Wissen Sie übrigens, warum Batterien Strom liefern? Denn in ihnen findet eine chemische Reaktion statt. Batterien gelten als chemische Stromquellen. Aber wenn ja, können unter der Wirkung der Strömung nicht einige ungewöhnliche Veränderungen stattfinden? Sie können. Die Wissenschaft, die solche Transformationen untersucht, heißt Elektrochemie. Mit Hilfe von Elektrizität werden in Laboren und Fabriken neue Stoffe gewonnen, Metalle gelöst, ein Metall auf einem anderen abgeschieden und Wasser gereinigt. Mit einem Wort, sie bewirken Dutzende und Hunderte nützlicher chemischer Wunder.

Machen wir dasselbe.

Wie gesagt, wir brauchen keine starke Strömung. Aber es würde nicht schaden zu lernen, wie man schwache und sehr schwache elektrische Ströme erkennt.

Es gibt so einen einfachen Weg: Beide Batteriekontakte gleichzeitig ablecken. Auf der Zunge entsteht sofort ein säuerlicher Geschmack. Je saurer es ist, desto besser wird die Batterie geladen. Überhaupt nicht säurehaltig – die Batterie ist wertlos.

Aber ich kann diesen Weg nicht empfehlen. Erstens kann es sein, dass sich Schmutz auf den Kontakten befindet und Sie nicht wissen, was Sie mit der Zunge lecken sollen – Sie sind kein Dummkopf. Zweitens: Wenn die Batterie ganz neu ist, kann das Gefühl ziemlich scharf sein. Besser anders machen. Und ganz nebenbei wird das Ergebnis klarer sein.

Gießen Sie Wasser in ein Mayonnaiseglas, fügen Sie einen Teelöffel Speisesalz hinzu, rühren Sie, bis es sich auflöst, und geben Sie ein paar Tropfen Phenolphthaleinlösung hinzu. Verschließen Sie das Glas mit einem Plastikdeckel mit zwei Löchern (Sie können diese beispielsweise vorher mit einer Ahle durchstechen). Führen Sie Kupferdrähte durch die Löcher, sodass sie in die Lösung eintauchen, sich aber nicht berühren. Dies ist ein Stromerkennungsgerät. Probieren Sie es bei der Arbeit aus. Befestigen Sie die Drähte an den Polen der Batterie – der Strom gibt sofort nach: An einem der Drähte wird die Lösung purpurrot. Dort wurde aus Speisesalz Alkali gebildet.

Aber dieses Gerät leistet noch mehr. Es kann erkennen, wo die Batterie positiv und wo negativ ist. (Sie sind immer so gekennzeichnet: der Pluspol – mit einem „+“-Zeichen, der Minuspol – mit einem „-“-Zeichen.) Haben Sie darauf geachtet, welchen Draht die Lösung gefärbt hat? Unabhängig davon, wie oft Sie das Experiment wiederholen, erscheint an der Leitung, die mit dem Minuspol verbunden ist, eine purpurrote Farbe. Das heißt, mit demjenigen, bei dem das „Minus“ auf der Batterie angezeigt wird.

Um die Lösung nicht jedes Mal neu vorzubereiten, können Sie auch Folgendes tun: Befeuchten Sie einen Streifen Filterpapier oder Löschpapier damit und drücken Sie den Streifen mit den Fingern an beide Pole der Batterie. In der Nähe des Minuspols verfärbt sich das Papier rot. Dies ist sehr praktisch, wenn Sie wissen müssen, wo das „Plus“ und das „Minus“ ist und die Batterieverpackung zerrissen oder verschmutzt ist, sodass nichts zerlegt werden kann. Mit einem solchen Stromindikator können Sie mit weiteren Experimenten fortfahren. Versuchen Sie zunächst, mit einfachsten Mitteln eine echte chemische Stromquelle herzustellen. Oder einfacher gesagt, eine selbstgebaute Batterie.

Sie benötigen „silbernes“ Papier: Eine Seite besteht aus echtem Papier und die andere aus Metall, normalerweise Aluminium. „Silber“ sieht es nur optisch aus. Tee und Zigaretten werden in solches Papier eingewickelt; Es wird manchmal in Geschäften für verschiedene hausgemachte Produkte verkauft. Schneiden Sie dieses Papier in Kreise, die etwas kleiner als ein Nickel sind. Und decken Sie sich gleichzeitig mit den Nickelmünzen selbst ein – gewöhnlichen Kupfermünzen. Sie werden sie nicht verderben: Nach dem Experiment werden sie nicht schlechter sein als zuvor.

