Покрытие золотом в домашних условиях: методы золочения

Научившись выполнять золочение в домашних условиях, что не так сложно, как может показаться на первый взгляд, вы сможете вернуть вторую жизнь любимым украшениям из меди и серебра. Изделия, изготовленные из золота, уже на протяжении многих лет пользуются огромной популярностью как у женщин, так и у мужчин. Чтобы обладать такими изделиями без серьезных затрат на их приобретение, достаточно овладеть технологией золочения.

Покрыть позолотой можно как цветные сплавы, так и сталь или чугун

На изделия из каких металлов можно наносить слой позолоты

Наиболее распространенным процессом является золочение серебра, но золотое покрытие можно наносить и на поверхность других металлов. Так, позолота может быть нанесена на изделия из меди, латуни и цинка, а также из железа и стали и др.

На вопрос о том, как позолотить металл в домашних условиях, однозначного ответа не существует. Все зависит от того, изделия из какого металла необходимо подвергнуть такой обработке. На выбор технологии золочения, осуществляемого в домашних условиях, влияет также результат, которого необходимо добиться.

С помощью золочения можно придать обычным вещам совершенно другой вид

Для золочения металла могут использоваться разные методы, наиболее распространенными из которых являются:

• натирание поверхности изделия раствором хлорного золота;
• золочение, выполняемое погружением изделия в раствор с цинковым контактом;
• гальваническое золочение.

Каждый из таких методов золочения, выполняемого в домашних условиях, требует использования определенных химических реактивов, инструментов и оборудования.

Плюсы и минусы золочения серебра

Восстановление серебра в домашних условиях позволит получить эстетически привлекательное изделие без больших материальных затрат.

Достоинства применения такой технологии:

• возможность экспериментировать с внешним видом украшений. По желанию можно заказать у ювелира дополнительное нанесение гравировки или сложного рисунка, что в домашних условиях сложно воспроизвести;
• серебряные предметы легче золота. Масса немаловажна и для ювелирных украшений, и для столовых приборов. Например, позолоченный серебряный кулон с камнями будет радовать свою владелицу гораздо дольше золотого благодаря небольшому весу;
• доступная цена. Серебро гораздо дешевле золота, а при качественной работе позолоченный в домашних условиях металл не отличается визуально от золота;
• испорченное покрытие, если это необходимо, можно легко реанимировать в домашних условиях. Это менее затратно, чем приобретать новую вещь;
• вариативность расцветок покрытия;
• позолоченное серебро при правильной эксплуатации отличается долговечностью;
• серебро с позолотой утолщается и обладает лучшей теплопроводностью, поэтому используется в элементах для механических часов.

Перед тем как в домашних условиях позолотить серебро, следует ознакомиться с недостатками подобной процедуры:

• за позолоченными предметами сложно ухаживать. Нужно постоянно следить, чтобы украшения реже соприкасались с кожными покровами и жидкостями. Посуду с подобным покрытием противопоказано мыть в посудомойке и с применением химикатов. Существуют специальные растворы для очищения золоченой утвари в домашних условиях;
• золото высокой пробы, которое используется при золочении, сильно блестит, поэтому скрыть истинный материал от опытных глаз любительниц ювелирных украшений и специалистов вряд ли удастся;
• позолота не препятствует окислению металла, поэтому на обработанном серебре могут появляться пятна, особенно если не соблюдены условия эксплуатации.

Приготовление и использование хлорного золота

Чтобы покрыть слоем позолоты металл, часто используют раствор, называемый хлорным золотом. Для приготовления такого раствора золото растворяют в «царской водке», представляющей собой смесь соляной и азотной кислот. Соляную и азотную кислоты берут в пропорции 3 : 1. Золото помещают в этот состав, а затем выпаривают жидкость. Выполнять процедуру выпаривания жидкости из такого раствора следует очень аккуратно, чтобы не получить ожоги кожных покровов и дыхательных путей. Сухое вещество, оставшееся после выпаривания, как раз и является хлорным золотом.

При выпаривании нужно отделить открытый огонь от емкости с раствором, например, сделав прослойку из асбестовой крошки, насыпанной в отдельную посудину

Перед тем как применять хлорное золото для позолоты, его необходимо смешать с раствором цианистого калия и отмученным мелом, в результате чего должна получиться кашицеобразная масса. Такой кашицей, используя кисточку, покрывают изделие, после чего его выдерживают некоторое время, а затем тщательно промывают и полируют.

Для золочения стали хлорное золото смешивают с эфиром. Покрытое таким составом изделие оставляют на некоторое время, пока эфир полностью не испарится, а затем обработанную поверхность просто натирают тканью для придания золотого блеска.

