Не, ну на полном серьезе, вроде и нафиг оно не надо - знать всю эту кухню с реакциями. Типа везде куча инфы сколько чего и во что накладывать, чем там мешать, как и сколько кипятить. Заворонилось - да и прекрасно.. чо еще-то? Нафиг вообще сдались тебе эти формулы?
Есть же, например, автомеханики. А ты такой красивый и весь в белом рассекаешь на Мазерати. По кой ляд вообще вникать как там смесь в движке воспламеняется, коленвалы там эти все ваши да шатуны. Там люди должны колупаться либо обученные, либо ну очень заинтересованные интересующиеся.
По большей части-то это да. Однако, мне вот интересны общие процессы. В движке тоже, ну ясен же пень, я хоть и приближенно, но понимаю, чего там что крутит, что там с чем и как взаимодействует, ну, типа, общие принципы, если Вы понимаете о чем я )
Вот и тут так же. Химию я изучал четверть века назад, и все эти анионы и катионы.. валентности все эти я уж и помнить не вспомню и с позиции химии мне тут, ясен пень, помогли пояснениями. Не доктора наук, но люди интересующиеся. В общем "около" точно проходили и субъективное свое мнение по всему процессу выразили, хоть и недоумевали: "¿Por qué lo harías, hijo de puta, tonto y sin educación? No me distraigas del trabajo, puta de mierda!" или дословно: "Мы весьма обескуражены. Тебе оно зачем, милчеловек?" ))
В конечном итоге, если Вы это читаете, то уже либо столкнулись с желанием по-быстренькому заворонить че-нить, либо уже закупили все эти селитры и каустики, а значит в курсе, что есть NaOH, NaNO3 или даже NH4NO3.. аммиачка тоже рулит, хоть и аццки АЦЦКИ воняет.. ну и H2O.. а куда ж без воды-то.
Значит и дальнейшее проблем не вызовет. Для общего понимания тут академиком быть не надо ))
Погнали!
Горячее щелочное оксидирование металла или попросту его воронение является одним из самых простых решений в домашних/дачных/гаражных условиях. Просто потому, что такой метод воронения наименее затратен по исходным веществам. И он уж куда дешевле и проще по энергозатратам и времени проведения всей процедуры чем, например, паротермическое оксидирование при конских температурах или, типа, гальваника.
В то же время завороненный в щелочном растворе металл, ну, имеется ввиду его оксидная пленка, прилично так устойчива к появлению на ней царапин и потертостей, если тушкой, конечно, по асфальту не елозить и гвозди ей не забивать.
Короче, в сей портянке текста с точки зрения химических реакций наглядно рассмотрен процесс воронения стали с использованием раствора щелочи (едкого натра) и нитрата натрия (натриевой селитры) в дистиллированной воде. Ну или аммиачной селитры, но при таком раскладе для оптимальной концентрации всего раствора едкого натра изначально потребуется приготовить слегонца с избытком.
Процесс воронения в формулах
Главной реакцией процесса воронения стали является ее взаимодействие со щелочью. Селитра в растворе всей этой жижи предназначена для того, чтобы вкупе с высокой температурой (температурой кипения раствора с погруженным в него куском железа) она, являясь окислителем реакции, заставляла металл так реагировать с кислородом, чтобы на его поверхности образовывался «правильная» оксидная пленка. То есть буквально - не ржавчина, а именно магнетит Fe3O4 (Оксид железа (III) в виде чёрных кристаллов, нерастворимых в воде).
В результате химической реакции при вываривании тушки в кипящем растворе происходит растворение самого верхнего слоя железа в щелочи. Точнее даже не железа в чистом виде, а его оксида, так как на поверхности металла уже слой именно его оксида, то есть связи железа и кислорода.
Ибо известно, что в атмосферных условиях поверхность большинства металлов покрыта тонкой пленкой оксидов. Железо уж точно, ибо оно - не золото и не платина. А жаль.. золотой бы 654-й ))
В общем на начальном этапе оксид металла взаимодействует со щелочью и на его поверхности образуется Диоксоферрат (III) натрия Na2FeO2.
2NaOH + FeO → Na2FeO2 + H2O
Это соль щелочного металла натрия и железистой кислоты, зелёные с коричневым оттенком кристаллы (отсюда, кстати, и раствор, оставшийся после воронения, имеет зеленоватый оттенок. Если Вы его первой варкой не угробили, о чем чуть позже).
В свою очередь Диоксоферрат (III) натрия, окисляясь селитрой, образует Оксид натрия (оксо) железо Na2Fe2O4
8Na2FeO2 + NaNO3 + 6H2O → 4Na2Fe2O4 + NH3 + 9NaOH
Оба полученных вещества Диоксоферрат (III) натрия Na2FeO2 и Оксид натрия (оксо) железо Na2Fe2O4 нестабильны и с целью образования более стабильного соединения вступают в обоюдную реакцию с получением того самого Двойного оксида железа (III) Fe3O4
Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH
Который и нарастает на поверхности вожделенной тушки блестящим, ровным и черным загаром.
Концентрация веществ в начальном растворе и температура кипения
Главное не забывать, что скорость роста оксидного покрытия, а значит и его толщина зависят от соотношения скоростей образования центров кристаллизации и роста самих кристаллов.
При высокой скорости образования центров кристаллизации их количество на поверхности металла быстро растет. В итоге растущие кристаллы быстро смыкаются, образуя при этом тонкую пленку после чего их рост практически останавливается, так как прекращается прямой контакт между поверхностью металла и щелочным раствором.
Если же скорость формирования центров кристаллизации невелика, то в процессе их роста и до того, как они начнут объединяться между собой, они уже станут достаточно крупными, чтобы итоговая толщина оксидной пленки в результате их срастания между собой стала наибольшей.
При большой концентрации в растворе окислителя (селитры) возрастает скорость образования центров кристаллизации, и мы уже выяснили, что от этого уменьшается общая потенциальная толщина формирующейся оксидной пленки. Причем в сильно концентрированных растворах на поверхности стали может выделиться (и скорее именно да, чем нет) бурый рыхлый налет гидроксида железа, который и выглядит не бог весть как, и стерев его, вы оставите под ним уже очень тонкий слой оставшейся оксидной пленки.
То же, кстати, касается и температуры кипения раствора: медленное кипение – залог успеха. Сильное кипение, то есть превышение рабочей температуры, спровоцирует высокую скорость образования центров кристаллизации и их количество, а значит вызовет все те же рыхлые «высыпания» на поверхности металла. Да и раствор быстро придет в негодность и окрасится в черно-коричневый цвет с плотной пленкой на своей поверхности.
Такой уж точно на выброс, вторично его использовать - дичь еще та )
За сим кланяюсь и аста луэго!