Befeuchten Sie das geschnittene „silberne“ Papier gründlich mit einer Kochsalzlösung. Während es nass wird, polieren Sie ein Dutzend Kupfernickel auf Hochglanz. Und dann sammeln Sie einen Stapel Papierkreise und Nickelmünzen in der folgenden Reihenfolge: zuerst „silbernes“ Papier (Papier nach unten, „Silber“ nach oben), dann einen Nickel, dann wieder Papier und so weiter; Der letzte Cent wird oben sein. Nehmen Sie zwei zwanzig Zentimeter lange flexible Drähte und entfernen Sie vorsichtig mit einem Messer die Isolierung von den Enden, um die Kupferadern freizulegen. Legen Sie einen Draht unter den Stapel, den anderen auf den Stapel und wickeln Sie ihn fest mit Isolierband ein, damit die Kupferadern gut gedrückt werden: einer auf dem Papier, der andere auf dem oberen Nickel. Der Akku ist bereit.

Ich befürchte, dass die Glühbirne einer solchen Batterie immer noch nicht leuchtet. Wenn Sie jedoch die Drähte an das Indikatorgefäß anschließen (oder einen mit einer Lösung befeuchteten Streifen Löschpapier daran anbringen), erscheint nach ein oder zwei Minuten eine rote Farbe. Und das bedeutet, dass die Batterie funktioniert. Wo es einen positiven Pol hat, wo es einen negativen Pol hat, werden Sie selbst herausfinden.

Wenn Sie nickelgroße Kreise aus Aluminium schneiden können, können Sie eine leistungsstärkere Batterie herstellen. Legen Sie zwischen die Nickel- und Aluminiumbecher ein mit Salzlösung getränktes Löschpapier. Unten soll wie zuvor Papier sein, oben - ein Nickel. Natürlich werden auch Drähte und Isolierband benötigt.

Eine echte Batterie funktioniert, obwohl sie völlig andere Stoffe enthält, nach dem gleichen Prinzip. Es hat positive und negative Platten und dazwischen befindet sich eine Lösung, die Elektrizität leiten kann (wie eine Salzlösung). Jede zweite Platte ist ein elektrisches Element. Und viele Elemente – eine Batterie. Unseres besteht aus zehn Elementen. Eine Taschenlampenbatterie enthält normalerweise drei Zellen. Sie können die alte Batterie öffnen: Darin befinden sich drei Metallbecher.

Wenn Sie das Glas bereits erreicht haben, brechen Sie es vorsichtig auf und entfernen Sie die dicke Masse von innen, die den Kohlenstoffstab umgibt. Diese Masse besteht hauptsächlich aus Mangandioxid. Bei alten Batterien ist es meist fast trocken. Kratzen Sie es ab, trocknen Sie es, mahlen Sie es zu einem Pulver und fügen Sie etwas Kleber hinzu. Verteilen Sie diese Mischung auf der Metallseite eines Stücks „silbernes“ Papier, lassen Sie es trocknen und schneiden Sie das Papier dann in Rechtecke von der Größe einer Streichholzschachtel. Falten Sie einen Stapel Rechtecke so, dass sich unten Papier, in der Mitte Metall und oben Gips befindet. Befestigen Sie die Drähte oben und unten am Stapel, wickeln Sie sie mit Isolierband um und legen Sie alles zusammen in eine Streichholzschachtel, sodass nur die Drähte draußen bleiben. Dies ist eine weitere Batterieoption. Schau sie dir an. Es kann vorkommen, dass Sie den Aufstrich zu stark trocknen und der Akku dann nicht mehr funktioniert. In diesem Fall muss man die Paste entweder kurz über den Dampf halten, damit sie Feuchtigkeit aufnimmt, oder man befeuchtet die Paste leicht mit einer Salz- oder Ammoniaklösung (Ammoniumchlorid).

Selbstgebaute Batterien liefern einen kleinen Strom. Wenn Sie jedoch mehrere Batterien herstellen, diese überprüfen und mit Kupferdrähten verbinden, leuchtet möglicherweise eine kleine Glühbirne aus einer solchen kombinierten Batterie auf und der Mikromotor eines selbstfahrenden Spielzeugs beginnt zu arbeiten. Und Sie müssen parallel schalten. Das heißt, positive Pole sind positiv, negativ sind negativ (ich hoffe, Sie haben nicht vergessen, sie mit den Zeichen „+“ und „-“ zu kennzeichnen).

Jetzt gebe ich Ihnen Ratschläge, wie Sie eine alte Batterie wieder zum Laufen bringen, die anscheinend am Ende ist. Es kann vorkommen, dass sich der Akku des Empfängers gerade während einer interessanten Übertragung „setzt“. Oder die Taschenlampe geht in der Dämmerung aus...

