V. Травление металлов.
Травление металлов имеет своей целью или сплошное растворение тонкого слоя с поверхности металла - матовое травление, или вытравление на поверхности только отдельных мест - травление рисунков, букв. В последнем случае поверхность металла покрывается защитным слоем, на который наносится рисунок, прорезываемый острым инструментом (иглой) до металла, с тем, чтобы дать в этих местах доступ травящей жидкости. Ниже мы указываем протравы для разных металлов.
1. Протравы для железа и стали
1.1. Разбавленная азотная кислота в следующей пропорции: 1 азотной кислоты на 4-8 воды. Менее сильный раствор употребляют для первоначального травления и смешивают его для этой цели с несколькими куб. сант. раствора азотнокислого серебра в воде. При самом же травлении не прибавляется азотнокислого серебра. Для более глубокого травления можно, при условии хорошего грунта, взять на 1 воды 1 азотной кислоты.
1.2. Кик рекомендует следующий раствор: 1 хлористой сурьмы, 6 соляной кислоты и 6 воды. Чтобы получить равномерное травление, нужно эту жидкость разбавить еще более.
1.3. Очень рекомендуется также раствор 15 хлорной ртути (сулемы) и 1 винно-каменной кислоты в 420 воды с прибавлением небольшого количества азотной кислоты.
1.4. При густом грунте можно применять травильную жидкость, похожую на глифоген (см. ниже). Она приготовляется из 600 г алкоголя (80%), 40 г химически чистой азотной кислоты и 2 г азотнокислого серебра, предварительно растворенного в небольшом количестве дистиллированной воды. Жидкость эта сохраняется в хорошо закупоренной бутылке и особенно пригодна для сильно полированных стальных и никелированных железных предметов.
1.5. Если же грунт нанесен тонким слоем, то рекомендуется изменить вышеприведенную смесь таким образом, чтобы вместо чистого алкоголя взять смесь из 240 г алкоголя и 360 г. воды. Азотнокислого серебра можно совершенно не прибавлять или же взять половину указанного количества. Таким образом травильная жидкость состояла бы из 240 г алкоголя, 360 г воды, 40 г азотной кислоты и 1 г азотнокислого серебра.
1.6. Смешивают 30 г медного купороса, 8г квасцов, 1/2 чайной ложки истолченной в порошок поваренной соли, 1/8 литра уксуса и 20 капель азотной кислоты. Смотря по продолжительности действия, жидкость глубокого въедается в металл и придает ему красивую шероховатую поверхность.
1.7. Для твердой стали применяют смесь 2 азотной кислоты, и 1 уксусной кислоты в качестве травильной жидкости.
1.8. Чугунные изделия лучше всего протравливаются в 3% серной кислоте, железо - в 10%, а сталь - в 20% кислоте.
1.9. Для железных и стальных предметов. Предметы, хорошо очищенные от жировых пятен, погружаются в азотную кислоту, которую смешивают с небольшим количеством сажи. После травления, за силой которого следят, вынимают предмет из травильной жидкости. Предмет хорошо прополаскивается сначала водой, а затем водой, в которой растворено немного соды. Вслед за этим его еще раз промывают и высушивают в опилках (по Бюхнеру).
1.10. Глифоген - травильная жидкость для стали - состоит из жидкости для предварительного травления, из воды для ополаскивания и из собственно травильной жидкости. Жидкость для предварительного травления состоит из 95 воды, 5 химически чистой азотной кислоты и небольшого количества алкоголя; обрабатываемую стальную поверхность подвергают действию этой жидкости только в течение нескольких минут. Затем предметы споласкивают жидкостью, состоящей из 25-ти процентного раствора винного спирта в дистиллированной воде, и быстро высушивают их при помощи мехов. Только после этого наливают собственно травильную жидкость (30 дистиллированной воды, 15 винного спирта, 5 химически чистой азотной кислоты, 1/2 азотнокислого серебра в кристаллах), причем предметы должны быть покрыты травильной жидкостью не менее, чем на 1 см.
VI. Полировка металлов, связанная с химической очисткой
1. Полировка железа
Подлежащие полировке железные изделия погружаются на некоторое время в смесь из 1 серной кислоты на 20 по объему воды, затем предмет вынимается, тщательно прополаскивается водою и высушивается в древесных опилках. По высушивании его тотчас же погружают на одну-две секунды в азотную кислоту, после чего вновь прополаскивают водою, вновь высушивают в древесных опилках и затем хорошенько вытирают. При этом поверхность предмета становится блестящей, как стекло. По свидетельству "Cosmos'a", никаким иным способом нельзя достигнуть такой совершенной полировки, как вышеуказанным.
