Niebezpieczne receptury historyczne — nie próbuj opisanych procedur: artykuł zachowuje oryginalny tekst archiwalny i ilości, ale nie jest protokołem laboratoryjnym, oceną ryzyka ani współczesną instrukcją. Wymienia między innymi fluorowodór lub kwas fluorowodorowy, cyjanek sodu, rtęć, ołów, związki kadmu i chromu(VI), kwasy azotowy, siarkowy i dźwiękowy, mocne zasady, łatwopalne rozpuszczalniki i kąpiele ogrzane do 150°C. Nieprawidłowe stężenie, kolejność mieszania, pojemnik, wentylacja, temperatura lub kontakt mogą spowodować śmiertelne zatrucie, głębokie oparzenia, toksyczne gazy, pożar, eksplozję i odpady niebezpieczne. Nie przygotowuj ani nie używaj tych mieszanek w domu lub prowizorycznym warsztacie. Prace takie należy wykonywać w autoryzowanym środowisku przemysłowym lub laboratoryjnym z fachowym nadzorem chemicznym, procesem zamkniętym, odpowiednią wentylacją, planem awaryjnym, ważnymi kartami charakterystyki i właściwą utylizacją odpadów.
Savo Kusić koncentruje się dziś na oknach drewnianych, oknach drewniano-aluminiowych, oknach na zamówienie, drzwiach i zapytaniach ofertowych. Artykuł ten ma charakter archiwum historycznego i nie stanowi oferty chemicznej obróbki metali.
Korozja
Trawieniem nazywamy chemiczne rozpuszczanie powierzchniowych warstw metali. I tak na przykład podczas wykonywania miedziorytów miedzianą płytkę pokrywa się woskiem, za pomocą igły rysuje się pożądany obraz lub tekst i polewa się kwasem azotowym. Kwas powoduje korozję niewoskowanych powierzchni. Podobną procedurę stosuje się do trawienia szkła. Żrące chemikalia są bardzo niebezpieczne, dlatego konieczne jest używanie gumowych rękawic, fartuchów i okularów ochronnych.
Historyczne rozwiązania w zakresie trawienia
Wszystkie poniższe ilości zostały przeniesione w celu zachowania oryginalnej treści, a nie w celu praktycznego zastosowania. W szczególności fluorowodór może powodować głębokie uszkodzenia i zatrucia ogólnoustrojowe, nawet jeśli ból nie jest od razu widoczny; kwas azotowy wytwarza bardzo niebezpieczne opary. Same zwykłe rękawiczki i okulary nie są wystarczającym systemem ochrony.
Płyty stalowe są przetwarzane za pomocą:
120 g 80% alkoholu,
8 g kwasu azotowego i
1 g azotanu srebra rozpuszczonego w wodzie.
Cynk poddaje się działaniu:
1000 ml wody,
100 g ałunu potasowego,
30-100 ml kwas azotowy.
Do trawienia szkła używamy:
1 część fluorowodoru i
1-6 części wody.
Do zdzierania i usuwania starej farby z powierzchni:
2 części asfaltu rozpuszczone w
5 części terpentyny (zimnej).
(ciepła kąpiel):
5 części asfaltu,
10 części wosku,
3 części żywiczne,
8 części masy uszczelniającej,
2 części łoju.
Utlenianie
Powlekanie powierzchni metalowych ochronną warstwą tlenku nazywa się utlenianiem. Przed pokryciem metalu tą warstwą, którą można wykorzystać również do dekoracji, powierzchnie należy dokładnie oczyścić z tłuszczu.
Odporność na korozję powierzchni zabezpieczonych farbą jest zwykle słabsza, jednakże odporność zwiększa się poprzez wypełnienie małych porów szkłem wodnym lub bezbarwnym lakierem.
Historyczne rozwiązania utleniające
Niebieska powłoka mosiądzu wykonywana jest za pomocą:
20-30 g/l octan ołowiu,
60 g/l tiosiarczan sodu,
30 g/l 95% roztworu kwasu octowego.
Temperatura łazienki: 80°C. Czas utleniania: 5 min.
Powłoka miedziana z czarną farbą:
9,4 g/l wodorotlenku sodu i
3,1 g/l nadsiarczanu amonu.
Temperatura: 100°C, czas utleniania: 5 mmin.
Ciemne malowanie powierzchni stalowych:
120-150 g/l wodorotlenku sodu,
30 g/l azotan sodu,
20 g/l karbamidu i
100 ml wody do 140-150°C i przeprowadzić utlenianie w ciągu 20-30 mminut.
