Химия плюс батарейка. Гоняем «жуков» и делаем гальваническую оцинковку по гаражной методике
Наш генеральный конструктор проекта «Sierra за 200» вдохновлен очередной темой — электрохимической очисткой металла от коррозии и гальваническим цинкованием в гаражных условиях. Он уже потренировался на своем автомобиле и теперь готов взяться за наш. Рискнем?
Следует признать, что эту зиму кузов нашей Sierra пережил не самым лучшим образом: задние арки, имевшие всего пару «жуков» по осени, весной «расцвели» в полную силу, и с этим надо что-то делать. Например, испытать разные способы устранения коррозии и дальнейшей защиты от нее.
А Саша как раз это и предлагает — с помощью нехитрого набора средств, которые доступны любому автолюбителю. Как сделать гальваническую оцинковку в домашних/гаражных условиях, можно узнать из многочисленных статей и роликов в интернете. Причем заметим, что при общем смысле в деталях такие способы разнятся.
Вот и подсмотренный Сашей вариант — со своей «изюминкой»: электрохимическая очистка металла от коррозии и гальваническое цинкование объединены в один процесс! Как это работает — и сработает ли?
Сначала Саша собирает электроцепь. К штатному аккумулятору автомобиля при помощи провода для «прикуривания» он подключает еще одну батарею. Последовательное подключение (от «плюса» базовой батареи к «минусу» резервной) даст в сумме 24 вольта — якобы эффективность «установки» будет выше.
Провод от «плюса» дополнительной батареи идет на лампочку, которая выступит в качестве предохранителя и убережет от бед, если в процессе работ цепь все-таки замкнет.
Ну а последнее звено — «электрод», он же источник цинка. В его роли выступит корпус обычной дешевой солевой батарейки, выполненный из цинка (в отличие от более дорогих «стальных» батареек он не магнитится).
Чтобы превратить батарейку в электрод, ее не надо разрезать и разбирать. Достаточно всего лишь удалить целлофановую оболочку и обернуть корпус проводом, а поверх — тряпкой или ватой.
Перед началом операции обрабатываемое место зачищается при помощи железной щетки. По-хорошему при проведении полноценных ремонтных работ эту область следовало бы более тщательно промыть и очистить от загрязнений, но для нашего опыта достаточно и такой грубой обработки.
Далее на наш «электрод» и на кузов наносится «Цинкарь». Это средство на основе очищенной ортофосфорной кислоты с добавлением соединений цинка и марганца используется как раз для устранения ржавчины и создания защитной пленки. Заметим, что в разных источниках использование ортофосфорной кислоты либо рекомендуется, либо, наоборот, строго запрещается…
Подносим «электрод» к кузову — начинается активная реакция, видимая даже невооруженным глазом! Кислота пузырится и шипит, идет легкий дымок — и прямо на глазах ржа исчезает! По старому опыту знаем, что сам по себе «Цинкарь» без электрического «усилителя» работает намного медленнее (процесс занимает 15-20 минут) и так глубоко без механического воздействия до ржи не достает. Здесь же очистка поверхности от окислов происходит в разы быстрее и заметно глубже.
При этом чистый металл мы наблюдаем совсем недолго: постепенно становится заметен несколько иной сероватый оттенок. Похоже, это уже тонкий слой цинка! В процессе электролиза частицы цинка с положительного электрода (корпуса батарейки) перешли на отрицательно запитанную поверхность — кузов автомобиля.
А взгляните-ка на лампочку! Она то тухнет, то ярко загорается, а в какой-то момент перегорает, спасая нас от короткого замыкания. Что же, она для этого и использовалась.
А вот корпуса батарейки хватит еще надолго: визуально он особо не изменился, разве что перестал блестеть.
Для сравнения: корпус точно такой же батарейки после куда более масштабных работ.
Оставлять на кузове кислоту нельзя, иначе со временем вреда от нее будет гораздо больше, чем пользы. Поэтому Саша делает из соды и воды раствор, который нейтрализует «Цинкарь», тщательно промывает им обработанную часть, после чего насухо ее протирает.
Было — стало, причем всего за несколько минут обработки (куда больше времени ушло на подготовку «инвентаря»). Действительно впечатляет! По-хорошему следовало бы тщательнее подготовить кузов к операции (предварительно промыть и более качественно очистить от грязи и поверхностной ржавчины), убедиться в том, что вся ржа на обработанном участке удалена, а затем покрыть грунтом и закрасить.
