Opasne istorijske recepture — ne pokušavajte opisane postupke: članak čuva izvorni arhivski tekst i količine, ali nije laboratorijski protokol, procena rizika niti savremeno uputstvo. Pominje, između ostalog, vodonik-fluorid odnosno fluorovodoničnu kiselinu, natrijum-cijanid, živine, olovne, kadmijumske i hrom(VI) spojeve, azotnu, sumpornu i sonu kiselinu, jake alkalije, zapaljive rastvarače i kupke zagrevane do 150°C. Pogrešna koncentracija, redosled mešanja, posuda, ventilacija, temperatura ili kontakt mogu izazvati smrtno trovanje, duboke opekotine, otrovne gasove, požar, eksploziju i opasni otpad. Ne pripremajte niti koristite ove smeše u kući ili improvizovanoj radionici. Takav rad pripada ovlašćenoj industrijskoj ili laboratorijskoj sredini sa stručnim hemijskim nadzorom, zatvorenim procesom, odgovarajućom ventilacijom, planom za vanredne situacije, važećim bezbednosnim listovima i propisnim zbrinjavanjem otpada.
Savo Kusić danas je usmeren na drvene prozore, drvo-aluminijumske prozore, prozore po meri, vrata i zahteve za ponudu. Ovaj članak ostaje kao istorijski arhiv i ne predstavlja ponudu hemijske obrade metala.
Nagrizanje
Nagrizanjem nazivamo hemijsko rastvaranje površinskih slojeva metala. Tako, na primer, pri pravljenju bakroreza, bakrena ploča se prevuče voskom, iglom se ucrta željena slika ili tekst i prelije azotnom kiselinom. Kiselina će da nagriza voskom nepokrivene površine. Slično se postupa pri nagrizanju stakla. Hemikalije za nagrizanje su veoma opasne, zato je nužno korišćenje gumenih rukavica, odnosno kecelja i zaštitnih naočara.
Istorijski rastvori za nagrizanje
Sve količine u nastavku prenete su radi očuvanja izvornog sadržaja, a ne radi praktične primene. Posebno, vodonik-fluorid može izazvati duboka oštećenja i sistemsko trovanje čak i kada bol nije odmah izražen; azotna kiselina stvara veoma opasna isparenja. Uobičajene rukavice i naočare same po sebi nisu dovoljan sistem zaštite.
Čelične ploče se obrađuju sa:
120 g 80%-nog alkohola,
8 g azotne kiseline i
1 g srebrnog nitrata, rastvorenog u vodi.
Cink se obrađuje sa:
1000 ml vode,
100 g kalijeve stipse,
30-100 ml azotne kiseline.
Za nagrizanje stakla koristimo:
1 deo vodonik-fluorida i
1-6 delova vode.
Za skidanje, odstranjivanje stare farbe sa površina:
2 dela asfalta rastvorenog u
5 delova terpentina (na hladno).
(topla kupka):
5 delova asfalta,
10 delova voska,
3 dela smole,
8 delova mastiksa,
2 dela loja.
Oksidacija
Oksidacijom se naziva prevlačenje metalnih površina zaštitnim, oksidnim slojem. Pre prevlačenja metala ovim slojem, koji može i da služi za dekoraciju, površine moramo brižljivo očistiti od masnoća.
Koroziona otpornost bojom zaštićenih površina je obično slabija, međutim, otpornost se povećava ispunjavanjem sitnih pora vodenim staklom ili bezbojnim lakom.
Istorijski rastvori za oksidaciju
Prevlačenje mesinga plavom bojom vrši se sa:
20-30 g / l olovnog acetata,
60 g / l natrijum-tiosulfata,
30 g / l 95%–nog rastvora sirćetne kiseline.
Temperatura kupatila: 80°C. Vreme oksidacije: 5 minuta.
Prevlačenje bakra crnom bojom:
9,4 g / l natrijum–hidroksida i
3,1 g / l amonijum–persulfata.
Temperatura: 100°C, vreme oksidacije: 5 minuta.
Mrko bojenje čeličnih površina:
120-150 g / l natrijum-hidroksida,
30 g / l natrijum nitrata,
20 g / l karbamida i
100 ml vode zagrejemo na 140-150°C i vršimo oksidaciju u toku od 20-30 minuta.