2. Полировка стали
Стальные изделия полируют посредством кожаного кружка, покрытого смесью из 16 олова и 1 цинка. На плоскую сторону кружка наносят смоченный спиртом крокус или кровавик и после умеренной просушки шлифуют агатом
6. Окраска железа
6.1. Как и при цинке лучшим способом является косвенная окраска, т. е. образование наслоения из меди и последующая окраска последнего. Для прочности наслоения рекомендуется применить гальваническое омеднение, главным образом в щелочно-медной ванне, каковой слой легко и прочно можно позолотить, посеребрить или покрыть латунью.
6.2. Если покрыть железную поверхность смесью из 3 многосернистого натрия и 1 уксусносвинцовой соли в растворенном виде и нагреть ее тотчас же, то она покроется слоем сернистого свинца, сквозь который будет просвечивать железная поверхность разными цветами.
6.3. В коричневый цвет. Обыкновенно для этого употребляется сурьмяное масло, смешанное с оливковым или другим растительным маслом. Этой смесью, посредством суконки, натирают поверхность железной или стальной вещи. Когда через сутки после первого натирания поверхность покроется ржавчиной, ее натирают тем же составом во второй раз, потом в третий и т. д. Продолжают это до тех пор, пока получится желаемое окрашивание - от светло до темно-коричневого оттенка, смотря по числу натираний. Обусловливается это окрашивание отложением на поверхности вещей окиси железа и металлической сурьмы.
6.4. Окрашивание железа в металлический блестящий темно-коричневый цвет может быть получено, если железо, предварительно нагретое до кипения, погрузить на мгновение в 10% водный раствор красной хромовой соли (двухромовокислого калия), просушить на воздухе и затем подержать 1-2 минуты над раскаленными древесными углями. Операцию повторяют 2-3 раза, до получения желаемого оттенка. По окончании промыть, просушить и протереть суконкою, слегка смоченною льняным маслом. Но для успеха необходимо, чтобы железо было нагрето до температуры 100 ?Ц (или очень близко). Если нагревание было недостаточно, то окрашивание происходит плохо, и вода, в которой железо промывается по окончании операции, окрашивается в желтый цвет; если же, наоборот, железо было нагрето слишком сильно, то цвет окрашивания будет не блестяще-коричневый, а матовый черный.
6.5. В синий цвет. Растворяют, с одной стороны, 140 г серноватистокислого натрия (гипосульфита) в 1 л. воды, с другой стороны, 35 г уксуснокислого свинца в 1 л. воды, смешивают оба раствора, опускают туда предметы и медленно нагревают до кипения, от чего предметы становятся синими. Тогда их вынимают из ванны, сушат и оставляют несколько часов в теплом месте.
6.6. В черный цвет.
6.6.1. По Бюхнеру достигают прочной, черной окраски, если подлежащий предмет смазать серным льняным маслом, затем дать просохнуть в умеренном жару (напр. над угольями) и затем сильно нагреть, однако, с предосторожностью, чтобы серное льняное масло только обуглилось, но не загорелось пламенем. Лучше всего производить разогревание в муфеле.)
6.6.2. Растворяют 18 цинкового порошка в смеси из 57 фосфорной кислоты и 57 воды; разбавляют 65 этого раствора в 10000 воды, подогревают эту смесь до кипения и погружают подлежащие чернению железные предметы на 1/3-3 часа. Затем зачерненные предметы основательно промываются в воде.
6.6.3. Чугунные предметы тщательно очищают, наводят мат тонкой струёй песка и опускают на 10 сек. в медную ванну следующего состава: 10 г медного купороса, 15 г хлористого олова, 20 г соляной кислоты, 1 л. воды. Медный купорос растворяют отдельно, так же как и хлористое олово, и оба раствора смешивают. Затем предмет хорошо промывают в горячей воде и окрашивают в черный цвет погружением в раствор серной печени (6 г серной печени, 20 г нашатыря и 1 л. воды); после чернения предмет опять промывают в горячей воде и сушат в опилках. Для окончательной отделки чугун покрывают асфальтовым лаком, к которому прибавляют немного сажи, умбры или какой-нибудь подходящей краски.