Miedziana powłoka o ciemnym kolorze wykonywana jest za pomocą:
40-50 g/l-tioantymonian sodu, w temperaturze 45-50°C.
lub z 5-10 g/l siarczku potasu na 60-80°C w ciągu 10-15 mw minutach.
Niebieskie malowanie powierzchni stalowych:
30 g chlorek żelaza, FeCl3 · 6H20;
30 g azotan rtęci, Hg(NO3)2;
30g kwas sodowy (22B°);
120 g alkoholu;
120 g wody.
Temperatura; 20-25°C, czas; 20 minuta.
Ciemne zabarwienie blachy stalowej poddanej obróbce kadmem:
62 g/l dwuchromian potasu,
3,1 g/l kwas azotowy (gęstość właściwa 1,2)
Temperatura:60-70°C.
Specjalne ostrzeżenie: przepisy w tej sekcji zawierają związki ołowiu, rtęci, kadmu i chromu, a także mocne kwasy i zasady w wysokich temperaturach. Nie ma bezpiecznego, „domowego” substytutu kontroli procesów przemysłowych, narażenia i odpadów. Nie podgrzewaj, nie mieszaj ani nie próbuj tych kąpieli.
Odtłuszczanie powierzchni metalowych
Przed nałożeniem powłok metalowych powierzchnie metalowe należy odtłuścić (rysunek 1).
Rysunek 1 — widok historyczny kilku kolejnych kąpieli do przygotowania powierzchni.
Roztwory alkaliczne do stali i żelaza:
40 g/l wodorotlenek sodu, NaOH,
50 g/l węglan sodu, Na2CO3 (soda),
4 g/l fosforan trisodowy, Na3PO4 · 12H2O,
1 g/l siarczan alkoholu tłuszczowego.
Temperatura:80°C.
55 g/l krzemian sodu,
60 g/l fosforan trisodowy.
Temperatura:80°C.
Odtłuszczanie powierzchni miedzianych i mosiężnych metodą ogrzewania:
8 g/l wodorotlenku sodu,
25 g/l węglanu sodu,
65 g/l fosforan trisodowy i
1 g/l siarczan alkoholu tłuszczowego.
Temperatura:80°C.
Odtłuszczanie powierzchni aluminiowych i ocynkowanych metodą ogrzewania
25 g/l szkło wodne,
60 g/l węglanu sodu i
20 g/l fosforan trisodowy,
Temperatura:80°C.
Kąpiele odtłuszczające bez podgrzewania.
Te chemikalia są trujące i zaleca się zachowanie szczególnej ostrożności. Zabrania się przechowywania artykułów spożywczych w warsztacie. Po pracy obowiązkowe jest mycie rąk. Chemikalia, rękawice ochronne, kombinezony, akcesoria trzymaj pod kluczem.
Cyjanek sodu może być śmiertelny i może uwalniać cyjanowodór, szczególnie w kontakcie z kwasami. Nie kupuj, nie przechowuj, nie mieszaj ani nie używaj receptur cyjanku. W przypadku podejrzenia narażenia nie należy podejmować prób improwizowanej neutralizacji lub akcji ratunkowej bez zabezpieczenia; odsuń się i natychmiast wezwij odpowiednie służby ratunkowe zgodnie z lokalnym planem na wypadek awarii chemicznej.
Do stali i żelaza:
85 g/l wodorotlenku sodu,
45 g/l cyjanku sodu,
75 g/l węglanu sodu.
Dla miedzi i mosiądzu:
15 g/l wodorotlenku sodu,
20 g/l fosforan trisodowy,
25 g/l węglanu sodu i
10 g/l cyjanku sodu.
Do aluminium, cynku i cyny:
5 g/l węglanu sodu i
5 g/l fosforan trisodowy.
Odtłuszczanie jest wówczas skuteczne, jeśli na obrabianej powierzchni tworzy się ciągła warstwa wody.
Podczas odtłuszczania alkalicznego należy używać okularów i rękawic ochronnych, ponieważ zasady są substancjami żrącymi i trującymi. Do bezprądowego nakładania powłok metalowych stosujemy ognioodporne pojemniki szklane lub emaliowane.
Metalowanie
Niklowanie bezprądowe
20 g/l chlorek niklu, NiCl2 · 6H2O,
20 g/l podfosforyn sodu, NaH2PO2H2O,
45 g/l cytrynian trisodu, Na3C4H3O7 · 5H2O,
30 g/l chlorek amonu, NH4Cl,
50-55 ml 25% roztwór wodorotlenku amonu,
pH: 8-9%. Temperatura: 85°C +/- 3%.
