чем окислить алюминий быстро
Окисление алюминия на воздухе
Алюминий и его оксид
Алюминий имеет отрицательный окислительно-восстановительный потенциал (–1,66 В), а магний, его важный легирующий элемент, имеет даже более низкий потенциал (–2,38 В). Поэтому, как и большинство других металлов, алюминий встречается в природе только как очень стабильный оксид. Химически это означает наиболее стабильное состояние на самом низком энергетическом уровне. При электролизе металл вынуждают отделиться от кислорода путем подъема его энергетического потенциала. При контакте с кислородом алюминий стремится вернуться к более низкому энергетическому уровню в виде оксида алюминия. Из-за его высокого сродства к кислороду эта реакция происходит мгновенно.
Защита алюминия от коррозии
Алюминий и его сплавы отличаются отличной устойчивостью к разрушениям различного характера. Однако, несмотря на это — коррозия алюминия представляет собой не такое уж и редкое явление. Различные формы коррозии представляют собой основную причину порчи этих материалов. Для борьбы с разрушительными процессами необходимо обязательно понимать факторы, которые являются причиной их появления.
Коррозия алюминия представляет собой реакцию, которая имеет место между металлом и окружающей средой. Этот процесс может иметь как естественное, так и химическое происхождение. Самой распространенной формой разрушения металла можно назвать появление на его поверхности процессов ржавления.
Особенностью всех видов металлов можно назвать их свойство вступать в реакцию с водой и окружающей средой. Отличием для каждого вида металла считается только интенсивность данного процесса. К примеру, у благородных металлов типа золота скорость такой реакции не будет слишком быстрой, а вот железо, в том числе и алюминий, будут реагировать на воздействия такого характера достаточно быстро.
Можно выделить два фактора, которые оказывают непосредственное влияние на интенсивность протекания процесса коррозии. Одним из них можно назвать степень агрессивности окружающей среды, а вторым металлургическую или химическую структуру. Атмосфере, которая нас окружает, всегда характерен определенный уровень влажности. Кроме того, ей характерен определенный уровень загрязнений и отходов.
Если учесть, что свойства атмосферы часто определяются регионом и степенью индустриализации, на сегодняшний день можно выделить:
Для большинства случаев, кислоты неорганического типа, даже при низкой концентрации смогут растворить алюминий. И даже натуральная пленка оксида алюминия не сможет стать достаточной защитой от возникновения коррозийных процессов.
Самыми мощными растворителями можно назвать фтор, калий и натрий. Кроме того, алюминию характерна довольно низкая сопротивляемость к соединениям хлора и брома. Весьма агрессивны к различным сплавам алюминиевых металлов, являются известковые и цементные растворы.
Можно выделить несколько разновидностей проявления коррозии алюминия и его сплавов:
Толщина оксидной пленки на твердом алюминии
Толщина естественной оксидной пленки довольно тонкая – от 1 до 3 нм в зависимости от сплава и температуре образования оксида (до 300 °С). На рисунке 1 показано постепенное увеличение толщины оксидной пленки на чистом алюминии при ее образовании при температуре от комнатной до 400-500 °С. Затем происходит разрыв в скорости окисления и резкое увеличение толщины оксидной пленки до 20 нм. Причиной этого считается переход от аморфной структуры оксида алюминия к его кристаллической структуре. Именно поэтому при сушке измельченного алюминиевого лома и обжиге с него органических покрытий его не нагревают выше 400 °, чтобы избежать чрезмерного окисления.
Рисунок 1
В твердом состоянии алюминия оксид алюминия играет положительную роль, так как оксидная пленка имеет форму γ-Al2O3 и толщину несколько нанометров. Она надежно изолирует поверхность алюминия и останавливает дальнейшее окисление. При постоянной температуре толщина оксидной пленки растет сначала очень быстро, но затем скорость роста замедляется и сводится практически к нулю.
Коррозия алюминия на воздухе (атмосферная коррозия алюминия)
Алюминий при взаимодействии с воздухом переходит в пассивное состояние. При соприкосновении чистого металла с воздухом на поверхности алюминия мгновенно появляется тонкая защитная пленка оксида алюминия. Далее рост пленки замедляется. Формула оксида алюминия – Al2O3 либо Al2O3•H2O.