Prevlačenje bakra mrkom bojom vršimo sa:
40-50 g / l natrijum–tioantimonata, na temperaturi od 45-50°C.
ili sa 5-10 g / l kalijum–sulfida na 60-80°C u toku od 10-15 minuta.
Plavo bojenje čeličnih površina:
30 g železni klorid, FeCl3 · 6H20;
30 g živinog nitrata, Hg(NO3)2;
30g sone kiseline (22B°);
120 g alkohola;
120 g vode.
Temperatura; 20-25°C, vreme; 20 minuta.
Mrko bojenje kadmijumizirane čelične ploče:
62 g / l kalijum-bikromata,
3,1 g / l azotne kiseline (specifične gustine 1,2)
Temperatura: 60–70°C.
Posebno upozorenje: recepture iz ovog odeljka uključuju jedinjenja olova, žive, kadmijuma i hroma, kao i jake kiseline i baze na visokim temperaturama. Ne postoji bezbedna „kućna“ zamena za industrijsku kontrolu procesa, izloženosti i otpada. Ne zagrevajte, ne mešajte i ne isprobavajte navedene kupke.
Odmašćivanje metalnih površina
Pre nanošenja metalnih prevlaka metalne površine treba odmastiti (slika 1).
Slika 1 — istorijski prikaz više uzastopnih kupki za pripremu površine.
Alkalni rastvori za čelik i gvožđe:
40 g / l natrijum-hidroksida, NaOH,
50 g / l natrijum karbonata, Na2CO3 (soda),
4 g / l trinatrijum–fosfata, Na3PO4 · 12H2O,
1 g / l masnialkohol-sulfat.
Temperatura: 80°C.
55 g / l natrijum-silikata,
60 g / l trinatrijum-fosfata.
Temperatura: 80°C.
Odmašćivanje bakarnih i mesinganih površina zagrevanjem:
8 g / l natrijum-hidroksida,
25 g / l natrijum–karbonata,
65 g / l trinatrijum-fosfata i
1 g / l masnialkohol-sulfata.
Temperatura: 80°C.
Odmašćivanje aluminijumskih i pocinkovanih površina zagrevanjem
25 g / l vodenog stakla,
60 g / l natrijum-karbonata i
20 g / l trinatrijum-fosfata,
Temperatura: 80°C.
Kupatila za odmašćivanje bez zagrevanja.
Navedene hemikalije su otrovne te se preporučuje izuzetna opreznost. Zabranjeno je držanje prehrambenih artikala u radionici. Posle rada obavezno je pranje ruku. Hemikalije, zaštitne rukavice, odela, pribor, držati pod ključem.
Natrijum-cijanid može biti smrtonosan i može osloboditi gas cijanovodonik, naročito u dodiru sa kiselinama. Ne nabavljajte, ne skladištite, ne mešajte i ne koristite recepture sa cijanidom. U slučaju sumnje na izlaganje ne pokušavajte improvizovanu neutralizaciju ili spasavanje bez zaštite; udaljite se i odmah pozovite nadležnu hitnu službu prema lokalnom planu za hemijske incidente.
Za čelik i gvožđe:
85 g / l natrijum-hidroksida,
45 g / l natrijum-cijanida,
75 g / l natrijum–karbonata.
Za bakar i mesing:
15 g / l natrijum-hidroksida,
20 g / l trinatrijum-fosfata,
25 g / l natrijum-karbonata i
10 g / l natrijum-cijanida.
Za aluminijum, cink i kalaj:
5 g / l natrijum-karbonata i
5 g / l trinatrijum–fosfata.
Odmašćivanje je onda uspelo, ako se na obrađenoj površini obrazuje neprekidna vodena opna.
Pri alkalnom odmašćivanju treba koristiti zaštitne naočare i rukavice, jer su alkalije nagrizajuće i otrovne supstance. Za bezstrujno nanošenje metalnih prevlaka koristimo vatrootporne staklene ili emajlirane posude.
Prevlačenje metala
Niklovanje bez struje
20 g / l nikl–hlorida, NiCl2 · 6H2O,
20 g / l natrijum-hipofosfita, NaH2PO2H2O,
45 g / l trinatrijum-citrata, Na3C4H3O7 · 5H2O,
30 g / l amonijum-hlorida, NH4Cl,
50-55 ml 25%-ni rastvor amonijum–hidroksida,
PH: 8-9%. Temperatura: 85°C +/- 3%.
