Из чего добыть цинк в домашних условиях

Цинкование в домашних условиях

Теория процесса.

Гальваническое цинкование (оцинковывание) представляет собой процесс осаждения катионов металла на аноде. Реакция проходит в электролитической ванне под воздействием электрического тока.

Электролит.

Электролитом может служить любой раствор соли цинка. Самый распространенный в быту является раствор ZnCl (хлорид цинка) и HCl (соляная кислота), который называется паяльной кислотой. Так же можно получить раствор ZnSO4 при помощи травления цинка в растворе H2SO4 (серная кислота — аккумуляторный электролит). При травлении цинка стоит быть предельно осторожным, поскольку реакция проходит с выделением теплоты и взрывоопасного водорода H2.

Цинк.

Где взять цинк? Вариантов есть несколько:

— солевые батарейки (это самые дешевые. индекс L);

— плавкие предохранители из СССР;

— детали с цинковым покрытием;

— покупка чистого цинка в магазинах хим. реактивов и на радио базарах.

Подготовка к цинкованию (оцинковыванию).

1. Прежде всего нужно подготовить саму гальваническую ванну. В качестве ванны можно использовать стеклянную либо пластиковую тару. Необходимо установить штативы для катода и анода.
2. Электролит не должен содержать нерастворенных кристаллов соли. Для уменьшения концентрации соли можно добавлять в раствор дистиллированную воду, до полного исчезновения отдельных кристаллов на дне ванны.
3. Анод. Анодом служит цинковая пластина на которую присоединяется «плюс» от источника питания. Чем больше площадь цинкового анода, тем более равномерное покрытие будет у вас на катоде. Использование нескольких цинковых анодов позволяет получать покрытие сразу на всей поверхности катода.
4. Катод (присоединяем «минус») — деталь на которой будет осаждаться цинк. Поверхность катода должна быть качественно очищена от окислов (ржавчины), обезжирена и «активирована». Для активации поверхности катода, вам нужно окунуть его в раствор кислоты. В ванной катод должен размещаться на одинаковом расстоянии от любого анода для получения однородного слоя цинка со всех сторон.
5. Источником питания может служить любой блок питания с постоянным напряжение на выходе либо аккумулятор. Чем сильнее сила тока и вольтаж — тем быстрее будет проходить процесс и тем более рыхлая поверхность получится у Вас в результате. Для бытовых условий можно использовать автомобильный аккумулятор, НО в схему нужно будет включить лампочку накаливания (от 10 до 20 Ватт) для снижения силы тока.

Цинкование.

После всех предварительных процедур Вам остается только включить блок питания в розетку (или закрепить клеммы на аккумуляторе) и окунуть катод в гальваническую ванну.

Процесс должен протекать без бурного кипения, если таковое наблюдается — это значит у Вас сильно большая сила тока и ее следует уменьшить путем добавления потребителей в электрическую цепь.

На поверхности катода появляется цинковое покрытие, чем дольше катод будет находится в ванне, тем толще слой вы получите в итоге.

ВНИМАНИЕ. Процесс гальванического цинкования (оцинковывания) проходит при использовании растворов кислот и источников электрического тока. Во избежание травм рекомендуем соблюдать правила техники безопасности при работе с кислотами и правила электробезопасности при работе с бытовыми электроприборами.

Всего наилучшего — 73!

Блог программиста и радиолюбителя

Главное меню

Навигация по записям

Самодельная батарейка ( Медно-цинковая )

Данную статью я хочу посвятить описанию создания батарейки в домашних условиях.

Я конечно мог вам рассказать о батарейке из лимона ( воткните цинковую и медную пластинку в лимон — «плюсом» будет медная, а «минусом» цинковая, на выходе вы получите около вольта , можете попробовать ), но это не есть серьезно.Ибо она не долговечна и большой ток вы с нее не получите.

А рассказать вам хочу вот о чем.

Медно-цинковой батарейка , она является самой просто из множества вариантов (например, медно-марганцевый элемент, но он намного сложнее в сборке ). Медно-цинковый элемент дает на выходе 0,8-0.9 вольта , а максимальный ток напрямую зависит от размеров элемента, то есть, чем больше вам нужен ток на выходе, тем больше должны быть размеры элемента.