Beeilen Sie sich nicht, die Batterie wegzuwerfen. Sie kann wiederbelebt werden. Die meisten Batterien – sowohl für die Taschenlampe als auch für den Empfänger – enthalten das Mangandioxid, das Sie aus einem Zinkbecher kennen. Mit dem Glas passiert fast nichts und das Dioxid wird ziemlich schnell mit einer Hülle aus Substanzen bedeckt, die die elektrochemische Reaktion stören. Wenn nur diese Hülle zerbrochen werden könnte ...

Zerstören wir also die schädliche Hülle um die nützliche Substanz. Der einfachste Weg: Klopfen Sie mit einem Hammer oder Stein auf die Batterie. Nicht zu stark, um es nicht zu zerbrechen, aber auch nicht zu schwach, um die Schale trotzdem zu zerstören. Der Akku wird zum Leben erweckt, wenn auch nicht für lange.

Es gibt eine Möglichkeit, wiederzubeleben und zuverlässiger zu werden. Nehmen Sie einen Nagel und einen Hammer und schlagen Sie mit einem Nagel ein Loch in einen Zinkbecher (denken Sie daran, dass runde Batterien nur einen Becher enthalten). Und dann tauchen Sie die Batterie ins Wasser. Die Paste dringt in das Wasser ein und kann leichter in die Mangandioxidkörner eindringen. So können Sie die Lebensdauer des Akkus um etwa ein Drittel verlängern.

Und wenn Sie Zeit, Geduld und einen Transformator für die Kindereisenbahn haben, dann lässt sich die alte Batterie wieder aufladen. Aber nur, wenn es nicht beschädigt ist und die Paste im Inneren nicht vollständig trocken ist. Bestimmen Sie in diesem Fall mithilfe des Anzeigeglases, wo das „Plus“ und wo das „Minus“ Ihres Transformators ist (das ist nicht gefährlich, die Spannung ist niedrig), verbinden Sie das „Plus“ mit dem „Plus“ des Batterie, „Minus“ auf „Minus“ und lassen Sie es ein oder zwei Stunden lang aufladen. Behalten Sie das rote Licht am Gerät im Auge. Wenn sie aufleuchtet, schalten Sie das Gerät sofort aus: Im Akku ist ein Kurzschluss aufgetreten, ein Laden ist nicht mehr möglich.

Für weitere Experimente benötigen Sie natürlich gute Batterien, neue oder selbst restaurierte. Bequemer ist es, mit leeren Batterien zu arbeiten (für eine Taschenlampe). Im nächsten Experiment benötigen Sie zwei davon und schalten sie in Reihe – „Plus“ des einen mit dem „Minus“ des anderen.

Nehmen Sie zwei zehn Zentimeter lange Metallstreifen. Sie können sie beispielsweise aus Zinn oder dünnem Aluminium schneiden. Machen Sie auf einer Seite kleine Löcher in die Platten und führen Sie die Drähte durch. Wenn die Drähte isoliert sind, vergessen Sie nicht, sie an der Stelle abzuziehen, an der sie mit dem Metall in Kontakt kommen.

Tauchen Sie die Schallplatten in ein kleines Glas, beispielsweise Mayonnaise. Der Abstand zwischen ihnen sollte gering sein, einige Millimeter. Damit sie sich nicht berühren, legen Sie oben und unten einen Klumpen Plastilin auf. Hängen Sie die Schallplatten direkt an die Drähte und wie Sie sie befestigen, finden Sie es bitte selbst heraus.

Gießen Sie Wasser in das mit Tinte übermalte Glas, sodass die Flüssigkeit undurchsichtig ist. Schließen Sie die Kabel an die Batterien an. Nach ein bis zwei Minuten beginnt die Flüssigkeit zwischen den Platten allmählich aufzuhellen. Am Boden in der Mitte des Glases sammeln sich dunkle Partikel. Und oben bildet sich ein schmutziger Schaum.

Die Zusammensetzung der Tinte enthält sehr kleine Farbstoffpartikel. Unter dem Einfluss von Elektrizität vereinigen sie sich, kleben zusammen. Schwere Partikel sinken natürlich zu Boden. Doch einige von ihnen schweben zusammen mit Schaumblasen nach oben: Sie werden von einem Gas aufgenommen, das sich unter dem Einfluss von elektrischem Strom aus Wasser bildet.

So kann Elektrizität schmutziges Wasser reinigen. Dieses Verfahren ist zwar sehr teuer und wird daher nur in Ausnahmefällen eingesetzt. Aber was ist dieses Gas aus Wasser? Und was passiert eigentlich mit Wasser unter dem Einfluss von Strömung?