Используя хлорное золото, предварительно смешанное с эфиром, на металлический предмет можно наносить различные надписи и узоры. Для того чтобы провести такую процедуру, в полученный раствор окунают гусиное перо и выполняют требуемые надписи и узоры, которые после испарения эфира и полировки будут сверкать золотым блеском.

Большие поверхности покрывают позолотой с помощью мягкой кисти

Как уже говорилось выше, золотое напыление часто наносят на серебро, для чего также может использоваться хлорное золото. Чтобы выполнить химическое золочение изделий из данного металла, необходимо приготовить смесь, включающую в себя следующие компоненты:

• хлорное золото – 10 граммов;
• цианистый калий – 30 граммов;
• поваренную соль – 20 граммов;
• соду – 20 граммов;
• воду – 1,5 л.

Химическое золочение, которому необходимо подвергнуть серебро, можно также выполнять с использованием смеси из:

• хлорного золота – 7 граммов;
• железистосинеродистого калия – 30 граммов;
• карбоната калия – 30 граммов;
• пищевой соли – 30 граммов;
• воды – 1 л.

Саму процедуру напыления слоя золота на поверхность металла при использовании химических растворов выполняют в следующей последовательности.

1. Обрабатываемое изделие предварительно прокаливают.
2. Поверхность предмета протравливают сначала раствором серной кислоты, а затем азотной кислотой.
3. Протравленное изделие на мгновение опускают в смесь, состоящую из серной, азотной и соляной кислот.
4. После обработки в смеси кислот изделие ополаскивают водой, затем погружают в ртуть и наконец в воду, где его выдерживают 30 секунд.
5. После емкости с водой изделие помещают в раствор для золочения, выдерживают требуемое время, затем промывают водой и сушат в древесных опилках.

Покрытие сплавами золота

Для покрытия изделий чаще всего используют сплавы золота, к которому добавляют лигатирующий компонент. Дополнительный элемент в составе сплава позволяет придать детали необходимые качества и желаемый оттенок. В России предпочтение отдают золоту с красноватым отливом, в США и некоторых других странах приоритетом пользуется покрытие лимонно-желтого или латунного оттенков.

Для того чтобы гальваника имела оттенок не под золото, а под платину, рабочий сплав должен состоять из золота и никеля, процентное содержание которого должно составлять не менее 8-10%. Такое покрытие будет иметь белый оттенок, а также отличаться высокой твердостью по сравнению с чисто золотым слоем. Чем больше доля никеля в сплаве, тем выше будут показатели твердости и износостойкости итоговой поверхности. Гальванические покрытия на основе золота и никеля за границей применяют для ювелирных изделий. Благодаря высокой устойчивости коррозионным процессам их можно использовать и для технических целей.

Сплав золота и меди в России применяется для покрытия элементов наручных часов. Ход процесса зависит от концентрации свободного цианида в электролите: чем больше концентрация вещества в электролите, тем меньше содержание меди в полученном покрытии. При проведении процесса в условиях нейтральных электролитов можно получить покрытие медь-золото толщиной 20 микрон.

Кроме перечисленных сплавов, используются также составы золото-серебро и золото-сурьма. Процентное содержание элементов в итоговом покрытии зависит от особенностей электролита и применяемых химических реактивов.

Гальваническое покрытие золото-сурьма заслужило положительные отзывы благодаря своему использованию для золочения оправ очков. Покрытие такого состава характеризуется не только повышенной износостойкостью, но и привлекательным внешним видом. В зависимости от толщины оно может получиться полублестящим или блестящим. Подобные свойства вместе с высоким уровнем устойчивости к механическим воздействиям позволяют использовать сплав в декоративных целях.

Применение цинкового контакта

Чтобы получить более толстый позолоченный слой, используют цинковый контакт. Таким методом можно, например, покрыть слоем золота серебро. Для золочения готовят состав из таких компонентов, как:

• хлорное золото – 15 граммов;
• углекалиевая соль – 65 граммов;
• желтая кровяная соль – 65 граммов;
• пищевая соль – 65 граммов;
• вода – 2 л.

Потребуется некоторое время на растворение всех компонентов состава

Изделия, изготовленные из меди и латуни, покрываются под золото в растворе следующего состава:

• хлорное золото – 2 грамма;
• едкий калий – 6 граммов;
• цианистый калий – 32 грамма;
• фосфорнонатриевая соль – 10 граммов;
• вода – 2 л.

Предметы, на поверхность которых необходимо нанести слой позолоты, тщательно очищаются от грязи и жира, затем их помещают в предварительно нагретый состав для золочения. Уже находящиеся там изделия соединяют с цинковой палочкой, которая и выступает в качестве контакта.

Составы обезжиривающих растворов

Чтобы позолота, нанесенная на поверхность изделий из стали, цинка и олова, была качественной и отличалась хорошей адгезией, перед золочением их необходимо подвергнуть процедуре омеднения.