Реакция взаимодействия алюминия с кислородом:
Толщина этой оксидной пленки составляет от 5 до 100 нм (в зависимости от условий эксплуатации). Оксид алюминия обладает хорошим сцеплением с поверхностью, удовлетворяет условию сплошности оксидных пленок. При хранении на складе, толщина оксида алюминия на поверхности металла составляет около 0,01 – 0,02 мкм. При взаимодействии с сухим кислородом – 0,02 – 0,04 мкм. При термической обработке алюминия толщина оксидной пленки может достигать 0,1 мкм.
Окисление алюминиевой стружки
С особенностью роста оксидной пленки, которая показана на рисунке 1, связан интересный феномен. Он происходит при хранении алюминиевых отходов в виде стружки. Этот вид алюминиевого лома возникает при механической обработке алюминия и поступает на переплав в основном в виде токарной и сверлильной стружки. Эта стружка имеет после механической обработке свежую, чистую поверхность, которая сразу же начинает окисляться. Так как стружка перед переплавом хранится в прессованных пакетах, то, казалось бы, окисляться должен только наружный их слой, а внутренние слои пакета сохраняться без окисления. Однако по изменению веса пакета было установлено, что окисление его в целом продолжается в течение длительного времени. Причина этого в том, что в пакете есть щели и полости, через которые воздух медленно, но уверено проникает во внутренние его слои. Большинство отдельных стружек очень тонкие, и оксидный слой, хотя и еще более тонкий, дает значительную долю в общем весе пакета. Поэтому при длительном хранении стружки потери металла возникают просто ниоткуда. Вывод из этого может быть только один – стружку необходимо переплавлять немедленно после ее поступления.
Чистка в домашних условиях
Чтобы вернуть алюминиевой посуде первозданный вид, требуется немало времени, проводить процедуры очистки следует осторожно, чтобы не повредить поверхность изделия. Для чистки алюминиевых кастрюль в домашних условиях чаще всего используют подручные средства:
Чистка от нагара
Нагар, который образуется во время эксплуатации, не только портит внешний вид алюминиевой посуды, но и делает ее непригодной для дальнейшего использования. Очистить алюминиевую кастрюлю можно следующими способами:
Кастрюли из алюминия очень удобны в использовании и не так капризны в уходе, как аналоги из других материалов. Несмотря на доступность таких изделий, нужно знать, как очистить алюминиевую кастрюлю, чтобы любимая посуда смогла прослужить максимально долго. Прежде, чем попытаться оттереть предмет до блеска с помощью абразивных средств, жестких губок или наждачной бумаги, следует изучить правила обращения с такими предметами. Существует немало менее опасных, но при этом очень эффективных методов восстановления посуды из алюминия в домашних условиях.
Удельная поверхность алюминиевого лома
Потеря алюминия из-за его окисления при переплаве в печи какой-нибудь загрузки лома пропорциональна удельной площади этого лома. Удельная площадь выражается соотношением
где m – общая масса партии лома, A – общая площадь поверхности всех кусочков лома, составляющих эту загрузку.
Удельная площадь поверхности алюминиевых отходов является критическим параметром. Ее величина увеличивается с уменьшением размеров частиц лома. Так, у куба со стороной 10 см площадь поверхности равна 600 кв. см, а у эквивалентных по массе 1000 кубиков со стороной 1 см – в 10 раз больше. Поэтому скорость окисления этих кубиков будет в 10 раз больше, чем большого куба.
Зависимость интенсивности окисления жидкого алюминия от температуры
С ростом температуры расплава скорость окисления алюминия возрастает. Она довольно медленно возрастает вплоть до интервала температуры от 760 до 780 °С, а затем следует резкое увеличение скорости окисления, как это показано на рисунке 2. Нагрев алюминиевого расплава выше этих температур приводит к повышенным потерям алюминия от его окисления. Эти потери часто называют «угар алюминия
Рисунок 2
Чем очистить алюминий от продуктов коррозии и окиси
Давайте посмотрим, как убирать коррозию, окисления, нагар, налет и прочие загрязнения:
Уксус – эффективное средство
Данный метод ухода за алюминиевой посудой и изделиями достаточно простой и эффективный. Нужно взять уксус или уксусную эссенцию. В жидкости смачивают салфетки и очищают загрязненный участок. Уксус легко уберет окиси разной сложности.
