«Серебро из глины»
В 1855г. на Всемирной выставке в Париже всеобщее внимание привлек новый металл — «серебро из глины», как называли тогда алюминий.
Полученный в чистом виде Велером в 1827г., алюминий в середине XIX в. умели добывать лишь в ограниченных количествах. Способ получения его, предложенный в 1854г. Сен-Клэр-Девиллем, был очень дорогим и сложным, так как требовал применения очень дорогого натрия для вытеснения алюминия из его соединений.
Первые тридцать килограммов алюминия, полученные по способу Девилля, потребовали издержек в сумме семидесяти двух тысяч франков. Красивый и легкий серебристый металл был доступен только для изготовления драгоценностей. Необходим был длительный и напряженный труд для того, чтобы превратить алюминий в металл широкого использования. При решении этой задачи почетное место принадлежало русским исследователям.
В 1863г. Николай Николаевич Бекетов опубликовал труд: «Исследования над явлениями вытеснения одних элементов другими». В этой работе особый раздел посвящен «глинию», т. е. алюминию: «Восстановление бария и калия глинием».
Серебро. Добыча серебра
Бекетов впервые применил соединения магния для восстановления алюминия из криолита. Способ Бекетова оказался в то время наиболее выгодным для промышленности.
По способу Бекетова начали успешно работать некоторые зарубежные заводы — Руан, Бремен. Промышленники же царской России, что было обычным явлением, не сумели использовать и этот русский вклад, так же как и другое важное открытие выдающегося ученого, описанное им в названном выше труде.
Изучая вытеснение одних химических элементов другими, он впервые осуществил вытеснение металлическим алюминием бария и калия из их окислов. Продолжая опыты в этом направлении, Бекетов в дальнейшем разработал способы восстановления металлическим алюминием из руд многих других металлов, вплоть до рубидия и цезия.
Так, в шестидесятых годах XIX в. Бекетов открыл реакции, которые легли в дальнейшем в основу алюминотермии, то есть восстановления алюминием металлов из их окислов. Открытые Бекетовым реакции широко использовали для производства чистых металлов, для получения некоторых сплавов, а также для изготовления искусственного корунда. В 1897г.
Гольдшмидт пришел к мысли использовать огромные количества тепла, выделяющиеся при действии порошка алюминия на окислы металлов. Так был создан гермит — смесь порошка алюминия с окислами металлов: железа, хрома, марганца. Термит используется в дни мира для сварки рельсов и т.д., а в дни войны применяется для зажигательных бомб. Действие термита вызывается реакцией смеси алюминия и окиси бария, то есть именно той конкретной реакцией, которую еще в шестидесятых годах XIX в. открыл Бекетов.
Русское творчество в развитии металлургии алюминия не ограничивается вкладом Н.Н. Бекетова.
Основным сырьем для получения этого металла теперь, как известно, являются бокситы, из которых получают глинозем, перерабатываемый далее и дающий металлический алюминий. Первое время бокситы для получения глинозема обрабатывали по способу Ле-Шателье: спекание боксита с содой, последующее выщелачивание водой, разложение раствора углекислотой.
Добыча алюминия из глины в домашних условиях как бизнес идея
Высокая цена соды вызывала многочисленные попытки заменить ее более дешевыми веществами. Долгое время не удавалось добиться успеха. Задачу блестяще решил русский инженер Д.А. Пеняков, заменивший соду дешевым сульфатом натрия.
Привилегия, заявленная 3 июля 1892г. Д.А. Пеняковым на новый способ производства алюминатов и выданная 20 января 1899г., удостоверяет, что он изобрел получение из бокситов алюминатов, применяя взамен углекислых щелочей «их сульфаты в связи с их сернистыми соединениями». Кроме того, как показывает вторая его привилегия, заявленная и выданная в те же сроки, он изобрел: «Способ получения сернистого алюминия или двойных сернистых соединений его с другими сернистыми металлами и восстановления его в металлический алюминий».
26 февраля 1901г. Д.А. Пеняков подал заявку на новое изобретение: «Способ получения алюминатов путем накаливания смеси глиноземного материала, сульфата и угля». 31 января 1903г. он получил привилегию №7491, утверждавшую за Россией изобретение, предмет которого был определен следующим образом: «Способ получения алюминатов путем накаливания смеси глиноземного материала, сульфата и угля, отличающийся тем, что в смесь вводят лишь около одной четверти того количества угля, которое необходимо для восстановления сульфата с тою целью, чтобы перевести всю серу последнего в сернистый ангидрид и устранить образование сернистых соединений в алюминатных щелоках».