Das alles lernen wir aus Erfahrung. In ein dickwandiges Glas stecken Sie einige Zentimeter vom Boden entfernt einen aus Sperrholz ausgeschnittenen Kreis mit zwei runden Schlitzen ein, die gerade so breit sind, dass ein einfacher Bleistift genau hineinpasst. Stechen Sie neben den Schlitzen mit einer Ahle zwei kleine Löcher, in die dünne isolierte Drähte eindringen können. Stecken Sie zwei Hälften gut geschliffener Bleistifte in die Schlitze. Machen Sie am anderen, unfertigen Ende mit einem Messer Kerben, so dass der Stift zum Vorschein kommt, und wickeln Sie die blanken Enden der Drähte auf. Kupferadern sollten eng an der Leitung anliegen. Wickeln Sie sie mit Isolierband um, und wenn Sie einen Gummischlauch haben, ziehen Sie ihn nach oben, damit die Isolierung zuverlässig ist.

Setzen Sie den Kreis so in das Glas ein, dass die angespitzten Enden der Stifte herausragen (jedoch nicht höher als der Glasrand), legen Sie diese Struktur auf einen Teller und gießen Sie eine Lösung aus Waschsoda bis zum Rand hinein (zwei Teelöffel pro Glas). Wasser). Gießen Sie die gleiche Lösung in zwei Reagenzgläser oder in hohe Fläschchen. Nehmen Sie ein Reagenzglas, verschließen Sie es mit dem Finger, drehen Sie es um und senken Sie es in ein Glas. Setzen Sie unter Wasser ein Reagenzglas auf einen Bleistift. Machen Sie dasselbe mit der zweiten Röhre.

Verbinden Sie drei Batterien in Reihe („Plus“ der einen – mit dem „Minus“ der nächsten) und verbinden Sie die von den Stiften kommenden Drähte mit den äußersten Batterien. Das Gerät ist eingeschaltet. Ein Glas wird streng genommen als Elektrolytbad bezeichnet, eine Sodalösung als Elektrolyt, Bleistifte als Elektroden und was im Bad geschieht, ist Elektrolyse. Aber was ist da los?

Wasser enthält geladene Wasserstoffteilchen. Sie bewegen sich in Richtung der positiven Elektrode. Und in der Nähe des Stifts, der am „Plus“ der Batterie befestigt ist, steigen Wasserstoffblasen auf. Und der zweite Bleistift enthält Blasen aus einem anderen Gas – Sauerstoff.

Wenn ein volles Reagenzglas mit Wasserstoff aufgefangen ist (es verdrängt fast das gesamte Wasser), nehmen Sie es vorsichtig aus der Lösung und bringen Sie, ohne es umzudrehen, ein Streichholz mit: Wasserstoff wird aufflammen und wie ein Feuerwerkskörper platzen. Und bedecken Sie das Reagenzglas mit dem Finger unter Wasser mit Sauerstoff, nehmen Sie es heraus, drehen Sie es um und senken Sie den erloschenen, aber immer noch glimmenden Splitter hinein: In Gegenwart von Sauerstoff entzündet er sich erneut.

Es stellt sich heraus, dass Wasser unter Einwirkung von Elektrizität in Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt. Diese Eigenschaft wird häufig zur Herstellung von Wasserstoffgas genutzt (und es ist genügend Sauerstoff in der Luft vorhanden).

Aber warum Limonade hinzufügen? Nur um das Erlebnis zu beschleunigen. Wasser ist ein sehr schlechter Stromleiter und ohne Soda wäre unsere Erfahrung zu lang gewesen.

Wiederholen Sie das Experiment mit demselben Gerät noch einmal und nehmen Sie dabei Kochsalz statt Soda. In einem Reagenzglas erscheint wie zuvor Wasserstoff und im anderen gelbgrünes Chlorgas. Erinnern Sie sich, wie Speisesalz in der chemischen Sprache heißt? Natriumchlorid.

Eigentlich ist Chlor ziemlich giftig, aber es kommt in sehr geringen und ungefährlichen Mengen vor. Verschließen Sie das Reagenzglas mit Chlor- und Salzlösungsresten mit dem Finger, nehmen Sie es aus dem Wasser, drehen Sie es um und schütteln Sie es mehrmals. Im Reagenzglas - Chlorwasser, ein sehr starkes Oxidationsmittel. Um dies zu überprüfen, geben Sie dieses Wasser zu einer schwachen Tintenlösung hinzu – es verfärbt sich sofort.

In der Nähe der negativen Elektrode etwas Phenolphthaleinlösung tropfen. Er wird erröten. Es stellte sich also heraus, dass es sich auch um Alkali handelte. Wirklich alkalisch und stark und oft verwendet – Natronlauge. Es stellt sich heraus, dass eine Lösung aus gewöhnlichem Salz unter Einwirkung eines Stroms sofort drei nützliche Substanzen ergibt – Wasserstoff, Chlor und Natronlauge. Speisesalz, das wir alle als unverzichtbares Würzmittel für Speisen schätzen, genießt auch in der Industrie einen hohen Stellenwert: Es ist ein sehr wichtiger Rohstoff.