Если грязь не поддается, то обрабатываете деталь в кипящем уксусе. Жидкость доводят до кипения, а затем остужают. Когда уксус остынет, то можно заняться очисткой обрабатываемой детали. Если загрязнение сильное, то изделие кипятят в уксусе.
Сода и клей против застарелых окислов
Чистить окислы и нагар можно при помощи этих веществ. В домашних условиях можно приготовить очень сильное средство, которое не только сделает алюминиевую деталь чистой, но и придаст ей новый вид. В емкость наливают горячую воду, а затем в нее добавляют пищевую соду и клей. Ингредиенты берут в следующих пропорциях – на 10 л воды нужно 100 г соды и 100 г канцелярского клея. Все компоненты нужно тщательно перемешать.
Также нужен небольшой брусок обычного мыла, натрите его на терке и добавьте в воду с клеем и содой. Обрабатываемую деталь кладут в готовый раствор на 2-3 час. Затем, когда пройдет время, нужно промыть изделие в воде и насухо вытереть салфетками. Этот способ позволит удалить окисную плёнку.
Чем очистить алюминий в домашних условиях
Вопросы, как и чем очистить алюминий, актуальны для многих. Алюминиевые изделия отличаются легкостью, удобством и красивым блеском, однако в результате эксплуатации быстро темнеют, покрываются налетом или окисью, что портит эстетический вид и мешает полноценному использованию предмета. Дабы вернуть блеск и чистоту алюминию, используйте народные средства и специальную бытовую химию, соблюдайте рекомендации по уходу и эксплуатации.
Общие рекомендации
Алюминий – мягкий металл, который требует бережного отношения во время эксплуатации и чистки. Чтобы почистить изделия от разного рода загрязнений и не повредить материал, следуйте простым рекомендациям:
Не мойте алюминиевую посуду в посудомоечной машине.
Как очистить алюминий от окиси в домашних условиях
Алюминий подвержен окислению. При эксплуатации изделий слой окисла растет, что приводит к появлению темных пятен, которые покрывают всю поверхность или отдельные детали.
Чистить окись и черноту можно дома доступными народными средствами:
Горчичный порошок, уксус и соль
Для удаления черноты с наружных стенок изделия приготовьте смесь из равных частей поваренной соли, уксуса и сухого горчичного порошка. Перемешайте компоненты до однородной консистенции. При помощи губки нанесите смесь на загрязнения и через 15 минут смойте теплой водой.
Поваренная соль
Для очистки алюминия соедините 2 ст. л. соли и 1 ч. л. теплой воды. Смешайте компоненты и нанесите на губку. Вотрите смесь в место загрязнения, оставьте на полчаса, а затем вымойте кастрюлю.
Кислоты
Для очистки алюминиевых изделий используйте продукты, содержащие натуральные кислоты: кефир, лимонный сок, простоквашу, огуречный рассол. Залейте выбранным средством емкость или деталь и оставьте на ночь. Утром прополощите изделие и вытрите насухо.
Избавиться от значительного почернения помогут очищающие средства на основе щавелевой кислоты. Нанесите препарат на поверхность, выждите время, указанное на упаковке, а затем смойте водой.
Винный камень
Оттереть потемнения можно при помощи винного камня. Для проведения чистки в 5 л теплой воды растворите 3 ст. л. средства и в полученном растворе замочите изделие на 2-3 часа. Удалите остатки грязи мягкой губкой, прополощите теплой водой и вытрите насухо.
Методы удаления нагара с алюминия
Нагар – распространенное явление для алюминиевой посуды. Удалить остатки пригоревшей пищи и вернуть изделию естественный блеск и чистоту довольно сложно, учитывая мягкость и капризность металла. Однако справиться с проблемой возможно, используя доступные средства и маленькие хитрости.
