall auf eine versilberte Oberfläche. Bereits bei Raumtemperatur verdunstet Jod relativ schnell, seine Dämpfe breiten sich über das Glas aus, da sie viel schwerer als Luft sind. Um zu verhindern, dass sie durch versehentlichen Luftzug verteilt werden, decken Sie den Kristall mit einem umgedrehten Glas ab. Wenn Jod mit Silber interagiert, entsteht Silberjodid und ein transparenter Fleck breitet sich langsam in der Nähe des Kristalls aus: Jodid in einer dünnen Schicht ist transparent. Und an den Rändern des transparenten Flecks verschwindet der Silberfilm nicht, sondern wird dünner. Dadurch entstehen auf dem Spiegel farbige Ringe, die im Auflicht besonders gut sichtbar sind. Ringe erscheinen aus demselben Grund farbig, aus dem Seifenblasen und Ölflecken auf dem Wasser für uns regenbogenfarben erscheinen. Dieses Phänomen wird als Lichtinterferenz in dünnen Filmen bezeichnet und im Rahmen der Physik untersucht. Für uns ist das Wichtigste: Je mehr Ringe, desto dicker der Silberfilm. Wenn es zwei davon gibt, beträgt die Filmdicke etwa 0,03 Mikrometer, drei Ringe entsprechen 0,06 Mikrometer, vier - 0,09, fünf - 0,12, sechs - 0,15, sieben - 0,21 Mikrometer. Wenn man die Dicke der Silberschicht kennt, lässt sich die Silbermenge leicht berechnen: Sie müssen lediglich die Dicke mit der Fläche des Spiegels multiplizieren und das resultierende Volumen erneut mit der Silberdichte (10,5 g/cm) multiplizieren3). Hier ein Richtwert zur Überprüfung der Berechnung: Ein Spiegel mit einer Fläche von etwa einem Quadratmeter enthält etwas mehr als ein Gramm Silber. Autor: Olgin O.M.
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