Воронение в селитре. Часть 2: альтернатива.
5-11-2015 18:12
Непушист
Когда-то давно в этой теме:
Воронение в селитре. Руководство для чайников. - я делился с коллегами кратким обобщением частного опыта т. наз. "горячего" оксидирования, при котором в качестве двух основных компонентов используются натриевая селитра и натрий гидроксид. С тех пор прошло время, и ситуация с реактивами несколько изменилась, во всяком случае в Москве и ближайших к ней городах. Прежде всего, магазины лабораторной техники с какого-то перепугу перестали продавать их в частные руки. Во-вторых, цены на всю линейку товара в Лабтехах ощутимо подросли. И кроме того, закономерно выросли цены на компоненты для воронения и у форумных продавцов. Есть и еще момент: жители отдаленных от центра мест просто не имеют возможности приобрести "специальные" реактивы ЧДА, потому что "Лабтехов" или хотя бы производств с магазинами, торгующих подобным товаром, в их городах никогда не было, а покупка с пересылом оказывается делом весьма накладным. Однако есть и более доступные способы получить качественное оксидирование горячим способом, и на форумах о них не раз упоминали. Лично у меня раньше просто не было надобности в поиске альтернатив: 1 кг. натрия азотнокислого года два назад стоил примерно 140 р., жил я в Москве, а Лабтехи продавали свой товар кому угодно. А сейчас - просто даже стало интересно... Кратко говоря - "это работает". Для "альтернативного" оксидирования нам понадобятся следующие компоненты. 1. Аммиачная селитра. Ее продают не только в "лабтехах", но и в любых магазинах типа "Хозяйственный", где есть хотя бы небольшой отдел для садоводов, ибо это давно известное миру удобрение. Вещество по виду и весу выглядит как привычная натриевая селитра, представляет собой желтовато-белые гранулы диаметром 2-3 мм., расфасованные в полиэтиленовые пакеты. Внешний вид упаковки разнится в зависимости от фантазий фирм-производителей. Упаковка, доставшаяся мне в ближайшем "строймаркете", весила 2 кг, и обошлась всего в 45 рублей! 2. Сухое средство для прочистки канализационных труб типа всем известного "Крота". Вот с ним, возможно, будет немного сложнее: сейчас больше в ходу гелеобразные и жидкие средства, разлитые в "гламурную" тару, типа "Тирета" и иже с ним. Концентрат добыть сложнее, но все-таки можно, если немного побегать. Я нашел его в третьем по счету магазине, торгующим товарами для садоводов и бытовой химией. Называется оно "Антизасор". На пакетиках указан состав: "сода кальцинированная > 30%, гидроксид натрия 5-15%, АПАВ сульфанол < 5%. (Примечание: опыт использования конкретно сухого "Крота" вместо химически чистого гидроксида у меня однажды был, но оксидная пленка с деталей после такого воронения почему-то стерлась чуть ли не пальцами). Понятия не имею, что есть "АПАВ сульфанол", однако сода кальцинированная - прекрасное средство обезжиривания, и наличие ее в составе "Антизасора" есть одно сплошное благо; кто читал первую статью о воронении в реактивах ЧДА, вспомнит соответствующий способ описанного мной горячего предварительного обезжиривания железа, при котором используют именно ее. 3. Собственно и все. Кроме чистой воды, в идеале кипяченой или покупной мягкой питьевой, более нам ничего для нашего волшебства и не нужно. Как мы со всем этим поступаем? Очень просто, примерно так же, как и с натриевой селитрой + натрий гидроксид. Ставим на плиту чистую посуду из нержавейки, имеющую достаточный объем для полного погружения наших деталей, и наливаем в нее воду. Потом осторожно всыпаем по столовой ложке средство для чистки труб. Лично я на примерно 0,5 л. воды всыпал не менее 8-9 полных ложек. В процессе этого дела вода бурно вскипает, но пена на ее поверхности образуется довольно мелкая и брызги во все стороны не летят. Бурление прекращается примерно через 3 секунды после того, как в емкость всыпали полную ложку вещества. Далее насыщаем полученный раствор аммиачной селитрой, и вот здесь все будет "гораздо хуже". При контакте гранул аммиачной селитры с водой, насыщенной гидроксидом, из нее мгновенно начинает выделяться нитрид водорода, или проще говоря аммиак. Это бесцветный летучий газ с чрезвычайно резким запахом, мгновенно перекрывающий дыхательные пути: чье обоняние испытывало на себе действие нашатырного