Теперь собственного о сборке. В начале расскажу » идеальный » вариант сборки, но этот способ не всем подойдет.Итак, нам понадобится стеклянная банка (целесообразнее всего, я считаю, использовать 0,5 литра), фанерный лист, небольшой медный лист 1-2 мм толщиной, стеклянную трубку (чуть меньше высоты банки) , цинковую пластину (такую , чтобы её можно было согнуть в форме короткой трубы диаметром чуть меньшим, чем диаметр банки ), медную проволоку (1-2 мм) и резиновую трубочку, равную по длине высоте банки. А из химикатов нам нужна поваренная соль (не йодированная!) и медный купорос (продается в любом хозяйственном магазине в виде порошка — 15 рублей пачка).

1)Теперь делаем из цинковой пластины трубу ( размеры смотрите выше ) и оставляем небольшие ушки для крепления, затем припаиваем к цинку проводок (если нет возможности припаять, просто просверливаем дырку в пластине, хорошо зачищаем шкуркой и прижимаем проводок болтом и гайкой , провод лучше взять в изоляции).

2) Вырезаем из медного листа кружок чуть меньшего диаметра, чем дно банки. Припаиваем к диску медную проволоку (опять же можно прикрутить) и надеваем на проволоку резиновую трубочку.

3)Дальше нужно сделать крышку.Вырезаем два кружка из фанеры — один с внешним диаметром верха банки , другой внутреннего диаметра.Сбиваем крышку гвоздиками, красим все лаком или провариваем сапожным варом.Проделываем отверстие в центре для стеклянной трубки, два отверстия для электродов (медного кружка и цинковой пластины) и еще три отверстия для крепления цинковой трубы.

4)Все собираем. Медный диск должен не касаться дна, а быть немного выше. А цинковая труба должна начинаться на трети банки и не в коем случае не касаться медного диска.

5) Делаем 10%-й раствор поваренной соли, наливаем его в банку, так, чтобы до верха оставалось 10-15 мм. Вставляем крышку с электродами. Вставили. Теперь через трубку засыпаем медный купорос так, чтобы в синий цвет окрасилась треть банки (ни в коем случае не взбалтываем и не перемешиваем).

6)Вот и все , теперь замыкаем электроды накоротко, то есть соединяем проводом «плюс» (медный диск) и «минус» (цинковая пластинка). Через 10-15 минут размыкаем электроды — батарейка готова к использованию.Вот что примерно у вас должно получиться :

Элемент прослужит до тех пор , пока не разложится или не покроется толстым слоем осадка.Время от времени нужно доливать электролит ( раствор соли ). Такая батарейка должна долго служить.

Теперь вариант этой же батарейки , но из подручных средств.

Нам нужна медная проволока ( 1-2 мм в диаметре ), банка стеклянная ( любая ) , цинк в любом виде (варианты где достать оный будут ниже ), два медных проводка в изоляции и желательно обычная пластмассовая крышка для банки .

Сначала делаем спиральку из медной проволоки , вот такую (чем больше площадь , тем лучше) :

А теперь про цинк .Когда мне пришла идея сделать батарейку , я долго думал где взять цинк. Обошел все строительные магазины райцентра — нигде его нет и не было никогда. Затем начал спрашивать у людей, где его можно достать (вариант выковырять из батареек готовых не подходит, так как в старых цинк уже плохой , а новые жалко портить, хотя ради интереса можно ), еще из цинка раньше делали тазики, кастрюли и т.д.Кроме всего прочего цинковые пластинки есть в плавких предохранителях, вот в таких :

Также из цинка делают ручки всякие и детали.А вот с деталями самый лучший вариант, а собственно из почти чистого цинка делают карбюраторы .

Я так и сделал, нашел старый карбюратор сломанный и вырезал оттуда пластинку. Можно его еще переплавить в пластины, цинк плавится легко, почти как свинец, но я решил пойти более простым путем.