Зубной порошок
Дабы убрать нагар со дна кастрюли, обильно засыпьте его зубным порошком и немного сбрызните водой. Оставьте емкость в таком виде на ночь, а утром удалите загрязнения силиконовой лопаткой или мягкой губкой.
Хозяйственное мыло и уксус
Для очистки нагара воспользуйтесь следующим эффективным методом:
ПВА и мыло
Способ удаления серьезных загрязнений:
Другие методы борьбы с нагаром
Для удаления незначительных загрязнений воспользуйтесь одним из представленных способов:
Способы очищения накипи с алюминиевой посуды
Посуда из алюминия подвержена образованию накипи. Это обусловлено высоким содержанием в водопроводной воде солей тяжелых металлов, известковых отложений. Чтобы устранить проблему и вернуть чайнику, кастрюле или бидону сияние и чистоту, необходимо правильно чистить и своевременно мыть изделия.
Уксус
Алгоритм очистки алюминиевого чайника:
Дабы избавиться от неприятного уксусного аромата после чистки, поместите в посуду кожуру апельсина/лимона, залейте водой и оставьте на 15 минут. Такая хитрость создаст приятный аромат и свежесть.
Лимонная кислота
Инструкция по очистке алюминия от накипи:
Правила эксплуатации алюминиевой посуды
Сохранить первозданный вид кухонной утвари, уберечь ее от деформации и серьезных загрязнений под силу каждой хозяйке. Для этого соблюдайте основные рекомендации по эксплуатации и уходу за алюминиевыми изделиями:
Алюминиевые изделия отличаются легкостью, многофункциональностью, простотой в эксплуатации. При правильном использовании и уходе кухонная утварь, раковина или деталь прослужат долго, выполняя свое основное предназначение.
Видео
Дабы разобраться в нюансах проведения чистки алюминия, посмотрите представленные видеосюжеты:
Молодая мама, жена и фрилансер по совместительству. Будучи юристом по образованию, привыкла собирать и предоставлять максимально полную и достоверную информацию. Постоянно совершенствуется в профессиональной сфере и стремится к личностному росту и развитию.
Нашли ошибку? Выделите текст мышкой и нажмите: 
Нити из золота и серебра, которыми в старину вышивали одежду, называются канителью. Для их получения металлическую проволоку долго тянули клещами до состояния необходимой тонкости. Отсюда и пошло выражение «тянуть (разводить) канитель» – «заниматься долгой однообразной работой» или «затягивать выполнение дела».
Привычка «экономно» пользоваться стиральной машиной-автомат может привести к появлению в ней неприятного запаха. Стирки при температурах ниже 60 ℃ и короткие полоскания позволяют грибкам и бактериям с грязной одежды оставаться на внутренних поверхностях и активно размножаться.
Натяжные потолки из ПВХ-пленки способны выдерживать от 70 до 120 л воды на 1 м 2 своей площади (в зависимости от размеров потолка, степени его натяжения и качества пленки). Так что можно не опасаться протечек от соседей сверху.
В посудомоечной машине хорошо отмываются не только тарелки и чашки. В нее можно загрузить пластмассовые игрушки, стеклянные плафоны светильников и даже грязные овощи, например картошку, но только без применения моющих средств.
Свежий лимон подходит не только для чая: очистите загрязнения с поверхности акриловой ванны, потерев половинкой разрезанного цитруса, или быстро вымойте микроволновку, поставив в нее емкость с водой и дольками лимона на 8-10 минут при максимальной мощности. Размягченную грязь останется просто вытереть губкой.
Если на любимых вещах появились первые признаки вынашивания в виде неопрятных катышков, от них можно избавиться при помощи специальной машинки – шейвера. Он быстро и эффективно сбривает сбившиеся в комки волокна ткани и возвращает вещам достойный вид.
Перед тем как выводить различные пятна с одежды, нужно выяснить, насколько безопасен выбранный растворитель для самой ткани. Его наносят в небольшом количестве на малозаметный участок вещи со стороны изнанки на 5-10 минут. Если материал сохраняет свою структуру и цвет, можно переходить к пятнам.