Jetzt werden wir ein weiteres Experiment mit einer Kochsalzlösung durchführen. Für die Branche spielt das zwar keine Rolle, aber es sieht viel schöner aus als das vorherige. Eigentlich unterscheidet er sich nicht viel von ihm. Nur nehmen Sie anstelle von Schieferelektroden aus einem einfachen Bleistift diesmal Kupferelektroden. Es können dünne Kupferplatten sein oder, noch einfacher, zwei Rechtecke aus Kupferfolie ausschneiden.

Platzieren Sie rote Kupferrechtecke senkrecht entlang der Ränder einer kleinen Plastikbadewanne oder eines emaillierten Tabletts. Gießen Sie eine Kochsalzlösung in das Bad (das Verhältnis von Wasser und Salz spielt keine Rolle); Lassen Sie diese Lösung die Rechtecke etwas mehr als die Hälfte bedecken. Verbinden Sie dann mit zwei Drähten die Kupferelektroden mit den Plus- und Minuspolen der Taschenlampenbatterie. Das Erlebnis hat begonnen.

Beobachten Sie, was in Ihrem Elektrolytbad vor sich geht. Zunächst erscheinen, wie im vorherigen Experiment, kleine Gasblasen in der Nähe beider Platten. Diesmal wird allerdings kein Chlor gebildet, sondern an beiden Elektroden wird Wasserstoff freigesetzt. Und das Alkali an der negativen Elektrode ist schon jetzt nachweisbar. Aber das Interessanteste liegt vor uns.

Nach etwa fünf bis zehn Minuten erscheinen grüne Flocken in der Flüssigkeit. Aus Natriumchlorid entstand grünes Kupferchlorid (jedoch nicht sofort, sondern durch eine ganze Kette von Umwandlungen). Dies ist jedoch noch nicht alles.

Lassen Sie das Gerät eingeschaltet und kehren Sie nach etwa einer Stunde wieder zurück. Sie werden sehen, dass die Lösung gelb geworden ist und sich am Boden ein gelber Niederschlag gebildet hat. Das an der Elektrode auftretende Alkali reagierte mit einer der Kupferverbindungen und bildete einen sehr dünnen Niederschlag, der sich allmählich von gelb nach rot verfärbte. Ein solcher Farbumschlag erfolgt bei Erwärmung noch schneller, ist in diesem Fall aber nicht notwendig, da sich unser Elektrolyt unter dem Einfluss von elektrischem Strom von selbst etwas erwärmt. Schließlich vermischt sich der rote Niederschlag mit dem gelben und bildet am Boden des Bades eine bräunliche Masse.

Es kann vorkommen, dass diese Erfahrung nicht zu Ende geht und die Transformationen irgendwo in der Mitte unterbrochen werden. Der Grund liegt höchstwahrscheinlich darin, dass sich der Akku während des Betriebs „gesetzt“ hat. Ich befürchte, dass die Wiederbelebung sie nicht zu ihrer früheren Stärke zurückbringen wird, die für diese Erfahrung einfach notwendig ist. Ersetzen Sie also die alte Batterie durch eine neue.

Und noch eine Beobachtung, zu der ich Ihnen rate. Untersuchen Sie beide Elektroden nach dem Experiment sorgfältig. Sie werden mit einer Blüte bedeckt sein: eine ist schwarz, die andere grünlich. Wir werden lernen, wie man solche farbigen Filme gezielt auf Kupfer herstellt, aber wir werden es etwas später tun.

Im nächsten Experiment mit Elektrizität werden wir das Metall auflösen. Aber da eine solche Tätigkeit an sich nicht sehr sinnvoll ist, machen wir Folgendes: Wir werden das Metall an einer bestimmten Stelle auflösen, sodass ein Durchgangsloch in einem Stück Metall entsteht. Mit anderen Worten: Wir bohren Metall mit elektrischem Strom.

Bereiten Sie eine gesättigte Kochsalzlösung vor und gießen Sie sie in eine Untertasse. Verbinden Sie den Pluspol der Batterie mit einem Kabel mit einer dünnen Metallplatte, beispielsweise einer Rasierklinge. Stellen Sie sicher, dass der Draht eng am Metall anliegt. Nehmen Sie einen Bleistift mit einer Kerbe und einen Draht aus dem Salzexperiment und verbinden Sie den Draht mit dem Minuspol der Batterie. Brechen Sie die angespitzte Bleistiftmine ab und graben Sie sie mit einer Nadel etwas tiefer ein, sodass eine Kerbe von einem halben Millimeter Tiefe entsteht. Legen Sie die Klinge in eine Untertasse mit einer Salzlösung und berühren Sie das Metall mit einem Bleistift.