Czas: dla grubości 12 micron około 1 godzin.
Miedziowanie bez prądu
Dobrze wcześniej oczyszczone powierzchnie stalowe lub żelazne umieszcza się w roztworze, myje i suszy. Rozwiązanie składa się z:
104 g/l winian potasowo-sodowy, KNaC4H4O6,
70 g/l wodorotlenek sodu NaOH,
35 g/l siarczan miedzi, CuSO4 · 6H2O.
Czas: 5 mminut, Temperatura: 50°C.
Wcześniej przedmioty metalowe umieszczaliśmy w roztworze składającym się z 20 g/l siarczanu miedzi i kwasu siarkowego w proporcji 1:1.
Miedziowanie i niklowanie powierzchni aluminiowych metodą zanurzeniową
Po usunięciu warstwy tlenku i tłuszczu przedmioty umieszcza się w pierwszej kąpieli na 4-5 minut – przy ciągłym mieszaniu – następnie myje się i suszy. Tę samą procedurę wykonuje się w drugiej kąpieli. Proces niklowania jest identyczny. Wszystkie czynności należy wykonywać w rękawicach gumowych, z okularami ochronnymi, ponieważ wymienione środki chemiczne są bardzo niebezpieczne.
Miedziowanie aluminium:
1. Wlej 1000ml wody
145 ml kwas sodowy (20 B°),
35 ml 98% – nie zawiera kwasu siarkowego,
15 g siarczanu miedzi (niebieski kamień).
2. Wlej 1000 ml wody
110 g siarczanu miedzi tj
2 g chlorku potasu.
Temperatura: temperatura pokojowa.
Niklowanie aluminium:
W 1000 ml wody wlano:
15 g chlorek niklu, NiCl2 · 6H2O,
20 g chlorek amonu, NH4Cl,
3 g siarczanu sodu, Na2SO4,
10 g węglanu sodu, Na2CO3,
10 g węglanu amonu, (NH4)2CO3.
Temperatura: temperatura pokojowa.
Powłoka żelaza z cynkiem (Zdjęcie 2)
Ilustracja 2 — historyczne przedstawienie chemicznego powlekania żelaza cynkiem.
Na 1000 ml wody wypływa:
10 g chlorku cynku, ZnCl2,
20g kwas winowy, C4H6O6.
Temperatura:100°C.
Cynkowanie miedzią:
W 1000 ml wody wlano:
10 g chlorku cynku i
200 g wodorotlenku sodu
Temperatura:100°C.
Przedmioty żelazne, które chcemy pokryć cynkiem, trzymamy w łazience przez około 10-15 mminut, ciągle mieszając. Zdarza się, że musimy usunąć z powierzchni uszkodzone powłoki. Rozwiązaniem do usuwania niklu z powierzchni żelaza i stali jest dymiący kwas azotowy (HNO3).
Do usuwania miedzi z powierzchni żelaznych stosujemy cyjanek sodu (NaCN) w stężeniu 200 g/l, w temperaturze 60-70°C. Cyjanek sodu jest bardzo trujący.
Usuwanie cynku z powierzchni żelaznych lub stalowych przeprowadza się w temperaturze pokojowej za pomocą 10% kwasu sodowego lub 20% roztworem wodorotlenku sodu o stężeniu 100°C lub w temperaturze pokojowej za pomocą trójtlenku chromu (CrO3) w stężeniu 20 g/l +15 g/l kwasu siarkowego.
Usuwanie cynku z powierzchni miedzianych odbywa się za pomocą 10% roztworu kwasu sodowego.
Nieokreślone metody wykraczają poza możliwość przeprowadzenia w kraju, ponieważ wymagają dobrze wyposażonego laboratorium lub warsztatu.
Konkluzja współczesna: nawet wymienione metody nie nadają się do wdrożenia w warunkach domowych. Obróbka powierzchniowa wymaga dokładnie zidentyfikowanych substancji chemicznych i materiałów, fachowo zaprojektowanego procesu, pomiaru narażenia, kompatybilnych pojemników, lokalnej wentylacji, kontroli temperatury i pH, przeszkolonych pracowników, sprzętu awaryjnego oraz regulowanego prawnie oczyszczania roztworów, odcieków i osadów. Aby uzyskać rezultaty oraz chronić ludzi i środowisko, należy skorzystać z pomocy wykwalifikowanego wykonawcy przemysłowego.