Не относится к благородным металлам, но издавна использовалась для изготовления денежных знаков и элементов декора. Люди обратили внимание на способность материала изменять свой цвет под воздействием времени, принимая различные оттенки (от зеленого до черного). Процесс окисления, сопровождающийся потемнением поверхности, можно ускорить – это чернение меди. Существует несколько способов искусственного вызывания патины (налета) на поверхности цветного металла, придающей ему вид патриархальности и старины.

Цели применения патинирования

Главной целью использования затемнения меди является придание эффекта старения обрабатываемому металлу. В древности большинство изделий (монеты, статуэтки, различные сувениры, предметы быта) изготавливались из этого материала. Дойдя до нашего времени, предметы понесли на себе некоторые преобразования – окислительные процессы изменили цвет и общий вид этих вещей, создав все признаки старинности и, следовательно, ценности.

В наше время патинирование меди производится искусственным образом, но преследуют при этом единую цель – придать вещи раритетный вид, обратить на себя внимание, вызвать желание приобрести ее.

Подготовка к патинированию

Как и в любой работе с химическими реактивами, в первую очередь нужно позаботиться о безопасности. Большинство составов, применяемых при чернении, являются очень токсичными. Выделяемые пары при попадании в атмосферу могут представлять опасность для здоровья. Есть определенные стандартные правила, которыми нельзя пренебрегать:

• хранить вещества нужно в специальных пробирках, плотно закрытых пробками для герметизации;
• растворы держать в недоступном для детей месте;
• процесс должен проходить в специализированном шкафу со встроенной вентиляцией (дверцы шкафа должны быть немного открыты).

Перед началом обработки материал следует качественно промыть, зачистить и обезжирить для достижения лучшего эффекта.

Оксидирование и патинирование – эти понятия не являются синонимами, последствия каждого из этих процессов порядком отличаются друг от друга.

Оксидирование меди – образование на поверхности металла закисей и окисей вследствие его взаимодействия с кислородосодержащими элементами и другими определенными химическими реактивами.

Патинирование – формирование тонкого слоя из хлорных и серных соединений посредством воздействия на металл соответствующими составами. Оба процесса ведут к изменению цвета материала, для чего в естественных условиях потребовались бы значительные промежутки времени.

Патинирование в домашних условиях

Существует несколько наиболее распространенных и универсальных способов чернения меди. Применение этих методов позволяют с помощью химии достичь желаемого результата в кратчайшие сроки. Самыми популярными среди них являются:

• использование вареных яиц;
• воздействие сульфидом или сульфатом калия;
• нанесение раствора сульфида меди;
• помещение в раствор медного купороса с хлористым цинком или марганцовокислого калия.

Явные визуальные различия между материалом, подверженным воздействию времени и природы, или обработанным специальным раствором, незначительные, а в некоторых случаях и вовсе отсутствуют. Поэтому искусственное патинирование – довольно эффективный прием.

Вареные яйца

Самый простой способ, не требующий специальных химических реактивов. Все действия для достижения ожидаемого результата нужно выполнять в точности, следуя инструкции:

1. сварить яйца (при высокой температуре в желтке проходят химические процессы, сопровождающиеся выделением );
2. через 10 минут варки изъять и охладить;
3. после остывания очистить от скорлупы и раздавить на мелкие части;
4. поместить яйца с подготовленным объектом в емкость, накрыть крышкой (медь не должна соприкасаться с яйцами, а просто лежать рядом);
5. оставить ингредиенты в емкости на 30 или более минут (чем дольше металл будет внутри, тем темнее он станет).

В итоге от взаимодействия меди с серой, выделяемой вареным яйцом, изделие должно изменить цвет, приняв темно-коричневый оттенок. Количество яиц, используемых в опыте, зависит от габаритов медного предмета (чем больше предмет, тем больше яиц). Способ чернения меди вареным яйцом имеет два значительных недостатка: недолговечность и нестабильность. Со временем полученный результат пропадает. Плюсом же является простота и доступность самого эксперимента.

