Norėtusi pasakyti- “Nikeliavimas buitinėse sąlygose”, bet pas visus vis kitokios tos “buitinės sąlygos”. Kartais pas žmones guli visokių chemikalų, o kartais nieko nėra. Todėl teko kiek pagalvoti, kaip receptą pritempti prie prieinamų sąlygų, bet neperžengiant proto ribų su actu ir valgoma druska.

Čia va gal mano “buitinė chemija”, bet tikrai ne pas visus bus tokia pati. Beja, chemikalas kairėje, anot mūsų valdininkų, yra baisesnis už chemikalą dešinėje. Gal dabar jau pasitaisė. Chemikalo dešinėje tikrai nereikės šiam eksperimentui, tačiau chemikalas kairėje, nors neprivalomas, bet gali būti naudingas.
Kokį rezultatą norim pasiekti? Gauti stabilų nikelio padengimą kuris tvirtai prikibtu, būtu plastiškas (nebijo mechaninio lankstymo- galima nikeliuoti spyruokles). O jo grožis tai jau kaip gautųsi tai taip ir gerai. Nors gavosi visai nieko. Armatūra iš senesnio posto visai žvilga.


Klasikinė demonstracija. Jei pradinis metalas švarus ir blizgus, tai ir padengtas metalas blizgus.

Sunkiausiai gaunama ir pagrindinė dalis- švaraus nikelio gabalas. Ji reikės kažkur nusipirkti. Man pavyko gauti galiuką iš tikros elektrolizės vonios. Toks nikelis specifinis- matosi, kad viduje tarp dviejų metalų yra dar kažkas. Nors kur perpjoviau, nieko nesimato. Kažkur skaičiau, kad ten kažko prisodrintas, aktyvuotas elektrodas (activated grade is also available, which contains a small amount of sulphur to lower the anodic potential). Gal dėl to ir mano eksperimentas taip gerai gavosi? Be nikelio gabalo nieko nesigaus.

Todėl jei nerasit, lieka aliekspresas. Tik pasitikrinkit ką nusipirkot- Kaune XRF visiems padarysim. Pirkti reikia tiek, kad nikelio plotas gautusi didesnis nei didžiausios nikeliuojamos detalės paviršiaus plotas. Ir dar, reikia dviejų plokštelių- ir pradiniam etapui, ir pačiam nikeliavimui. Nikelis labai šėšėliuoja ir su vienu elektrodu pasidengia tik viena daiGto pusė.

Dėl recepto jokio dviračio neišradinėjam, imam klasikinį receptą iš nickelinstitute.org. Recepto autorius Oliver P. Watts, data- 1916. Patikima klasika.

Receptas:
Nickel Sulphate (NiSO₄·6H₂O): 240 – 300 g/L
Nickel Chloride (NiCl₂·6H₂O): 30 – 90 g/L
Boric Acid (H₃BO₃): 30 – 45 g/L
Temperature: 40 – 60 °C
pH 3.5 – 4.5
Cathode Current Density: 2 – 7 A/dm²
Deposition Rate: 25 – 85 μm/h

O dabar vertimas į “buitinės chemijos” kalbą:
Nikelio sulfatas- pagrindas. Skystis turi būti tamsokai žalias.
Nikelio chloridas – biški.
Boro rūgštis- jei liko vaistinėlėje, tai semtelti kiek nors.
Temperatūra- šilta.
pH – rūgštoka.
Srovė – nu apie amperas du. Jei mažiukas- tai mažiau.
Padengimo greitis- lėtas.

Otaiiškurašgausiu nikelio druskų? Teisingas klausimas. Todėl jei jau turim nikelio metalo, tai einam į parduotuvę ir perkam biški distiliuoto vandens, biški akumuliatorių elektrolito (sieros rūgšties) ir biški druskos rūgšties.
Aš viską dariau plastikiniam indelyje ir labai iš akies. Į indelį iki pusės pripyliau distiliuoto vandens. Sudėjau du nikelio gabalus, ir per pirštą šliūkštėlėjau sieros rūgšties (tiesa pas mane ji tiršta, koncentruota). Ir pajungiam elektrą. Įtampos ir srovės duodam padoriai, kad burbuliukai eitu smagiai. Viską darom vedinamoje vietoje, kieme- garai smirdantys, koroziniai ir biški degūs. Viskas vyko beveik visą darbo dieną, kol skystis pasidarė žalias. Per tą laika tirpalo pamažėjo, tai dar dapyliau vandens. Bet buvo maža srovė. Tai šliūkštelėjau sieros rūgšties. Gavosi kad 2 elektrodai maždaug 7×7 cm per 5 cm atstumą davė pora amperų ir įtampa buvo apie 3V, Tada paeksperimentavau su vario laidu, bet padengimas buvo vos vos.