Vreme: za debljinu od 12 mikrona oko 1 čas.
Bakarisanje bez struje
Prethodno dobro očišćene čelične ili gvozdene površine stavljamo u rastvor, peremo i sušimo. Rastvor je sastavljen iz:
104 g / l kalijum–natrijum–tartarata, KNaC4H4O6,
70 g / l natrijum-hidroksida NaOH,
35 g / l bakra-sulfata, CuSO4 · 6H2O.
Vreme: 5 minuta, Temperatura: 50°C.
Prethodno metalne predmete stavljamo u rastvor sačinjen od 20 g / l bakar-sulfata i sumporne kiseline, koji su u odnosu 1:1.
Bakarisanje i niklovanje aluminijumskih površina umakanjem
Posle odstranjivanja oksidnog i masnog sloja predmeti se stavljaju u prvu kupku u toku od 4-5 minuta - uz stalno mešanje - zatim se peru i suše. Isti postupak se izvodi i u drugoj kupki. Proces niklovanja je istovetan. Sve radnje treba izvoditi u gumenim rukavicama, sa zaštitnim naočarima, jer navedene hemikalije su veoma opasne.
Bakarisanje aluminijuma:
1. U 1000ml vode staviti
145 ml sone kiseline (20 B°),
35 ml 98%–ne sumporne kiseline,
15 g bakar–sulfata (plavi kamen).
2. U 1000 ml vode staviti
110 g bakar–sulfata i
2 g kalijum-hlorida.
Temperatura: sobna.
Niklovanje aluminijuma:
U 1000 ml vode staviti:
15 g nikel–hlorida, NiCl2 · 6H2O,
20 g amonijum–hlorida, NH4Cl,
3 g natrijum-sulfata, Na2SO4,
10 g natrijum-karbonata, Na2CO3,
10 g amonijum-karbonata, (NH4)2CO3.
Temperatura: sobna.
Prevlačenje gvožđa cinkom (Slika 2)
Slika 2 — istorijski prikaz hemijskog prevlačenja gvožđa cinkom.
Na 1000 ml vode dolazi:
10 g cink–hlorida, ZnCl2,
20g vinske kiseline, C4H6O6.
Temperatura: 100° C.
Pocinkovanje bakra:
U 1000 ml vode staviti:
10 g cink-hlorida i
200 g natrijum-hidroksida
Temperatura: 100°C.
Predmete od gvožđa, koje želimo prevlačiti cinkom, uz stalno mešanje držimo oko 10-15 minuta u kupatilu. Dešava se da neuspele prevlake moramo odstraniti sa površina. Rastvor za odstranjivanje nikla sa gvozdenih, čeličnih površina je azotna kiselina koja se puši (HNO3).
Za odstranjivanje bakra sa gvozdenih površina koristimo natrijum-cijanid (NaCN) u koncentraciji 200 g / l, na 60-70°C. Natrijum-cijanid je veoma otrovan.
Odstranjivanje cinka sa gvozdenih, odnosno čeličnih, površina vrši se na sobnoj temperaturi sa 10%–nom sonom kiselinom ili sa 20%-nim rastvorom natrijum-hidroksida na 100°C, ili na sobnoj temperaturi sa krom–trioksidom (CrO3) u koncentraciji 20 g / l +15 g / l sumporne kiseline.
Odstranjivanje cinka sa bakarnih površina vršimo 10%-nim rastvorom sone kiseline.
Nenavedene metode prevazilaze mogućnost izvođenja u domaćim okvirima, jer zahtevaju dobro opremljenu laboratoriju, odnosno radionicu.
Savremeni zaključak: ni navedene metode nisu za izvođenje u domaćim uslovima. Površinska obrada zahteva tačno identifikovane hemikalije i materijale, stručno projektovan proces, merenje izloženosti, kompatibilne posude, lokalnu ventilaciju, kontrolu temperature i pH, obučene radnike, opremu za vanredne situacije i zakonski uređen tretman rastvora, ispirnih voda i taloga. Za rezultat i zaštitu ljudi i okoline koristite kvalifikovanog industrijskog izvođača.