Sobald sich die gebrochene Mine dem Rasierer nähert, entstehen Wasserstoffblasen. Und die Klinge beginnt sich aufzulösen. Und nach zehn Minuten bildet sich darin ein Durchgangsloch. Legt man statt eines Rasierers Alufolie in eine Untertasse und nimmt eine neue Batterie, dann entsteht das Loch innerhalb von Sekunden.

Das Erlebnis kann etwas abgeändert werden – legen Sie den Rasierer oder die Folie nicht in eine Untertasse mit einer Lösung, sondern lassen Sie sie an einem trockenen Ort. Aber dann müssen Sie den Bleistift in Salz tauchen und Wasser auf die Stelle tropfen, wo das Loch sein soll. Von Zeit zu Zeit ist es notwendig, das Metall mit einem sauberen Tuch abzuwischen und einen neuen Tropfen Wasser aufzutragen. Zinn aus einer Blechdose wird auf diese Weise schnell genug durchbohrt. Und dickeres Metall erfordert mehr Strom. Nehmen Sie in diesem Fall nicht eine, sondern zwei oder sogar drei parallel geschaltete Batterien („Plus“ zu „Plus“). Und vergessen Sie nicht, das Loch zu reinigen, dann frisches Wasser abtropfen zu lassen und den Stift in Salz zu tauchen.

Und noch ein elektrochemischer Bohrer: aus einer medizinischen Spritze mit Nadel. Ziehen Sie eine Kochsalzlösung in die Spritze auf. Legen Sie ein umgedrehtes Glas in einen Teller, legen Sie einen Rasierer oder eine Art Teller, der am „Plus“ der Batterie befestigt ist, auf die Unterseite und befestigen Sie einen zweiten Draht am „Minus“ der Batterie. Wickeln Sie das andere abisolierte Ende um die Spritzennadel. Drücken Sie den Kolben langsam nach unten, und ein dünner Lösungsstrahl bohrt sich mit Hilfe des Stroms schnell durch das Metall.

Lassen Sie uns nun ein Metall mit einer Schicht eines anderen Metalls bedecken. Zum Beispiel weißes Eisen mit rotem Kupfer.

Moment mal, Sie haben bereits einen Nagel in eine Lösung aus blauem Vitriol getaucht und er wurde rot mit Kupfer. Warum also aktuell?

Ohne sie erweist sich die Kupferschicht auf dem Eisen dann als locker und brüchig: Wenn man mit einem Lappen darüber fährt, löst sie sich. Und wir brauchen das Metall, um lange auf dem Metall zu bleiben. Verkupferung und andere ähnliche Vorgänge in einer Fabrik werden normalerweise in Bädern durchgeführt, in die eine geeignete Lösung gegossen und das Teil unter Strom abgesenkt wird. Dies ist jedoch nicht immer möglich. Was ist, wenn Sie die Schiffsverkleidung mit Metall abdecken müssen? Für solche Fälle werden spezielle Geräte erfunden. Wie das, was du gerade machst.

Zerlegen Sie einen beschädigten Füllfederhalter (keinen Kugelschreiber, sondern einen, der mit Tinte schreibt) und schieben Sie das Gerät heraus, in dem der Stift mit einem Nagel gehalten wird. Zeichnen Sie in eine Tintenflasche eine starke Kupfersulfatlösung. Entfernen Sie die Isolierung von der weichen Litze und führen Sie das Kabelbündel fest an der Stelle ein, an der sich einst der Stift befand. Das Gerät zum Zeichnen mit Kupfer ist fertig. Kümmern wir uns darum, worauf wir zurückgreifen können.

Jede Metallplatte, vorzugsweise Stahl, sollte mit Schleifpapier auf Hochglanz poliert, gewaschen und in eine Waschsodalösung gegeben werden, die einige Minuten kochen sollte, damit kein Schmutz auf der Plattenoberfläche zurückbleibt. Spülen Sie es anschließend erneut mit klarem Wasser ab und verbinden Sie die Platte mit Drähten mit dem Minuspol der Batterie. Verbinden Sie das aus dem Stift herausragende Kabelbündel mit dem Pluspol – und schon kann es losgehen.

Fahren Sie mit dem „Stift“ langsam über die Platte, und diese wird vor Ihren Augen mit einer Kupferschicht bedeckt. Behalten Sie die mit Flüssigkeit getränkten Drähte im Auge. Wenn die Flüssigkeit aufgebraucht ist, sammeln Sie eine neue Portion der Kupfersulfatlösung; Der Einfachheit halber können Sie den Stift jedoch von Zeit zu Zeit in die Lösung tauchen. Achten Sie aber auf jeden Fall darauf, dass die Drähte die Platte nicht berühren: Zwischen ihnen sollte sich immer eine Flüssigkeitsschicht befinden.