Электролиты золочения поверхности металлов.

2.1 Цианистые электролиты.

При золочении используют цианистые и нецианистые электролиты. Цианистые в свою очередь делятся на кислые, щелочные и нейтральные. Все цианистые электролиты содержат то или иное количество свободного цианида калия.

В щелочных и нейтральных растворах золото находится в основном в виде комплекса K[Au(CN)2]. Присутствие трехвалентного комплекса K[Au(CN)4] возможно в незначительных количествах.

2.1.1 Катодный процесс в цианистых электролитах золочения.

Реакция, определяющая потенциал электрода:

[Au(CN)2]- = AuCN + (CN)- AuCN = Au+ + (CN)-

Катодные поляризационные кривые для щелочного электролита приведены на рисунке 1, поляризация электроосаждения золота из кислых и нейтральных растворов находится в области более положительных значений.

Рисунок 1 — Поляризационные кривые золота в щелочном цианистом электролите (г/л Ag в пересчете на металл): 1 — 17, 2 — 30.

Рассмотрим поляризационные кривые на рисунке 1 более подробно:

• На 1 и 2 участках кривых при потенциале от -0,4 до -0,6 В в элементарной реакции участвуют AuCN или Au2(CN)2. • На 3 и 4 участке при потенциале от -0,7 до -0,9 В — [Au(CN)2]-. • На 5 участке — [Au(CN)2]- и Н+. Под воздействием сильного электрического поля в ДЭС у катода происходит адсорбция аниона [Au(CN)2]- положительным концом к катоду, что облегчает процесс разряда:

[Au(CN)2]- + e = [Au(CN)2]2- [Au(CN)2]2- = Au + 2(CN)-

Трехвалентный комплекс золота изучен очень мало. Одним из исследователей был А.Кнодлер. Известно, что нагрев щелочного электролита и повышение рН способствует образованию одновалентного золота. Если рассмотреть реакции:

[Au(CN)4]- = [Au(CN)2]- + (CN)2 (CN)2 + 2(OH)- = (CN)- + (CNO)- + H2O [Au(CN)4]- + 2(OH)- = [Au(CN)2]- + (CN)- + (CNO)- + H2O

то становится очевидным, что разложение трехвалентного комплекса золота действительно должно ускоряться с ростом рН (увеличением концентрации OH-).

В нейтральных и кислых растворах трехвалентный комплекс устойчив даже при нагреве.

Если в растворе присутствует трехвалентный комплекс золота, то его разложению способствует металлическое золото и свободный цианид:

[Au(CN)4]- + 2Au + 2(CN)- = 3 [Au(CN)2]-

В качестве металлического золота могут выступать аноды, позолоченные детали, оставленные без тока, частички золотого шлама и остатков покрытия, упавших в ванну. Катодный выход по току в щелочных растворах может достигать — 70-80%, нейтральных — почти 100%, кислых — 30-40%. Работа на низких плотностях тока сопровождается снижением ВТ. Уже осажденное золотое покрытие при этом растворяется по реакциям:

2Au + 4KCN + O2 + 2H2O = 2K[Au(CN)2] + H2O2 + 2KOH 2Au + 4KCN + H2O2 = 2K[Au(CN)2] + 2KOH

2.1.2 Анодный процесс в цианистых электролитах золочения.

Анодный процесс при золочении имеет некоторые аномалии — как в механизме, так и в выходе по току. Аномалии в основном связаны с возможностью образования комплексов трехвалентного золота.

Возможно использование растворимых и нерастворимых анодов:

• Растворимые аноды при золочении можно применять только в щелочных цианистых растворах. Они могут растворяться химически в цианидах, что повышает анодный выход по току. Со временем трехвалентный комплекс восстанавливается и анодный процесс стабилизируется.
• В качестве нерастворимых анодов используются платинированные / ирридированные титановые пластины или сетки.

Гальваника

Существует два способа:

1. Готовят три раствора: 60 г фосфата натрия с 700 г воды; 2,5 г хлорида золота и 150 г воды; 1 г цианида калия и 10 г сульфата натрия со 150 г воды. Первые два раствора смешивают, третий добавляют последним. Температура — 50-60 градусов. Анод — из платины. При истощении электролитного раствора добавляют хлорид золота.
2. Ванна по Зельми: по 1 г гексацианоферрата калия (желтого) и карбоната натрия смешать с 30 г воды, нагреть в чашке из фарфора. Добавить в смесь осажденное нашатырным спиртом золото. Кипятить в течение 10-12 минут. При испарении воды ее добавляют, пропускают через раствор ток элемента Даниеля. Время воздействия — 15-16 часов.

Способы позолоты в домашних условиях трудоемки и не всегда доступны. Предпочтителен метод химического золочения или натирания.