Elektrochemické metody – patinování



Patinování mědi


1)      Patina šedozelené barvy – katodické zapojení


Pro získání patiny šedozelené barvy se používá roztok uvedeného složení:


            Síran měďnatý, CuSO[4]                                  50 g/l

            Chlorid amonný, NH[4]Cl                                28 g/l

Chlorid sodný, NaCl                                     14 g/l

Kyselina octová, ledová, CH[3]COOH                       12 g/l

Chlorid zinečnatý, ZnCl[2]                                 6 g/l

Glycerin                                                           6 g/l


Předmět je připojen jako katoda a ponořen do elektrolytu, anody jsou měděné. Proces probíhá při
proudové hustotě 0,3-0,5 A/dm^2 po dobu cca 5 - 10 minut. Je nutné nastavit spíše vyšší hodnotu
proudu, tak aby reakce zřetelně probíhala, ale ne překotně (patina se pak odlupuje).  Bude-li
hodnota proudu nízká, dojde k rozpouštění obou elektrod (vizuálně pozorovatelné, objeví se růžová
barva mědi).


2)      Patina hnědo-černé barvy – anodické zapojení


      Při anodické oxidaci mědi v silně alkalickém prostředí je možné získat oxidické vrstvy
různých odstínů – od teple černé až po olivově hnědou. Po očištění a odmaštění se předměty ponoří
do jednoho z uvedených elektrolytů:


      Roztok I:

                        Hydroxid sodný, NaOH                    150-250 g/l

                        Dusičnan draselný, KNO[3]                 30-50 g/l


      Roztok II:

                        Modrá skalice, CuSO[4].5H[2]O             45-100 g

                        Sacharóza                                           50-60 g/l

                        Hydroxid sodný, NaOH                    30-150 g/l


            Pozn. Roztok se připraví rozpuštěním modré skalice v malém množství teplé vody, v jiné
nádobě se v malém množství horké vody rozpustí sacharóza. Po zchladnutí se roztoky smíchají. Poté
se rozpustí hydroxid sodný a po jeho zchladnutí se přidá roztok mědi se sacharózou. Zpočátku
vznikající bílá sraženina se při míchání roztoku rozpouští. Hustota vzniklého elektrolytu je 1,07
g/cm^3, pH = 12,8, pracovní teplota 16 – 20 °C.


      Patinované předměty se připojují ke kladnému pólu zdroje stejnosměrného proudu, katodou je
měď nebo nerezová ocel. Oxidace za nízkých proudových hustot – cca
0,01 - 0,05 A/dm^2 – vede ke vzniku hustých tenkých vrstev z Cu[2]O zlatavé barvy. Barvy
od olivově hnědé do teple černé sestávají z oxidů Cu[2]O a CuO a mohou být získány
při proudových hustotách 0,2 - 4,0 A/dm^2. Doba trvání procesů je 5 - 30 minut.

      Je vhodné použít slabší zdroj proudu (HY1803D) a nastavit nižší hodnoty proudu (zejména pro
vznik zlatavé patiny Cu[2]O v případě roztoku II).



Obecné problémy – připojení přes krokodýlky (nerovnoměrný vznik patiny od krokodýlků směrem ke
vzdálenějším koncům předmětu, lepší variantou je připojení přes vodivou síťku), ploché elektrody
(rozdílný vzhled patiny z obou stran plíšku, lepší variantou je okrouhlá protielektroda nebo více
protielektrod kolem dokola předmětu).