Лучшим признанием заслуг Пенякова было создание французских и бельгийских заводов, вырабатывающих глинозем по способу, созданному русским инженером.
В 1889г. К.И. Байер, изыскивавший способы изготовления чистого гидрата алюминия для протравы русского кумача, разработал в России новый способ производства глинозема из бокситов. Он открыл, что можно обойтись без разложения углекислотой щелочных растворов алюмината натрия, используя только в качестве затравки небольшую присадку свежеосажденного гидрата глинозема. В 1889г. новый способ успешно применили на Тентелевском химическом заводе в Петербурге.
В 1892г. на химическом заводе в Елабуге на р. Каме успешно ввели непосредственную обработку бокситов раствором едкой щелочи, проводимую в автоклавах при высоком давлении.
Сочетание непосредственной обработки бокситов щелочными растворами и последующее самопроизвольное разложение полученного алюмината натрия представляет единственный способ получения глинозема из бокситов, применяемый в наши дни мировой алюминиевой промышленностью.
Дело, начатое в Петербурге и в Елабуге, быстро подхватили за рубежом. В 1893г. пущен во Франции близ Марселя первый крупный завод, вырабатывавший для производства алюминия глинозем по способу, созданному в России. Теперь все заводы мира производят для выработки алюминия глинозем по способу, рожденному на берегах Невы и Камы.
Немало еще других ценных открытий в области металлургии алюминия сделано русскими учеными. Наиболее замечательны работы П.П. Федотьева.
В восьмидесятых годах XIX в. француз Геру и американец Холл изобрели способы выделения алюминия из глинозема при помощи электролиза; была создана электрометаллургия алюминия, в основе которой лежали лишь данные практики.
Так продолжалось до того времени, когда в дело вмешалась русская мысль.
В 1910г. профессор Петербургского Политехнического института Павел Павлович Федотьев приступил к разработке теории электрометаллургии алюминия. В 1912г. в «Известиях Санкт-Петербургского Политехнического института» был опубликован его труд: «Экспериментальное исследование по электрометаллургии алюминия». Этот замечательный труд переведен на иностранные языки. Федотьев превратил электрометаллургию алюминия в науку.
В дальнейшем он успешно развил теорию электрометаллургии алюминия, опубликовав работы, получившие мировое признание. Россия стала родиной классических работ еще в одной отрасли знания, вошедших в общечеловеческую сокровищницу культуры. Современники и ученики Федотьева внесли также немало новых вкладов в теорию и практику производства алюминия, получившего огромное развитие в стране победившего социализма.
Замечательные вклады внесены русскими новаторами также в металлургию меди, никеля, кобальта, свинца, цинка, олова, магния и иных цветных металлов, а также в металлургию легких и редких металлов. Об этих вкладах должны быть написаны специальные труды, а здесь ограничимся лишь для общего представления напоминанием о некоторых русских новшествах в металлургии меди.
В 1866г. русский инженер Семенников предложил применить необычайное решение при переделе штейнов на черновую медь. Он выдвинул идею продувать штейны в конверторах, созданных ранее Бессемером с совершенно другой целью — для производства стали.
Опыты Семенникова, а также последующие опыты русских инженеров Иоссы и Лалетина, проведенные на Богословском и Боткинском заводах, дали мировой металлургии новый и притом отличный способ передела штейнов на черновую медь.
Начинание Семенникова успешно продолжили другие русские инженеры. В 1885г. на Богословских заводах построили четыре мощных конвертора, а в дальнейшем они получили всеобщее распространение в мировой практике.
Семенникову принадлежит еще одно очень важное изобретение. Запасы окисленных руд, известные в то время, были почти исчерпаны, наличные же запасы медистых пиритов были огромны. Естественно, возникла проблема переработки последних. В 1865г.
Семенников предложил оригинальный способ переработки медистых пиритов с использованием при плавке тепла, образующегося при сжигании серы пиритов. Идеи русского инженера, открывшего новые возможности развития металлургии меди, были подхвачены мировой практикой.
Много замечательных новшеств ввели в жизнь и другие русские инженеры, работавшие по металлургии цветных и редких металлов.
Источник: beobaxter.livejournal.com
Серебро из глины что за металл
Серебро из глины
«Номер 13», «крылатый металл», «металл ХХ века», именно так говорят об одном из самых распространенных металлов — алюминии. Этот металл известен человечеству издавна. Алюминий долгое время котировался как «драгоценный» металл.
Алюминий получил широкое признание, благодаря своим уникальным свойствам. Изделия из алюминия можно найти в каждом доме.