Так, вырезали мы пластину из карбюратора (а это может быть любой кусок цинка , лишь бы как можно большей площади). Затем хорошо зачищаем пластинку шкуркой (что нужной делать с любым куском цинка , который вы будете использовать в батарейке ). Затем нужно просверлить дырку в пластине ( куске ) и прикрутить (плотно!) к ней кусочек провода (это будет отрицательный вывод батарейки ).
Вот фото карбюратора откуда я вырезал пластину (карбюратор можно найти в любом пункте приема металла или у знакомых) :

Затем берем медную спиральку и опускаем ее в банку и загибаем ее на кромке, чтобы закрепить её. Также поступаем с цинковой пластиной. По резьбе банки накладываем изоленту (для того чтобы электроды крепче сидели).

Теперь заливаем все 10%-м раствором поваренной соли. Насыпаем медный купорос, так чтобы треть окрасилась в синий цвет, замыкаем электроды на 15-ть минут .Все, батарейка готова. По характеристикам она конечно немного хуже » идеальной «, но зато намного проще в изготовлении. А вот что получилось у меня :

Пожалуйста , если что-то непонятно или где-то надо поправит статью — пишите.Также хорошо, что бы ВЫ описали свои результаты в комментариях.

Технология выполнения цинкования в домашних условиях

Метод цинкования – один из самых распространенных для создания надежной защиты для металла от коррозии. Он отличается простотой и дешевизной. Поэтому такой способ обработки можно выполнять в домашних условиях, для чего необходимо лишь соблюдать определенные условия.

Цинкование как распространенный способ коррозийной защиты металлов

При создании качественных и долговечных металлических покрытий чаще всего применяют именно технологию цинкования. Это объясняется невысокой стоимостью расходных материалов и отличным результатом. Само цинкование происходит по простейшей технологии. Для ее осуществления не нужны дополнительные расходы и много усилий, что позволяет проводить подобную обработку в домашних условиях.

Цинковое покрытие формируется в результате того, что цинк вступает в реакцию окисления с кислородом, находящимся в составе воздуха. В последующем на поверхности обрабатываемого металла образуется прочная защитная пленка, которая ограждает его от негативного воздействия внешней среды.

Цинк является более активным металлом, чем железо или сталь. Поэтому он в первую очередь взаимодействует с кислородом и водой, предотвращая коррозию. Даже если на поверхности изделий из металла присутствует хоть часть покрытия, оно защищает его от разрушения.

Проведение цинкования в домашних условиях

Технологический процесс цинкования подразумевает под собой осаждение катионов металла на аноде. Подобная химическая реакция протекает в ванне с электролитом при воздействии электрического тока.

Где найти электролит

В качестве электролита можно использовать любой раствор солей цинка. Самыми популярными и легкодоступными считаются хлорид цинка и соляная кислота. Также электролит с необходимыми свойствами можно получить методом травления цинка в серной кислоте. Эту реакцию следует проводить очень осторожно. Она сопровождается выделением большого количества тепловой энергии и взрывоопасного водорода.

Как получить цинк

Для цинкования в домашних условиях необходимо подготовить цинк, который можно получить следующими способами:

• используя обычные солевые батарейки;
• плавкие предохранители времен Советского Союза;
• любые детали с цинковым покрытием;
• чистый металл, который можно найти в соответствующих магазинах, где продаются химические реактивы.

Подготовка к выполнению процедуры

Для создания качественного металлического покрытия следует выполнить несколько подготовительных операций:

• подготавливают гальваническую ванну. Ее роль может выполнять любая стеклянная или пластиковая тара;
• устанавливают штативы для анода и катода;
• электролит не должен содержать в составе нерастворенные кристаллы соли, для чего дополнительно вводят дистиллированную воду;
• роль анода выполняет цинковая пластина. Чем больше ее площадь, тем качественнее получится покрытие;
• к аноду присоединяется плюс от источника питания. Данных элементов при желании может быть несколько;
• к катоду присоединяется минус. На его поверхности будут осаждаться частицы цинка;
• катод должен быть очищен от ржавчины и любых загрязнений. Перед обработкой его дополнительно окунают в раствор кислоты;
• катод должен находиться на одном расстоянии от анода, чтобы получилось равномерное покрытие со всех сторон;
• в качестве источника питания применяют любой аккумулятор или блок питания с постоянным током на выходе;
• чем больше сила тока и вольтаж, тем быстрее будет происходить реакция и тем рыхлее получится защитная пленка;
• при использовании автомобильного аккумулятора в цепь включают лампочку накаливания до 20 Вт для снижения силы тока.