Возможно, в будущем мы проделаем эту операцию в комплексе, захватив все очаги коррозии, с последующей обработкой и покраской. А пока покатаемся так и посмотрим, как будет вести себя оголенный, но вроде как оцинкованный участок в том виде, как мы его оставили.
Иван КРИШКЕВИЧ
Фото автора
ABW.BY
Кузовные элементы уже ничем не спасти, даже самыми изощренными способами? Добро пожаловать в наш раздел объявлений о продаже запчастей!
foxtrot83 › Blog › ЛИЧНЫЙ ОПЫТ: очистка ржавчины электролизом
Кратко про суть электролиза, необходимые материалы и оборудование рекомендую читать здесь: ЭЛЕКТРОЛИЗ РЖАВЧИНЫ. Мой личный опыт изложил ниже…
Соль на дорогах Беларуси зимой, конечно, позволяет ездить безопасно и с комфортом, но для кузова авто – это быстрая смерть! Особенно заметны изменения по стальным колесным дискам, комплект которых я использую зимой. Аналогичный комплект ездит и летом. Разительная разница между ними — уже через 3-4 года. Почти вся поверхность «зимних» дисков покрыта ржой, «летние» же в отличном состоянии.
Еще из школьного курса химии я знал о чудесных свойствах электролиза – процесса пропускания тока в растворах или расплавах. Электролиз привлек мое внимание своей относительной простотой и дешевизной в деле борьбы с коррозией (кто чистил ржу «болгаркой», тот поймет:). Пришлось немного почитать и вспомнить. Для очистки железных деталей решил применить раствор кальцинированной соды (карбонат натрия Na2CO3) в воде. При этом электролиз пройдет, как более щадящий метод снятия ржавчины (гидроксидов железа), чем травление кислотой.
Не вдаваясь глубоко в суть физико-химических процессов, электролиз железа в кальцинированной соде интересен тем, что он поворачивает время вспять:
— раствор NaOH и H2CO3 в нормальных условиях приведет к образованию кальцинированной соды, электролиз же инвертирует эту реакцию;
— железо в естественных условиях окисляется, а при электролизе восстанавливается;
— водород и кислород, образующиеся в процессе, стремятся соединиться как угодно: смешаться с воздухом, сгореть и стать водой, впитаться или среагировать с чем-нибудь. Электролиз же, наоборот, порождает газы различных веществ в чистом виде.
Кальцинированная сода нужна для получения угольной кислоты электролизом (H2CO3 выделяется на катоде), которая очищает металл, забирая ржавчину на себя в ускоренном темпе. Таким образом, электролизом снимается грубая ржавчина. Черный налет на железе после электролиза — оксид железа FeO (основной оксид не реагирует ни с кислотой, ни с едким натром), а также Fe2O3. Лимонной или щавелевой кислотой можно дотравить FeO, затем деталь омыть содовым раствором (Na2CO3), и получится почти чистое железо. После промывки можно поверхность протереть спиртом (спирт хорошо связывает воду). Если не ополоснуть металл и поставить сушиться, получится тоненький слой ржавчины. Поэтому после спирта есть немного времени на конечную обработку поверхности.
Теоретические выкладки изложил (в моем понимании). Если где-то ошибся, конструктивная критика приветствуется.
На практике пользовался тем, что было под рукой. В качестве анода (положительного электрода) использовал кусок жести. Катод (отрицательный электрод) – ржавый колесный диск под очистку. Место подключения провода на катоде очистил механически до чистого металла для лучшей проводимости. В качестве емкости использовал пластиковый таз из хозяйственного магазина под размер диска (стоил около 15$). Блок питания использовал маломощный для лабораторных практикумов (за неимением под рукой другого), о чем впоследствии пожалел: спалил диодный мост, пришлось восстанавливать. Поэтому лучше по-моему (в сочетании дешево-сердито) приобрести блок питания от системного блока компьютера, что намереваюсь сделать в следующий раз. Кальцинированную соду, пищевую соду и чистящее средство с щавелевой кислотой купил в ближайшем магазине, стоило все копейки.