спирта, тот, как говорится, оценит. Поэтому, если дело происходит не на открытом воздухе, а в обычной кухне, работать надо при настежь открытом окне и при включенной вытяжке, и стараться не вдыхать чрезвычайно мощные "выхлопы" ядовитого газа. Раствор при этом также вскипает, но гораздо более бурно, и забрызгивает все вокруг, поэтому нерабочие участки плиты надо прикрыть каким-то негорючими щитками, нр из оцинкованной жести или асбеста, тем более что мелкие брызги будут вылетать из емкости с раствором и в процессе его кипения. Что касаемо пропорции - я на поллитра раствора "Антизасора" всыпал примерно все те же 9, может быть 12 ложек селитры. В процессе воронения обоих компонентов можно всегда осторожно добавить, если возникнет ощущение, что это необходимо. Через некоторое время процесс выделения аммиака прекращается, раствор благодаря реакции оказывается горячим, и довести его до кипения дело минуты. Сделав это, убавляем газ/электричество и добиваемся тихого равномерного кипения. Затем обезжириваем стальные детали любым из привычных нам способов, и, снабженные проволочками, осторожно погружаем в кипящий раствор. В моем случае обрабатываемые детали - стальные лейнер и штатная "мортира" ППШ-М - начали интенсивно чернеть уже через 25-30 секунд после контакта с раствором. Через полчаса и то, и другое сделалось абсолютно черным, но я кипятил еще примерно 40 минут, пару раз аккуратно, по каплям, доливая в раствор горячей кипяченой воды. (Примечание: где-то на форуме писали, что кипятить детали в щелочи нужно не менее 90 минут, дескать это "старый армейский постулат", но в этом вопросе мнения вообще сильно расходятся). Обезжиривание производил по самому простому методу - сперва протер детали ацетоном, затем бензином "Калоша". Едва ли нужно лишний раз напоминать, что и растворители, и ветошь при этом должны быть чистыми. И как обычно, перед протиркой растворителем их лучше еще и хорошенько вымыть теплой водой с моющим средством для посуды. Результат оксидирования меня более чем устроил. Детали получились именно такими - беспросветно-черными, как самая глухая ночь. У меня даже есть ощущение, что воронение получилось еще более насыщенным, чем получалось в растворах реактивов ЧДА: очень возможно, что так и есть, поскольку в составе "Антизасора" присутствует большое кол-во кальцинированной соды. Далее все как обычно: извлеченные из раствора детали надо остудить, промыть проточной водой, обтереть и окунуть в растворитель. После этого их можно традиционно выварить в водном растворе хозяйственного мыла, а потом машинном масле, или просто окунуть в любое минеральное масло и прогреть над газовой горелкой. Апдейт от лета 2018 г. Фотографии результата первого опыта воронения по альтернативной методике просексил мерзкий фотохостинг, поэтому выкладываю новые. Это надульник для Дианы-31, завороненный тем же способом. Первым компонентом была аммиачка, вторым "Крот" в баночках по 500 г., и то и другое добыто в сельских магазинах. В этот раз "Крот" сработал как надо, видимо в составе нет подмеса вроде мела или т. п. побочностей, негативно влияющих на результат. Да и в составе средства этого производства указано только, что содержит натрий гидроксид, более ни слова. Пропорция составлялась как обычно, на полтора литра воды взял 750 г. аммиачки и столько же "Крота" - но почему-то этого оказалось мало, железо долго не хотело чернеть, и в процессе пришлось добавить еще почти столько же того и другого. Возможно, собственно натриевой селитры после того, как аммиачная превращается в нее, получается меньше, чем в чистом виде, а может быть в "Кроте" не только гидроксид - неведомо. Как бы то ни было, в итоге все получилось. |
|
5-11-2015 19:45
John JACK
Неплохой пересказ для самых маленьких. Оставлю заодно ссылку на оригинал: Методы химического окрашивания металлов
Лабтех на Измайловской перестал работать с частными мордами, а также просто испортился. В Баум-Люксе же например щёлочь и селитра стоят что-то до 150 рублей за кг. Щелочное воронение вообще примечательно почти полной нечувствительностью к подготовке поверхности и даже точному составу раствора. Важны только концентрация и температура. |
|
5-11-2015 20:14
Непушист
Плохо одно - она из всех трех селитр меньше всего подходит для воронения. А так да, конечно.