Сульфид калия

Один из лучших способов затемнения металла – применение сульфида калия. Перед началом эксперимента изделие следует качественно помыть и обезжирить, чтобы патинирование меди проходило правильно и дало хороший результат.

Нужный реагент для осуществления реакции продается в трех агрегатных видах: твердом, гелеобразном и жидком. Каждому виду характерен разный срок годности: жидкий – до двух недель, твердый – несколько лет.

Для работы снова понадобится емкость, в которой будет разводиться сульфид. Реагент имеет большой уровень токсичности, поэтому следует принять меры предосторожности – обязательно надеть перчатки и очки. Саму процедуру рекомендуется проводить на улице или в помещении с хорошей системой проветривания.

Химический элемент разводится только водой (горячей или холодной), исходя из агрегатного состояния. Разведение раствора производится согласно прилагающейся при покупке инструкции. Твердый реагент следует сначала измельчить в порошок, а после смешать с водой до растворения.

После завершения всех приготовлений можно поместить предмет из меди в раствор и наблюдать за процессом химической реакции. Предварительно необходимо подготовить состав воды с содой (1:16) для остановки действия агрессивного вещества. По окончании процесса щипцами аккуратно изъять изделие из раствора и поместить в подготовленную воду с содой для остановки реакции. Процесс патинирования меди окончен.

Сульфат калия производится во время окисления сульфида при высокой температуре. Его воздействие на медное изделие происходит быстрее. Производимый эффект аналогичен.

Использование сульфида меди

Данное химическое вещество получается в процессе реакции солей двухвалентной меди с серой. Полученное соединение сульфида меди способно вызывать изменение цвета меди. Причем качество оттенка зависит от насыщенности раствора серой.

Используемое черное вещество не растворяется в воде и разбавленных составах кислот, поэтому производимое затемнение бывает долговечным и устойчивым к истиранию или смыванию.

Прекращение процесса чернения, как и в предыдущем способе, происходит после помещения изделия в воду с растворенной в ней содой. Если полученный цвет излишне темный, его можно осветлить путем трения с чистящим порошком. Потом медный предмет омывается водой и просушивается.

Патинирование раствором медного купороса

Можно добиться возникновения на изделии пленки коричневого цвета с красным оттенком. Приготовление раствора готовится следующим образом:

• в стеклянную емкость наливается вода;
• в ней разводится порошок медного купороса;
• добавляется хлористый цинк и все перемешивается.

Соотношение ингредиентов: 50% – воды, 25% – медного купороса, 25% – хлористого цинка.

В зависимости от времени нахождения предмета в полученном соединении, его цвет может изменяться от красного до коричневого.

Образование на меди бело-зеленого налета происходит путем погружения металла в состав, полученный в результате добавления марганцовокислого калия (5 гр. на 1 литр) в пятипроцентный водный раствор медного купороса.

Цвет меди, полученный искусственным способом

Помимо изложенных способов, существуют другие методики патинирования и оксидирования меди, позволяющие придать материалу следующие цвета и оттенки:

• коричнево-серый – при погружении в раствор серной печени;
• темно-серый – при нагреве изделия в соединении раствора серной печени и нашатырного спирта;
• коричнево-черный – возникает под действием хлористой платины (если результат не удовлетворяет, можно добавить соляную кислоту);
• черный – в результате воздействия серного аммония, разведенного в воде;
• зеленый – от нанесения азотнокислой меди слабой концентрации, смешанной с поваренной солью, либо от олеиновой кислоты;
• золотистый – от помещения в разогретый раствор сульфида меди, едкого натра и молочного сахара.

Применение каждого способа дает свой результат и отличается не только цветом патины, но и длительностью сохранения покрытия. Иногда для защиты изделия производится покрытие лаком, тогда чернение не пропадает от времени вовсе.

Медь – это малоактивный металл, который часто используют в декоративных целях. В статье рассматриваются основные методы изменения цвета меди в домашних и лабораторных условиях.