Для борьбы с молью существуют специальные ловушки. В липкий слой, которым они покрыты, добавлены феромоны самок, привлекающие самцов. Прилипая к ловушке, они выбывают из процесса размножения, что ведет к уменьшению популяции моли.
Удалить накипь и нагар с подошвы утюга проще всего поваренной солью. Насыпьте на бумагу толстый слой соли, нагрейте утюг до максимума и несколько раз, слегка придавливая, проведите утюгом по солевой подстилке.
Чернение алюминия в домашних условиях: средства, методы, порядок действий, советы
Ввиду того, что большинство марок стали подвержено коррозии, при контакте с водой они начинают ржаветь. Также это может произойти, если изделие находится в помещении с повышенной влажностью воздуха. Конечно, коррозийный процесс можно предотвратить, если каждый раз стальную поверхность вытирать насухо. Преимущественно на металлические изделия наносят при помощи кисточки или путем напыления антикоррозийную краску.
Однако это не решение проблемы, если в конструкции предусмотрены резьбовые соединения или имеются подвижные детали. Оптимальным вариантом в таких случаях станет процесс воронения. Несмотря на то что ржавчина на алюминии не образуется, судя по отзывам, бывает, что владелец хочет этот металл зачернить. Для этой цели также можно посоветовать данную процедуру. Ее еще называют синением. Но если придерживаться технической терминологии, то этот процесс правильнее называть оксидированием. Как зачернить алюминий? Что для этого понадобится? Информацию о том, как выполнить чернение алюминия в домашних условиях, вы найдете в данной статье.
В чем суть процедуры?
Прежде чем приступить к чернению алюминия в домашних условиях, следует разобраться, в чем же заключается смысл данного процесса. Как утверждают специалисты, его суть в том, чтобы создать такие условия, в которых на металлической поверхности образовалась бы пленка из окиси железа. В зависимости от того, какой способ воронения алюминия был выбран, толщина ее может составлять от 1 до 10 мкм. Воздействовать на металл можно тремя способами. Следовательно, чернение алюминия в домашних условиях бывает термическим, кислотным и щелочным. В первом случае изделие подвергается нагреву, а в двух остальных оно обрабатывается в соответствующем растворе. В ходе воронения на поверхности будут меняться цвета побежалости. Мастеру достаточно лишь определиться с нужным цветом окисления и вовремя остановить процесс.
О хлористом железе
Судя по отзывам, некоторые домашние умельцы вытравливают печатные платы и получают таким образом жидкость для чернения алюминия. Далее в эту отработку опускают на определенное время блестящие металлические детали. Тем, кто интересуется, как выполнить чернение алюминия в домашних условиях, можно посоветовать не усложнять процесс вытравливанием плат, а сразу обзавестись хлорным железом для изготовления нужного раствора. Работать данным методом можно как с алюминием, так и с дюралью, сталью и латунью.
Судя по отзывам, лучше всего чернятся алюминиевые поверхности. С дюралевыми дело обстоит несколько хуже. Стальные, как утверждают мастера, практически не чернятся. Однако на них образуется специфический налет, который можно спутать с ржавчиной. Тем не менее стальная поверхность уже не так блестит и смотрится гораздо лучше. Латунные изделия после обработки в хлористом железе также черными не становятся, но приобретают матовый красноватый оттенок.
Как воронить хлористым железом? С чего начать?
Если обработке подлежат алюминиевые изделия небольших размеров, то можно ограничиться 15-20 граммами этого вещества. Чернение алюминия в домашних условиях посредством хлористого железа состоит из нескольких этапов. Прежде всего следует все подготовить к работе. Сначала хлористое железо разводится водой. Важно, чтобы смесь было удобно намазывать. Чтобы она была густой и не растекалась, воды нужно брать небольшое количество. Далее раствору необходимо дать время настояться. За это время можно подготовить к воронению непосредственно само изделие: с его поверхности счищают грязь и пыль, а далее обезжиривают. Судя по отзывам, его достаточно помыть под краном с мылом.
Ход работы
Если раствор приготовлен, а алюминиевая поверхность очищена, можно приступать непосредственно к воронению. Работать придется палочкой с намотанной на одном конце ватой.