Технология создания цинковой пленки

Для создания качественного защитного покрытия на поверхности металла после проведенных подготовительных операций источник тока подключают к сети, а катод окунают в гальваническую ванну. Данный процесс должен проходить без бурного кипения. Если такое наблюдается, можно заподозрить слишком большую силу тока в системе. Чтобы снизить ее, в электрическую цепь присоединяют несколько дополнительных потребителей.

Постепенно на поверхности катода будет формироваться металлическое покрытие. Чем дольше протекает этот процесс, тем больше будет толщина защитного слоя на металле.

Популярные методы

Существует много эффективных химических способов выполнения цинкования, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В любом случае созданное покрытие будет служить долго, если не подвергать его механическим воздействиям и правильно выбрать толщину защитного слоя с учетом особенностей эксплуатации изделий.

Горячий метод

Данный способ цинкования является одним из самых эффективных. После проведения подобной обработки удается создать надежное покрытие, которое надолго остается на поверхности металлических изделий. Недостатком горячего метода является его вредность для окружающей среды.

Для выполнения данной обработки необходимо придерживаться следующей технологии:

• подготовка. Поверхность металла обезжиривают, проводят травление;
• после выполнения подготовительных процедур деталь промывают и высушивают;
• изделий из металла опускают в емкость с цинковым раствором.

Такой метод цинкования не подходит для обработки больших по площади деталей и требует определенной подготовки, поиска подходящих емкостей.

Холодный метод

Данный метод обработки подразумевает окраску металлоизделий специальными смесями. Они содержат в составе цинк, что позволяет в кратчайшие сроки сформировать на поверхности надежное покрытие. Наносят такую краску обычным способом – валиком, кистью, краскопультом. Такой метод обработки идеален для деталей, которые невозможно покрыть защитным слоем обычным горячим цинкованием.

Гальваническое цинкование

Такое цинкование в домашних условиях проводится с применением электрохимических воздействий на металл. При его выполнении на поверхности металла образуется тонкая защитная пленка, которая эффективно защищает металл от внешнего негативного воздействия.

Для обработки изделие помещают в специальную емкость, где находится цинковая пластина. После этого подводится электричество. Именно оно переносит частицы цинка с пластин на поверхность обрабатываемых изделий.

Основным недостатком данного метода называют его дороговизну. Также в процессе обработки металла остаются опасные яды, которые требуют специальной утилизации.

Термодиффузионное цинкование

При выполнении термодиффузионного цинкования создается среда, которая характеризуется наличием высоких температурных показателей. Примерно при +2600°С цинк расщепляется на мелкие частицы, которые оседают на поверхности металлических изделий. Основным преимуществом данного метода цинкования является то, что в результате его выполнения образуется особенно толстый защитный слой.

Процесс нанесения защитного покрытия на изделия из металла осуществляется в специальной камере закрытого типа. Вначале на поверхность детали наносится порошковый цинк, после чего она подвергается нагреву. Данная технология применяется исключительно в промышленных условиях. Дома ее использовать очень сложно, дорого и небезопасно.

Преимуществом термодиффузионного цинкования называют его безопасность для окружающей среды. Создаваемое покрытие имеет значительную толщину, что обеспечивает отличные защитные качества.

Газотермическое цинкование

Нанесение цинка осуществляется при помощи интенсивного газового потока. После выполнения подобной обработки поверхность обязательно окрашивают. Несмотря на особенности подобной технологии, она обеспечивает высокое качество и долгий срок службы обрабатываемых деталей.

Видео по теме: Цинкование металла в домашних условиях

Цинкование кузова легкового автомобиля в домашних условиях

Срок службы и надежность автомобиля на 90% зависит от того, насколько качественен его кузов. Поэтому при покупке машины знающие люди сразу же оценивают именно эту характеристику. Когда покупается автомобили, бывшее в использовании, или эконом-вариант, может пригодиться жидкий цинк. И вполне можно выполнить цинкование кузова легкового автомобиля в домашних условиях. Все, что понадобится для придания кузову прочности — некоторые знания и инструменты.