Общие сведения о цвете металла

ОКСИДИРОВАНИЕ меди и латуни

Медь часто используется в качестве декоративного элемента на зданиях, в том числе и при изготовлении мебели, ювелирных украшениях, предметах искусства. Поверхность металла вступает в химическую реакцию при соприкосновении с кислородом, однако, до полного ее завершения требуется несколько десятков лет.

Плодом взаимодействия меди и воздуха является патина – тот же материал, только с зеленоватым оттенком. Реже встречается патина черного или коричневого оттенка. Практика показала, что окраску патины можно корректировать, если обработать ее специальными средствами или методами.

Способы обработки

1. Чернение меди вареными яйцами

Под воздействием высокой температуры в желтке происходят химические реакции с выделением серы. Взаимодействие нашего металла с серой придает ему темно-коричневого цвета. Чтобы химическая реакция прошла правильно, действия необходимо выполнить в точности с инструкцией: сначала варятся яйца, потом добавляется медное изделие. Количество яиц зависит от размеров медного изделия. Варятся они ровно 10 минут, после чего изымаются и охлаждаются.

Охлажденные куриные яички чистятся и мелко разминаются любыми подручными способами. Дальше вам понадобиться небольшая емкость с крышкой и широким дном. Поместите изделие из меди и растолченные яички в емкость. Внимательно следите за тем, чтобы оба ингредиента не соприкасались, иначе на изделии из металла появятся цветные пятна и чернение закончится провалом.

Совмещенные ингредиенты закрываются на 20-30 минут в емкости. Стоит отметить, что от длительности их пребывания вместе зависит результат эксперимента – чем дольше оба ингредиенты пробудут в замкнутом пространстве, тем темнее металл вы получите.

Плюсы метода: для затемнения металла требуется немного ресурсов: пару куриных яиц, старая железная емкость и газовая плита. Недостатки метода: кратковременный и нестабильный эффект. Достигнутые результаты могут пропасть с течение времени или при вступлении в реакцию с более агрессивным химическим веществом.

1. Изменение цвета меди сульфидом калия

Этот метод затемнения считается одним из самых лучших, чтобы сделать медь темной. Сульфид – это очень активное вещество, которое нужно использовать в домашних условиях аккуратно. Его попадание в дыхательные пути может вызвать неприятные симптомы тошноты, головокружения и т. п.

Металл необходимо подготовить – вымыть его в теплой воде с мылом. Иначе остатки пыли, и жирные пятна будут мешать нормальному прохождению химической реакции.

Дальше подготавливается реагент – сульфид. Он продается в трех видах: жидком, гелеобразном и твердом. Сроки годности реагента меняются в зависимости от его агрегатного состояния. Например, жидкий сульфид хранится не больше 2 недель, в то время как твердый сульфид хранится несколько десятилетий. Проверяйте дату изготовления перед покупкой.

Для проведения реакции понадобится пустая емкость, где разводится твердый сульфид или куда наливается жидкий. Разводите реагент только водой (можно холодной или горячей, особой разницы нет). Внимательно следите за тем, чтобы в дыхательные пути не попадали его испарения.

Всю процедуру лучше проводить на улице или в отлично проветриваемом помещении. Что касается защиты рук, то на кисти лучше надеть защитные перчатки из резины или латекса, чтобы предотвратить попадание агрессивного вещества на кожу. Для дополнительной защиты наденьте на глаза обычные очки.

Если по каким-либо причинам сульфид попал на кожу, то пораженный участок необходимо обильно промыть проточной водой. То же самое делается, если он попадает в глаза. При проникновении реагента внутрь, необходимо спровоцировать рвоту и немедленно обратиться к врачу.

В зависимости от типа вещества, его необходимо подготавливать разными способами:

• Жидкий и гелеобразный сульфид разводится согласно инструкции на этикетке;
• Твердый сначала крошится до порошкообразного состояния, после чего смешивается с водой до полного растворения.