Этой палочкой зачерпывают смесь и наносят на нужный участок. При этом нужно следить, чтобы она не растекалась, а оставалась на месте. После изделие на некоторое время следует оставить, не мешать химической реакции. Чтобы она протекала быстрее, хлористое железо специалисты рекомендуют разводить теплой водой. Как утверждают домашние умельцы, алюминий почернеет уже через 10 минут. Дюралевые изделия придется воронить дольше – химическая реакция займет полчаса.
Завершающий этап
В результате воронения хлористым железом поверхность должна получиться темно-серой с матовым оттенком. Несмотря на то что вороненый алюминий уже не дает бликов, может случится так, что сам цвет мастера не устраивает. В таком случае деталь промывается и процедура повторяется снова. Можно попробовать раствор подержать подольше. В конце изделие снова моют в воде и сушат.
Как чернить оливковым маслом и яичным белком?
Суть данного метода в следующем. Сначала деталь из алюминия тщательно полируется мелкозернистой наждачной бумагой. Далее обезжиривается в содовом растворе. Затем на изделие наносят оливковое масло и нагревают при помощи спиртовой лампы. Очень важно, чтобы пламя не давало копоти. Термообработку следует выполнять до тех пор, пока на поверхности не проступит черный цвет. За это время масло выгорит и его придется нанести повторно. Как утверждают специалисты, намазывать деталь придется часто. После поверхность охлаждается и тщательно вытирается. От данной процедуры практически не отличается метод с использованием яйца. Разница лишь в том, что на поверхность следует наносить не оливковое масло, а сбитый яичный белок. Желательно, чтобы перед воронением он настоялся в теплом месте пару дней. Когда на детали он достаточно подсохнет, ее начинают нагревать до красна. В конце белок должен отстать, а алюминий под ним окрасится в черный цвет.
О меднении
Для окрашивания поверхности предусмотрен гальванический способ. Благодаря медному слою внешне изделие получится более привлекательным. Это объясняет, почему медное гальваническое покрытие используется преимущественно в дизайнерских проектах. Кроме того, слой меди обеспечивает металл высокой электропроводностью. Меднение может быть основным процессом, задача которого – создать поверхностный слой. Также данный гальванический способ используют в качестве промежуточной операции, когда требуется нанести на поверхность другой металлический слой. Например, если нужно выполнить серебрение, хромирование и никелирование.
Что понадобится для работы?
Как утверждают мастера, чернить алюминий данным способом можно дома. Однако прежде нужно обзавестись необходимым оборудованием и материалами. В первую очередь готовят источник электрического тока. Для этой цели вполне подойдет батарейка КБС-Л, рассчитанная на 4,5 вольт. Некоторые умельцы рекомендуют 9-вольтовые батарейки «Крона». Можно также воспользоваться автомобильным аккумулятором или маломощным выпрямителем на 12 вольт.
Чтобы была возможность регулировать и плавно остановить процесс, понадобится реостат. Раствор электролита будет содержаться в нейтральной стеклянной емкости или пластиковой широкой посудине. Подвести ток к раствору можно будет посредством анодов.
Как приготовить раствор?
Для качественной гальваники нужно запастись следующими химическими реактивами:
Для приготовления электролитного раствора эти вещества растворяют в дистиллированной воде. Специалисты советуют использовать не менее 1 литра. Подробнее о том, как осуществить в домашних условиях чернение алюминия медным купоросом, – далее.
Описание процесса
Судя по отзывам, процедура пройдет без проблем, если придерживаться следующей очередности действий. Первым делом деталь очищается и обезжиривается. Затем изделие нужно опустить в пустую емкость. Теперь к алюминию можно подключить отрицательную клемму. В отдельной емкости готовится раствор электролита. Далее с одного конца многожильного медного провода снимается изоляция. Должно получиться нечто наподобие кисточки.
Вторым концом провод соединяют с положительной клеммой. Процедура чернения состоит в том, что кисточку смачивают в приготовленном растворе, и не касаясь обрабатываемой детали, проводят по ее поверхности. В конце изделие из алюминия моют и сушат.