Čia, tiesą sakant, jau darbinis momentas. Bet spalvą jau galima įsivaizduoti. Skysčio matiškumas grynai dėl burbuliukų, elektrolitas- tikrai skaidrus.
O kur druskos rūgštis? Aš jos specialiai nedėjau, kažkiek tai jos persikėlė nuo plaunamų detalių.
Antrą dieną padengimas buvo dar silpnas- tas armatūros gabalas buvo dengiamas visą dieną ir tai pasidengė vos vos. Tačiau elektrolito stipriai pamažėjo, todėl teko pridėti vandens.

Elektrolitą reikia saugoti nuo kitų metalų- nekišti detalių be elektros, nepilti “papildų” su metalais. Jei pripilsit valgomosios druskos, kaip rašo “internetai”, tai pasidenginės greičiau, bet padengimas bus porėtas. Natris tai vaikšto kaip metalas, bet nenusėda. Chloras tai kiek padeda. Todėl palašinti HCl galima, o NaCl tikrai ne.
Boro rūgštis reikalinga kaip buferis- elektrolizės metu sistema veikia ne 100% ir dalis vandenilio jonų pabėga iš tirpalo (burbuliukai), tai pH ir smaukos. O boro rūgštis ten kažkaip mistiškai gaudo tuos jonus ir laiko savyje. Nesigilinam- veikia ir be jos. Svarbu, kad tirpalas gautųsi rūgštus.

Darbo eiga

Darbo eigą aprašysiu su realia detale. Mano elektrolizės “krokodilai” kiek surudijo- aš juos naudojau ne tik nikeliavimui, bet ir kitiems eksperimentams. O krokodiliukai tai kiniški- geležiniai, biški nikeliuoti, biški cinkuoti. Todėl emam blogą krokodiliuką, nušveičiam, nuplaunam su druskos rūgšties tirpalu- neturi likti nė lašelio rudumo. Perskalaunam vandeniu, vėl šveičiam. Aš biški sukčiavau, tai panaudojau ir kiektai HNO₃.
Nuplautą vandeniu detalę reikia perskalauti stipriai praskiestoje rūgštyje ir iškarto kišti į elektrolizės vonią. Geležis rudija akimirksniu- per minutę jau galima įžiūrėti rudas dėmes. Tas perplovimas praskiestoje rūgštyje (HCl ar H₂SO₄) dar vadinamas “aktyvavimu”- per sekundę pašalinami nematomi oksidai, nešvarumai ir lieka “nuogi” metalo atomai, kurie noriai priima kitus metalus. Taip gaunamas nikelio “prilipimas”.

(pradinė, pradinė, plovimas, po plovimo, nikeliuotas, nikeliuotas)

Matosi, kad korozijos skylės niekur nedingo. Tačiau jos jau padengtos nikeliu ir kurį laiką korozijos nebijos. Gana sunku padengti šios detalės vidų- spyruoklė tai dar pasidengė gerai, bet kai kur metalo sluoksnis mažas. Kaip minėjau- nikelio elektrolizė labai šėšeliuojasi- jei nėra padoraus elektros lauko, nikelis nepasidengia.
Padengimo “blizgumas” labai priklauso nuo pradinio metalo blizgumo. Labai gerai tas matosi monetos nuotraukoje- aš parinkau visai naują monetą ir gavosi tokio pat blizgumo tik balta. Tačiau padengus storesnį sluoksnį, detalę galima pablizginti mechaniškai.

Ir aišku elektrolizės pagrindai: pliusas tirpsta, o ant minuso nusėda.
Maitinimo šaltinis- reguliuojamas, su srovės stabilizacija. Darbo metu buvo 3.1V ir 1.77A, srovės ribojimas.
Elektrolitą maišyti. Detales vartyti- dėl padengimo tolygumo.
Elektrolitą negerti.
🙂

Jei tobulinti, galima primaišyti “ryškiklių” ir “lygintojų”. Bet čia jau sudėtingi chemikalai. Vienintelį kurį radau -tiokarbamidas (H₂NC(S)NH₂, CAS 62-56-6), bet jo reikia vos vos ir neaišku kaip jis veikia ir ar tik jo vieno reikia.