Именно. Равно как и тема, на которую дана ссылка. Разница лишь в том, что: 1. Там труднее копать информацию, и информация эта не концентрирована. 2. Там много хороших рецептов, из которых наиболее доступен для большинства людей именно вариант щелочного оксидирования. Потому что хромпик например, не говоря уже о солянке, не получится купить в магазине для садоводов. Именно поэтому я делаю уже вторую тему в помощь камрадам, обобщая и концентрируя опыт именно работы с доступной щелочью. Т. е. стимул тут отнюдь не соискание местечковых лавров, никогда не надо судить по себе - бывают и иные стимулы.
Это практика или теория? Потому что вот это маленькое "почти" определяет результат. И это уже практика. Действительно, вовсе не страшно прикоснуться к обезжиренной поверхности пальцами перед погружением детали в ванну: щелочь сожрет этот след в секунду и не заметит. А вот например следы посторонних веществ в растворителе или остатки неудачного воронения неизбежно приведут к пятнам на поверхности. И это тоже относится к "подготовке поверхности". Так что не надо огульно обобщать. Вообще слово "почти" может работать только как подстраховка в разговоре о вещах, где речь идет о подобных процессах. Чтобы воспользоваться им в случае чего как лазейкой. А вот с т. з. конструктива оно не годится. Случайное прикосновение к поверхности - это "почти". Но и пятнышки и разводы от воронения в слабом, истощенном растворе, который не сработал - это тоже "почти". А на практике первое "не влияет" вообще, а вот во втором случае придется все переделывать. |
|
5-11-2015 20:28
John JACK
Таки из двух. Аммиачная селитра для воронения не подходит вовсе, при реакции с Кротом она превращается в натриевую и аммиак. Всякие кальциевые мы тут совершенно верно не считаем. А насчёт подходит или нет надо бы попробовать. Калиевой я нахватал чисто из жадности. Щёлочь возьму таки натриевую, полкило ещё осталось.
Практика, практика. Тщательное обезжиривание растворителями не нужно, кроме как для повышения ресурса раствора. Щёлочь любое масло и жир и так сожрёт. Достаточно лишь отмыть средством для мытья посуды. Главная беда разводы от внезапно остатков растворителей (да, даже ацетона!) и подсохшей воды после мытья. Лучше всего детали кидать в кастрюлю ещё мокрыми, а если случайно помыл их заранее, держать в банке с мыльной водой. По какой попало поверхности и железе:  По шлифованной легированной стали: 
|
|
5-11-2015 20:48
Непушист
Именно так. Но это уже буквоедство. Зачем расписывать процесс метаморфозы аммиачной селитры в процессе улетучивания аммиака? Это можно, но занимает лишнее место в тексте и мало кому интересно. А тема создана прежде всего для того, чтобы известить таких же дилетантов в химии, как и мы: вот там-то и там-то, совершенно иногда неожиданно, продаются подходящие средства, которые позволят вам получить отличное настоящее воронение, куда более прочное и красивое, чем косметическая окраска "клеверами", а также кстати здорово сэкономить ваши денежки и время, потраченное на ожидание милостей от барыг  Ну это шютка так сказать.
Согласись, что и это может оказаться довольно важно.
Однако если детали будут чистыми, ты нормально оксидируешь их в использованном растворе еще минимум 2-3 раза.
Верно. Я лично так и делаю, сперва посудное средство и чистая губка, но потом все-таки протирка растворителем. Причем по моим наблюдениям ацетон отнюдь не "даже", а как раз наименее пригоден. Лучше будет уайт-спирит, а того лучше "Галоша". Просто не надо деталь растворителем ЗАЛИВАТЬ, надо именно протереть насухо.