В свое время (1889г.) Менделееву в Лондоне за заслуги в науке был преподнесен ценный подарок: весы выполненные из золота и алюминия. Датский король Кристиан X носил корону из алюминия.
Источник: diva106.blogspot.com
История материалов: металлическая глина
Металлическая глина была впервые разработана в Японии в 1990 году. Это глина, состоящая из мельчайших частиц металла, таких как серебро, медь, золото и медь. Металлическую глину обрабатывают также, как и обычную глину- разминают и формуют. Но обжиг производят с помощью газовых горелок или в печах для обжига.
При этом связующее вещество полностью выгорает, оставляя лишь сам металл. Работать с металлической глиной легче в том плане, что вы можете придать изделию любую форму и текстуру. Останавливает от работы с металлической глиной лишь одно-высокая стоимость глины. Например, металлическая глина от производителя PMC (precious metal clay) серебряная весом всего 6,3 грамма стоит $16,42.
При этом металлическую глину производят несколько фирм- PMC, Art Clay. Выпускают глину в блоках, как полимерная глина, и в порошке.
Основные минусы вы узнали, пора увидеть плюсы металлической глины. Металлическая глина в работе похожа на полимерную глину, поэтому иногда применяются текстурные листы и самодельные молды из растений. После обжига в печи или газовой горелкой, изделие из металлической глины получается матовым, далее следует шлифовка, полировка и патинирование. Так же применяют покрытие цветными эмалями.
Общие этапы работы с металлической глиной отличаются от работы с пластикой и больше похожи на технологию работы с обычной «глиняной» глиной.
1 — Перед началом лепки надо смазать рабочую поверхность, инструменты (лезвия, штампы, формочки) и руки небольшим количеством оливкового масла — металлическая глина довольно липкая, но пара капель масла помогают с ней справится. Работать удобно на стекле, вощеной бумаге или любой другой невпитывающей воду поверхности (простая бумага не подойдет — глина на ней очень быстро высохнет).
2 — Оторвать от брикетика небольшой кусочек глины для непосредственной работы, а остальное снова замотать в пакетик и закрыть плотно, чтобы воздух не проникал.
3- В отличие от полимерной глины, металлическую разминать не надо — надо наоборот быстренько ее раскатать скалкой на нужную толщину (паста-машина не подходит) и вырезать все, что задумано. А если используются штампы, быстренько вжать глину в форму, пока она влажная и пластичная. От чрезмерного разминания металлическая глина подсыхает и становится менее пластичной, начинает крошиться.
Металлические глины очень быстро сохнут, особенно медь — с ней надо работать довольно быстро, иначе она твердеет и начинает крошиться твердыми кусочками, которые потом практически невозможно реабилитировать водой. Серебро сохнет не так быстро как медь, и его можно немного оживить водой, если серебро подсохло. Капать воды надо совсем немного — чуть-чуть пшикнуть из пульвилизатора на кусок глины. С серебром трюк с водой работает, с медью не очень. Если глина засохла, то кусочек, спрыснутый водой, можно немного помять, завернуть в пленку на минут пять, дать воде впитаться, и потом попробовать размять глину получше — часто срабатывает.
4 — Готовые детальки надо разложить сушиться. Можно сушить феном, или на подставке для подогрева кружек, например. Но можно и просто так на воздухе, просто чуть дольше подождать придется. Сушить нужно пока вся вода не испарится и заготовки не станут сухими и твердыми. Тонкие маленькие детальки сохнут быстро, толстые (толще 3мм) надо сушить дольше.
Плохо высушенная глина будет пузыриться и лопаться при запекании. В инструкции к материалу обычно указывается времы просушки. Обычно это несколько часов или сутки.
В сушеном состоянии глина может лежать сколь угодно долго.
В инструкции к медной глине сказано, что на воздухе ее надо сушить не меньше 24-х часов.
5 — Засохшую глину можно (и нужно) обработать надфилем и наждачной бумагой — подпилить все неровности, выровнять края, ошкурить поверхность. В сухом и еще незапеченом состоянии металлические глины очень легко обрабатывать — они очень легко пилятся напильниками, надфилями, запросто сверлятся. В этом состоянии заготовкам легко придать любую точную форму, высверлить и пропилить отверстия, пропилить линии, и пр.
На этом этапе важно зашкурить и спилить все острые и колючие места, которые в твердом состоянии могут царапаться. Запеченый металл обрабатывать будет уже гораздо сложнее.
Стружку и мелкие частички металла, счищающиеся при сверлении можно собрать на бумажку, ссыпать в небольшую закрывающуюся баночку и впоследствии эту пудру разбавлять при необходимости каплей воды для получения шликера (жидкого раствора глины), который можно использвать для склеивания деталей между собой, рисования кисточкой и других идей. Короче, не выбрасывайте эту пыль — она пригодится;)
6- Запекание.