Wenn Sie einen Nagel oder eine Stricknadel mit rotem Metall bedecken, dauert es ein wenig und eine Batterie reicht aus. Das Abspielen einer Schallplatte dauert länger und eine Batterie reicht möglicherweise nicht aus. Nehmen wir nun zwei in Reihe geschaltete Batterien („Plus“ zu „Minus“); der dritte wird nutzlos sein. Nach dem Auftragen der Kupferschicht die Platte trocknen und mit einem weichen Wolltuch gut abreiben. Kupfer wird glänzen, so wie poliertes Kupfer glänzen kann.

Aber Kupfer glänzt vorerst. Alte Gegenstände aus Kupfer und Bronze (und Bronze enthält Kupfer) werden mit einer grünen Schicht überzogen. Manchmal versuchen sie, es loszuwerden, und manchmal schützen sie es im Gegenteil. Zum Beispiel auf antiken Statuen.

Wenn Sie möchten, können Sie nicht in einem Jahr oder einem Monat, sondern in ein oder zwei Stunden einen Hauch von Antike schaffen.

Und auch mit Hilfe von Strom.

Nehmen Sie ein Stück Kupferfolie oder eine Kupferplatte aus einem früheren Experiment. Bringen Sie die Verkabelung an (wenn Sie es mit Folie zu tun haben, stechen Sie ein Loch für die Verkabelung hinein), legen Sie sie in eine Sodalösung und kochen Sie sie. Mit Wasser abspülen und in eine schwache Essiglösung tauchen, damit die saubere Kupferoberfläche nicht an der Luft oxidiert. In einem Glas Wasser zwei Teelöffel Ammoniak (Ammoniumchlorid) verrühren, bis es sich aufgelöst hat. Entfernen Sie die Essigplatte am Leiter und spülen Sie sie unter fließendem Wasser ab. Achten Sie dabei darauf, das Kupfer nicht mit den Händen zu berühren. Tauchen Sie es in eine Ammoniaklösung und verbinden Sie den Leiter mit dem Pluspol der Batterie. Schließen Sie alle anderen Kupfergegenstände, die nicht unbedingt so rein sein müssen, an den Minuspol an. Bald wird der Teller mit einer mattroten Schicht bedeckt sein. Entfernen Sie es nach fünf Minuten an den Drähten und hängen Sie es über den Tisch, ohne es mit den Händen zu berühren. Stellen Sie einen Teller oder ein Tablett darunter, damit die Reste der Lösung nicht auf den Tisch tropfen. Eine Stunde später wird die rote Schicht smaragdgrün. Diesen grünen Überzug nennt man Patina. Oder sogar eine edle Patina.

Wenn sich eine Patina langsam über Jahrzehnte und Jahrhunderte entwickelt, bleibt sie lange erhalten. Wir haben sie in einer Stunde erwischt und ihr Leben wird in Stunden berechnet. Um die Patina länger zu erhalten, überziehen Sie sie mit etwas farblosem Lack (z. B. Nitrolack). Ich kann nicht für ein Jahrhundert bürgen, aber ich verspreche ein Lebensjahr ...

Nicht nur Patina verleiht Metallprodukten einen edlen Hauch von Antike. Auch Silber, das mit der Zeit geschwärzt ist, sieht sehr schön aus, und Kunstkenner werden niemals zulassen, dass Silberschmuck auf Hochglanz poliert wird: Lassen Sie Schwarz darauf bleiben. Darüber hinaus wird Niello speziell auf einige Produkte aufgetragen, insbesondere auf ziselierte Produkte, damit die Details deutlicher und geprägter erscheinen.

Natürlich wird uns niemand erlauben, mit Edelsilber zu experimentieren, und wir selbst werden es auch nicht tun: Man weiß nie, was mit Schmuck passieren kann! Und Sie können Gegenstände aus Kupfer, Messing und Bronze schwärzen. Wenn Sie selbst oder jemand, den Sie kennen, gerne ziseliert, können Sie den ziselierten Schmuck mit Niello bedecken. Für den Versuch eignet sich jedoch jede Kupfer- oder Messingplatte.

Die Zusammensetzung der Schwärzungslösung ist ganz einfach: 5 g Natriumhyposulfit (aus einem Photoshop) in etwa einem Esslöffel Wasser auflösen und etwas mehr als einen halben Esslöffel normalen 9%igen Essig hinzufügen. Seien Sie nicht überrascht, wenn in dieser Lösung eine gelbe, trübe Suspension vorkommt. Das ist auch so, denn unter der Einwirkung von Essig aus Hyposulfit wird der darin enthaltene Schwefel freigesetzt.