Польза оцинковки корпуса автомобиля

Цинкование кузова своими руками осуществляется с целью защиты его от ржавчины и воздействия химических соединений, которых на дороге в избытке. Проще единожды осуществить эту операцию, чем все время латать корпус.

Производители машин данную процедуру проводят, как правило, лишь с низом корпуса (чаще только днище), как с самым уязвимым местом. Наносится анодная защита — металл с меньшим электрохимическим потенциалом, в сравнении с главным металлом корпуса.

Цинк наиболее популярен благодаря своей дешевизне и хорошим химико-физическим свойствам.

Способы обработки поверхностей цинком

Сегодня есть 3 основных вида оцинковки:

• Термическое, при котором корпус опускается в расплав металла. Иногда на готовый металлический лист наносится тот же расплав и направляется на прокатку. Подобной обработке подвергаются автомобили Porsche, Ford, Volvo. Довольно эффективный способ.
• Холодное, когда на корпус наносится мелкодисперсный цинк. Более надежный, чем остальные методы. Часто применяется для обработки кузовов бюджетных авто.
• Гальваническое, при котором готовая деталь выдерживается в емкости, заполненной цинковым электролитом. Под током цинк прилипает к металлу очень крепко. Технология распространена среди крупных японских и европейских производителей машин.

Первый вариант вряд ли подойдет для оцинковки в домашних условиях.

При холодной оцинковке кузов очищается от грязи и ржавчины и по нему распыляется мелкодисперсный металл. Процесс напоминает покраску баллончиком.

Гальваническая оцинковка кузова своими руками

Простой способ обработки отдельных деталей выглядит приблизительно так:

1. Берется раствор цинка, сульфат или хлорид. Если этого нет, раствор можно приготовить самому, для чего металл растворяется в соляной или серной кислоте. Ингредиенты можно найти в магазинах, где продаются радиодетали. Хлорид цинка используется в качестве паяльной кислоты. В магазинах автозапчастей продается серная кислота, часто применяющаяся в кислотных аккумуляторах в качестве электролита.
2. Понадобится кислостойкая емкость, в которую сначала помещается цинк, а потом аккуратно и без спешки все заливается кислотой. Приблизительное содержание цинка: 400 г на 1 л кислоты. Действие важно выполнять на открытом воздухе, вдалеке от очагов возгорания, ведь при реакции выделяется водород. Простой способ определения того, выработалась ли кислота, — бросить еще немного цинка. Если пузырьков водорода не будет, значит, реакция завершилась. Прозрачный раствор отделяется от жидкого осадка.
3. На предназначенную для цинкования к детали подключается минусовой провод от источника тока. Плюс подключается к цинку.
4. Деталь и цинк помещаются в раствор, и включается напряжение. Вполне хватит 12 вольт от аккумуляторной батареи и зарядного устройства. Под действием тока растворенный металл осядет на детали, а кусок металла обогатит раствор. Важно, чтобы провод, к которому подключен цинк, не контактировал с раствором! Из-за этого возможна реакция, и процесс пойдет не так.
5. При правильном течении процесса на детали образуется равномерный серый слой. Главное, чтобы процесс протекал не очень быстро, так как металл может потемнеть или стать рыхлым. Во избежание этого подводится ток силой не больше 1 А.
6. По завершении процесса деталь промывается в растворе пищевой или водой. Это делается для нейтрализации остатков кислоты.

Гальваническая оцинковка вовсе не предполагает «купания» кузова в электролите. Этим способом оцинковываются отдельные детали авто. Во время подготовки счищается грязь и ржавчина, причем нельзя использовать ортофосфорную кислоту или уничтожитель ржавчины.

Далее кусок цинка обертывается тканью, желательно несколько раз. Металл можно добыть, к примеру, из разобранной круглой батарейки — стаканчик как раз из необходимого металла. К стаканчику подключают «плюс» от аккумулятора, «минус» остается на массе машины. Провода идеально соединяются зажимами для прикуривания, главное, чтобы их не касалась ткань.

Обернутый бинтом стаканчик смачивается паяльной кислотой либо хлористым цинком, и им бережно водят по обрабатываемой детали. Металл потихоньку будет осаживаться на поверхности.

В завершении процедуры оцинкованное место промывается раствором пищевой соды или водой.