Нет, лучше всего проварить их перед погружением в щелочь в составе из кальцинированной соды, гидроксида и силикатного клея. Хотя это, по большому счету, избыточно. Но тем не менее это действительно - лучше. |
|
5-11-2015 22:30
John JACK
Оксидирую именно таким методом уже около 20-30 раз в одной кастрюле. Когда процесс начинает занимать слишком долго просто добавляю немного свежих щёлочи с селитрой. Результат успешен, в том числе коммерчески. И это важнее, чем местечковые лавры в отдельном разделе одного форума. Обезжиривание с силикатным клеем метод верный и хороший. Но как тут весьма правильно подмечено, действительно избыточный, особенно при наличии в растворе АПАВ сульфанола и очень нужной калицинированной соды. А вот как раз протирать детали худший способ. Разводы при этом часто остаются, а из внутренних углов и полостей растворители так не убрать. Вода же растворяется в кастрюле бесследно, главное не дать ей начать сохнуть. |
|
5-11-2015 22:52
Непушист
Таки пресловутая практика это опровергает. Другой вопрос, что это, возможно, просто лишнее, если промываешь в воде. Думаю правильно поменять местами этапы - детали, которые мы вороним, чаще всего запачканы маслами, поэтому СПЕРВА их можно пробалтывать в растворителе, а потом мыть со средством под теплой водой. Не вижу необходимости загаживать раствор, если можно его не загаживать. ... Я седня скупил все оставшиеся пакетики "Антизасора" в этом "Дарвине", которые не скупил вчера. Мне еще кожух воронить а то. |
|
7-11-2015 22:14
Непушист
Продолжаем.
Благодаря появлению длинной емкости - ванна типа кювета, согнутая без стыковочных швов из листа нержавейки - надеялся заворонить сегодня прочие детали ППШ-М, самая громоздкая из которых ствольный кожух. Методика та же, компоненты те же, и нулевой результат. Варилось это дело долго, не меньше 90 минут точно. Грешил бы на нехватку температуры, но никак не могу: раствор всю дорогу равномерно кипел - ванна стояла на двух газовых конфорках. Ну в середине конечно бурного кипения не наблюдалось, я был к этому готов и был поэтому также готов через какое-то время сдвинуть ванну наполовину в одну сторону, чтобы оттенок получился равномерным по всей длине кожуха. Как минимум при таком раскладе должны были хотя бы потемнеть концы, но и этого не произошло, кожух остался девственно серого (стального) цвета. Т. к. видел, что он не чернеет, добавлял в процессе и "Антизасора", и аммиачной, пока они не ушли туда все полностью. Результат ноль. Но это лишь первая половина истории. Вторая - поехал за новыми порциями "Антизасора" и аммиачной, вторую нашел сразу, а вот первого боле нигде не оказалось. С горя взял в двух магазинах сухого "Мистера Мускула" - он дорогой, но в составе зато указано только одно: "гидроксид натрия". И все, никаких добавок. Пакетов удалось купить 3 шт. в одном магазине и 4 в другом, видимо популярен. Расфасовка по 70 г., цена конская - 73 и 83 р. за пакетик. Забодяжил это дело по описанному способу, но в малой ванне, в которой решил для начала попробовать заворонить самую малую из 3 оставшихся деталей - блок УСМ. Минут 40 вони, еще минут 30 кипения без вони, результат: Тем сильнее озадачивает неудача с кожухом, ибо причин не вижу. Концентрация вроде в норме, раствор кипел, железо это самое обычное и такое же, из какого сделан блок УСМ. Единственная разница - гидроксид в случае с кожухом я засыпал в почти остывший кипяток, а в случаях со стволом/мортирой и УСМ он был именно кипятком. Но не думаю, что это повлияло. Может быть у камрада John JACK есть свое объяснение истории с кожухом? ... Ах да, помимо кожуха в той емкости кипятился "тестовый" стальной винтик на проволочке, он также остался абсолютно белым. |
|
8-11-2015 09:40
черкас15
добрый день, поскольку с химией неохота возиться, поступил проще -нагрел горелкой до синего цвета побежалости и в масло -рамку и модер. скоба в хрусевской воронилке -фигня полная ,как не пробовал не держится и руки пачкает
|
|
8-11-2015 11:16
Непушист
Я тоже так делал на пробу с затвором одного 654-го. Но качество такого оксидирования не идет ни в какое сравнение с нормальным оксидированием. Легко облезает, пятнистое и неравномерное по цвету. Кроме того далеко не все детали можно нагревать до цветов побежалости, нр пружины или тот же УСМ с пружинами. |
|
8-11-2015 12:10
черкас15
пятнышко на перемычки -это присадка из нержавейки
|
|
8-11-2015 12:38
Непушист
Добыл 7 пакетов "мистера мускула", попробую еще раз заворонить кожух.