Nehmen Sie einen Topf, der groß genug ist, sodass Ihre Kupfer- oder Messingplatte darauf ruht und an den Rändern aufliegt. Gießen Sie Wasser in einen Topf, kochen Sie es und stellen Sie einen Teller auf den Deckel, der gründlich mit Waschpulver gewaschen ist. Nun erhitzt der aus dem kochenden Wasser aufsteigende Dampf die Platte ständig und wird schnell schwarz, wenn Sie sie mit der zuvor zubereiteten gelblichen Mischung bestreichen. Wählen Sie den Zeitpunkt des Experiments selbst: Je länger, desto dicker ist die Farbe. Es kann vorkommen, dass die Farbe eher braun als schwarz ist. Das bedeutet, dass Sie die Menge an Hyposulfit und Essig in der Ausgangsmischung leicht erhöhen (oder die Wassermenge reduzieren) müssen.

Die Erklärung für diese Reaktion ist sehr einfach: Kupfer reagiert mit Schwefel und bildet eine schwarze Substanz namens Kupfersulfid. Wenn diese Verbindung erhalten ist, ist es notwendig, die geschwärzte Platte aus dem Topf zu nehmen, abzukühlen und sie dann mit einem sauberen Tuch und etwas Geschirrspülmittel oder zumindest mit Zahnpulver abzuwischen. Dies ist ein sehr nützlicher Vorgang, da Sie damit überschüssiges Schwarz entfernen und die erhabenen Bereiche aufhellen können, wodurch die Zeichnung klarer und voluminöser wird.

Nach einer solchen Klärung ist es sinnvoll, das Objekt mit einem weichen Tuch mit einer Polierflüssigkeit zu polieren, dies liegt jedoch bereits in Ihrem Ermessen. Wenn Sie sich nur mit dem Schwärzen vertraut machen möchten, können Sie nicht polieren. Wenn Sie sich dafür entscheiden, ein schönes Ding noch eleganter zu machen, dann brauchen Sie kaum Zeit zu verschwenden, um es, wie man sagt, zur vollen Pracht zu bringen.

Im nächsten Experiment werden wir mithilfe der Elektrochemie direkt aus der Lösung etwas Kleines herstellen. Dies nennt man Elektroformung. Es ist sehr nützlich, wenn das Teil eine sehr komplexe Form hat und nicht auf andere Weise hergestellt werden kann. Nehmen wir an, eine Kopie einer Schallplatte – wie genau kann man die Form der Rillen vermitteln, die selbst für das Auge nicht wahrnehmbar ist?

Sie und ich können vielleicht keine Schallplatte kopieren. Und es ist uns ein Vergnügen, eine Art Muster oder Monogramm, also Ihre Initialen, anzufertigen.

Nehmen Sie ein Stück Wachs oder Paraffin von einer Kerze und glätten Sie die Oberfläche gründlich. Möglicherweise müssen Sie es in warmem Wasser leicht erwärmen. Kratzen Sie auf einer glatten Fläche mit einer dünnen Nadel ein flaches Muster: ein Muster, Buchstaben – was auch immer Sie wollen. Entfernen Sie die Mine von einem einfachen Bleistift und zerdrücken Sie sie so fein wie möglich. Tragen Sie mit einem weichen Pinsel Schieferpulver auf die Zeichnung auf. Drücken Sie zwei dünne Kupferdrähte entlang der Kanten auf die mit Graphit bedeckte Oberfläche und verbinden Sie sie miteinander. Hängen Sie diesen Abguss in ein Glas oder Gefäß. Bequemer ist es, einen Bleistift oder Stock auf den Rand des Gefäßes zu legen und den Gipsverband daran aufzuhängen – an einem Faden oder an miteinander verbundenen Drähten. Und hängen Sie auf beiden Seiten zwei beliebige Kupferplatten auf, zumindest Stücke Kupferfolie. Verbinden Sie die Drähte von ihnen mit dem „Plus“ der Batterie, die Drähte vom graphitbeschichteten Guss mit dem „Minus“.

Gießen Sie eine Kupfersulfatlösung in das Gefäß (einen Esslöffel in einem Glas Wasser) und machen Sie etwas anderes, während das Gericht mit dem Fall befasst ist. Das Kupfer wird fünf Stunden lang oder sogar länger abgeschieden. Es könnte früher sein, aber dann wird seine Schicht brüchig. Seien Sie daher geduldig. Sie benötigen nicht mehr als eine Batterie, und wenn sie nicht ganz neu ist, spielt es auch keine Rolle ...

Trennen Sie nach einigen Stunden die Kabel von der Batterie und entfernen Sie vorsichtig den Wachs- oder Paraffinguss. Tauchen Sie es vorsichtig in heißes Wasser. Das formbare Material schmilzt und Sie haben ein dünnes Kupfermuster in Ihren Händen. Reiß ihn vom Draht und das Experiment ist vorbei.

Autor: Olgin O.M.

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