Эффект превосходный! После первого подхода (3-4 часа) с колеса слои ржавчины отваливаются сами при легком механическом воздействии (например, металлической щеткой). Я использовал «балгарку» с насадкой-щеткой для ускорения процесса . То что не отслоилось, отправлял на повторный круг электролиза. Через 3-4 подхода колесный диск был очищен до металла. Затем дотравливал его в кислоте (можно смотреть по состоянию поверхности). Затем нейтрализовал раствором пищевой соды. Вытер насухо ветошью, протер спиртом и после высыхания красил. Краску использовал по ржавчине 3 в 1. Результаты на фото. Как зарекомендует себя такая покраска в эксплуатации, покажет время. Ну, а я позже выложу результаты. Всем желаю удачи и не ржаветь:)!
По возможности заниматься очисткой электролизом лучше на свежем воздухе или в хорошо проветриваемом помещении. Средства защиты: респиратор, очки, резиновые перчатки.
Как удалить ржавчину с кузова с помощью электролиза
Процесс ржавчины металла может застать врасплох в самый неподходящий момент и если помедлить с его предотвращением, то в конце концов безобидное пятно преобразуется в сквозное отверстие. К сожалению, полностью предотвратить появление ржавчины на кузове автомобиля невозможно. Самым востребованным способом удаления ржавчины по сей день является полная зачистка изделия, грунтовка и последующая окраска. Но данный способ имеет свои минусы и самый главный из них, это короткий срок действия процедуры. Как правило, все вышеперечисленные манипуляции приходится выполнять регулярно минимум раз в 6 месяцев. К счастью, на смену данному способу пришла очистка кузова с помощью электролиза. Данная статья поможет разобраться с процессом очистки кузова автомобиля от ржавчины с помощью электрохимического способа.
Причины появления ржавчины
Более научное название процесса ржавчины – коррозия. Коррозия металлов представляет собой разложение железа в следствии окисления, вызванного воздействием на металл воды и кислорода. Коррозию классифицируют на:
- Электрохимическую. Чаще всего она вызвана избыточной влажностью окружающей среды.
- Химическую. Возникает при взаимодействии металла с каким-либо агрессивным веществом.
- Биокоррозию. В связи с воздействием на металл бактерий и прочих микроорганизмов.
В бытовых условиях, чаще всего металлы подвергаются коррозии из-за несоблюдения условий хранения изделия. Также возможно возникновение ржавчины из-за неправильно подобранного средства для ухода на кузовом машины, например, неправильного моющего средства.
Почему сложно избавиться от коррозии
При взаимодействии железа с водой, на поверхности металла образуется порошок бурого цвета, который, в свою очередь, является катализатором или ускорителем для осуществления процесса коррозии металла. На начальных стадиях ржавчины, ее зачищают, делается это для того, чтобы убрать большую часть катализатора и приостановить процесс. Но полностью избавиться от образовавшегося порошка невозможно, поэтому ржавчина появляется снова и снова.
Обратите внимание! Несмотря на мгновенный результат, механические способы удаления коррозии являются менее эффективными, потому стоит обратить внимание на химические способы борьбы с коррозией.
Электрохимический способ
Процесс представляет собой восстановление одного химического элемента за счет расщепления другого при контакте друг с другом. Для того, чтобы осуществить электролиз в домашних условиях понадобится:
- источник тока;
- электролит;
- металл с отличающейся от железа электрохимической активностью.
Для начала нужно осуществить зачистку от уже образовавшейся коррозии. Для этого нужно провести манипуляции присущие механическому способу, т.е. нужно зачистить поверхность с помощью скребка или любого другого инструмента. Далее нужно подключить к плюсовой клемме источника тока любой металл меньшей химической активности нежели железо, например, кусок нержавеющей стали. На поверхность детали, которую необходимо отчистить от ржавчины, наносится кислота. Во время приближения электрода к обработанному кислотой месту, начинается активное образование кислорода, в связи с чем вещество, находящееся на поверхности изделия, начинает бурлить.
Если вы пронаблюдали данную реакцию, значит процесс очистки металла от коррозии запущен. Длительность проведения данной процедуры варьируется в зависимости от степени ржавчины и прочих факторов. По истечении времени, поверхность нужно промыть и подготовить для грунтовки и окраски. Таким образом, удаление коррозии с металлов лучше всего осуществлять с помощью электролиза нежели механического способа.