А это вытяжка из постов на форуме за разные годы - как сделать из аммиачной селитры натриевую. Ибо еще раз - сама по себе аммиачная для воронения не годится. 100 г. карбоната натрия (питьевая сода) на 148 г аммиачной селитры. Растворить реактивы каждый в отдельной посуде в минимальном количестве воды (воду можно доливать до полного растворения, лучше брать горячую), после чего слить вместе. Полученный раствор нагреть до кипения и кипятить несколько часов до прекращения выделения аммиака. При необходимости можно добавлять воды в замен выкипевшей. После этого полученный раствор упаривается либо досуха, но рекомендуется до максимального насыщения, т.е. до образования некоторого количества кристаллов в объёме реакционного сосуда. Охлаждаем холодной водой (можно со льдом) до выпадения кристаллов. Полученные кристаллы отфильтровываем или декантируем (попросту сливаем лишнюю жидкость). Это и есть нитрат натрия, т.е. натриевая (чилийская) селитра. Она содержит примеси, но вполне годится для процессов воронения.
|
|
10-11-2015 16:51
Непушист
Как я и думал, специалист на вопрос по поводу неудачи с кожухом ответить не смог, предпочел гулко промолчать
Ну это шютка. Беззлобная. Тем более что ответ он дал правильный априори. Все-таки
Как минимум один из этих факторов, а возможно и оба вместе, потому что воды было около 2,5 л. (иначе раствор не покрыл бы железо полностью), а масс реактивов в обрез - меньше чем по 1 кг. на этот объем. А по расчетам должно было быть минимум по 1 кг. 250 г. каждого. К тому же такой объем раствора видимо трудно разогреть до нужной температуры даже на двух газовых конфорках, хотя раствор и кипел. В связи с этим ванна, железо и реактивы (по 2 кг. каждого) были отвезены на дачу, и там на мангале, заправленном древесной щепой, все в итоге получилось с 1 раза. В данном случае использовались "не альтернативные" реактивы, т. е. натриевая селитра, которую не надо было готовить из аммиачной, и ХЧ гидроксид, но это лишь потому, что "альтернативный" "Антизасор" я в единственном магазине где он был выгреб весь, а небюджетного "мистера мускула" было слишком мало. Это просто для уточнения, т. к. при нормальной концентрации "альтернативных" все было бы так же. Кстати воронение, полученное с их помощью, очень стойкое - мортиру я решил заворонить еще раз и перед этим шлифанул в дрели абразивным фетром, т. к. там в середине была небольшая матовость из-за одной моей ошибки. Так вот, думал, оксидная пленка при этом полностью уйдет - фиг там, ее не снял даже мелкий абразив, только глухо-черный оттенок изменился на черный с серым оттенком. |
|
11-11-2015 01:56
Dr.Cat
Всем привет!Вставлю и я свои пять копеек. По поводу того как бороться с пятнами,может кому понравиться как я делал. Итак: разогреваю воду до активного кипения,затем погружаю туда детали в масле,грязи,стружках и провариваю минут 5-7 в зависимости от размера детали (вся гадость за это время отлично вымывается) на максимальном огне,далее вынимаю их,споласкиваю все под сильной струей кипятка,обезжириваю,опять ополаскиваю под сильной струей кипятка и в еще мокром,не остывшем состоянии очень аккуратно опускаю детали в емкость с раствором воронения.Результат очень хороший-пятен нет.
|
|
11-11-2015 07:10
Непушист
Появление ржавчины при таком алгоритме никогда не наблюдал? Я бы в подобных случаях сделал так - детали сперва в бензин, чтобы вымыть все масло и стряхнуть налипшие на него стружки, потом промыть с моющим средством в виде смеси геля и сухого абразивного, и сразу в воронильную ванну. А если варить в воде, то уж правильнее с кальцинированной содой, гидроксидом и канцелярским клеем. А вообще, если детали чистые от масла, достаточно промывки губкой со стиральным порошком, кожух и затворную коробку вчера подготавливал именно так, никаких дефектов нет, хотя общая площадь поверхности большая. |
|
11-11-2015 13:49
Dr.Cat
Сколько так делаю,ржавчина не появляется. |
|
11-11-2015 14:03
Непушист
Ну гут, но вангую, что это в некоторых случаях вполне вероятно.
Думаю тему можно закрыть, т. к. особо обсуждать здесь нечего. Ссылку занес в навигатор раздела. Небольшая выжимка опыта по "альтернативному" оксидированию: 1. Компоненты для него пока находятся в шаговой доступности и продаются в самых обычных магазинах, это аммиачная селитра и любое сухое средство типа "Крот", "Антизасор", "Мистер Мускул". |