Металлическую глину удобнее всего запекать в муфельной печи. Можно все изделия положить в печь и сразу все вместе за 30 минут запечь. Но печки эти дорогие, для небольших объемов можно обойтись бутановой горелкой и огнеупорным кирпичом (или глиняным блюдечком от терракотового цветочного горшка).
Просто положить заготовку на кирпич и прогреть ее до розового свечения. Сначала будет небольшое пламя — это выгорает пластификатор. Заготовка немного сожмется (станет меньше на 10-12 процентов). И изделие начнет светиться, серебро — розовым, а медь — ярко оранжевым. Надо это свечение поддерживать около 3х минут.
Серебро PMC3 запекается из расчета 1 минута на 1 мм толщины. Т.е. толстые изделия надо прогревать дольше. 3мм — 3 минуты, 5мм — 5 минут. Лучше дольше, чем меньше. Недопеченая глина внутри останется хрупкой, а вот долгое запекание металлу не вредит.
Медь надо запекать от 3х до 5ти минут минимум.
Медь запекается при большей температуре — за ней следить проще.
Серебро плавится очень быстро. Надо внимательно следить, и отодвигать горелку подальше, если вы заметили, что розовый свет пропадает и изделие начинает плавиться (подтаивать — как бы «потеть»), т.е. когда поверхность серебра начинает блестеть металлом — это значит, что температура слишком высокая.
7 — Готовое зажареное изделие удаляется пинцетом с крипича (ясно, что все ужасно горячее и трогать руками это нельзя, да?;). С серебром на этом все. Переложите горячую серебряную заготовку остывать на стекло или керамическую тарелку или подставку, т.е. на огнеупорную поверхность. Дерево и бумагу держите подальше — они прожгутся.
А вот медь надо сразу из-под горелки бросить в холодную воду, чтобы она не окислилась.
Часть нагара от меди остается в воде.
Запеченое остывшее серебро выглядит как покрашеное известкой — белое. А медь очень похожа по цвету на нормальную глину, т.е. она матово-коричневая.
8 — Готовое изделие чистится металлической щеткой до исчезновения «известки» и появления металлического блеска.
9 — Серебро уже готово — его можно использовать блестящим, полировать или окислять. А вот медь надо еще пиклевать, чтобы полностью удалить нагар. Пиклевать надо в спец. растворе кислоты. Многие берут для этого аскорбиновую кислоту (столовая ложка на стакан воды). Нагар снимается быстрее, если раствор для пиклевания прокипятить.
Т.е. надо смешать кислоту с водой в эмалированной или стеклянной посуде, довести раствор до кипения и бросить медные заготовки в кипящую воду. Через пару минут в растворе медь посветлеет, нагар уйдет, и готовые изделия можно хорошенько промыть под холодной водой и высушить.
10- После пиклевания медь можно снова отполировать металлической щеткой.
11 — При желании готовые медные изделия можно окислить парами аммиака или в растворе серной печени, чтобы оттенить впадины и подчеркнуть текстуру и рисунок, придать налет старины.
12 — В конце изделия нужно отполировать. Можно просто потереть детальки металлической щеткой или металлической ватой для придания большего блеска и увеличения жесткости металла. Идеально использовать для этой цели тамблер, в котором металлические детали будут крутиться и полироваться друг о друга и о свинцовые шарики-наполнители.
13 — Чтобы окончательно смыть пыль и остатки химикатов, готовые изделия надо хорошо промыть в мыльной воде или сполоснуть в растворе с содой.
14 — собирать в украшение!
Дополнительные замечания:
Серебряная глина не должна ни в коем случае соприкасаться с алюминием. Т.е. не используйте в работе алюминевую фольгу и алюминевые инструменты и формочки — все прилипнет.
Надфили, напильники и наждачная бумага, используемые для обработки еще незапеченых меди и серебра, должны быть разными. Разные металлы в сухом состоянии (пудра) не должны смешиваться друг с другом. Остальные инструменты (формочки, штампы, лезвия, скалки) можно использовать и для полимерной, и для серебряной, и для медной глины. Просто все это надо хорошенько помыть и почистить перед работой с другим материалом.
С запеченой медью и серебром можно делать все, что угодно, что делают с металлами. Штамповать, делать чеканку, гравировку, гнуть, и пр.
Например, медь можно прогреть горелкой до появления радужных разводов
или до изменения оттенка.
Источник: lovelypuppets.ru