Для затемнения меди необходим холодный или слегка теплый раствор. Перед тем как бросить металл в раствор, вам необходимо подготовить раствор воды с содой в соотношении 1:16. Сода нейтрализует действие агрессивного вещества и позволит моментально остановить его действие.

Соль меди меняет цвет.

Положите медную деталь или изделие в емкость и внимательно следите за реакцией. Изделие изымайте только при помощи металлических щипцов. Как только, чернение достигнет нужной консистенции – изымите ее из раствора сульфида и поместите ее в пищевую соду для прекращения реакции.

Если чернение происходит слишком медленно, то емкость можно слегка подогреть, это ее ускорит. Для еще большего ускорения можно добавить 5 миллилитров аммиака. Стоит отметить, что наличие аммиака придает меди красноватый оттенок, а не черный.

Если медь получилась слишком темной, то ее можно осветлить при помощи обычного моющего порошкообразного средства. Нанесите на жесткую поверхность мочалки немножко пороша и хорошенько потрите. После чего изделие промывается в теплой воде.

1. Самодельный раствор

Этот метод позволяет получить зеленый или коричневый цвет меди. Для приготовления смеси вам понадобится: раствор аммиака, пищевая сода, вода и пустая емкость. Перед тем как приступить к изменению цвета, деталь необходимо подготовить – помыть в теплой воде и вытереть ее насухо.

При работе с аммиаком необходимо соблюдать меры безопасности: проводить эксперименты только в отлично проветриваемом помещении, надевать на руки перчатки и защищать глаза от вредных испарений и брызг.

Чтобы получить медь зеленого цвета, чернение нужно проводить с: пустой емкостью, куда наливается 0,5 л. уксуса, 125 мл йодированной соли и 375 мл аммиака (чистый). Необходимые ингредиенты можно приобрести в магазине и аптеке. Количество добавленной соли влияет на насыщенность цвета. Опустите медь в подготовленный состав на несколько секунд и внимательно следите за реакцией. Как только, чернение вас устроит – изымите предмет и промойте водой.

Медь можно сделать и коричневой. Для этих целей понадобится кухонная сода, вода и бутылка. Соду в бутылку необходимо добавлять до тех пор, пока она не прекратит растворяться. Положите металлический предмет в емкость и залейте его подготовленной смесью. Крайне не рекомендуется пользоваться распылителями и другими методами нанесения раствора соды на медь. Так вы получите неравномерную окраску медного предмета.

Влажный предмет заворачивается в пластиковый пакет и оставляется в таком виде на 1-8 часов, в зависимости о того, какого контраста вы хотите получить цвет.

Таким образом, изменять цвет меди можно и в домашних условиях. Для этого вам понадобится металлическая емкость с крышкой, вода, медное изделие, сода, уксус и аммиак. Большинство перечисленных ингредиентов продается в продуктовом магазине и аптеке. При проведении экспериментов не забывайте о безопасности – используйте очки и резиновые перчатки.

Видео: Медная история

Сразу оговорюсь, что я не химик, и все познания - это только те, которые остались еще со школы. Потому рецепт не был выдержан полностью и были допущены некоторые отклонения.

Синевато-черный цвет.

Обработка длиться 25-30 мин. при температуре 15-30°С.

Приготовление карбоната меди.

В данном случае, когда в рецептах упоминается карбонат меди, на самом деле, речь, как правило, идет об основном карбонате меди. Для его получения можно использовать сульфат, ацетат или нитрат меди. К водному раствору одной из этих солей приливается раствор карбоната калия или натрия (поташ, сода). Выпавший зелено-синий осадок состоит из основного карбоната меди переменного состава, nCuCO 3 x mCu(OH) 2 , где n и m могут меняться в некоторых приделах, что для нас, в данном случае, не очень важно. Осадок отфильтровывается, промывается водой и может использоваться.

Сам процесс.

Для чернения латуни данным методом вам понадобятся:

• медный купорос;
• пищевая сода;
• нашатырный спирт;
• две стеклянные баночки, желательного одинакового объема;
• фильтровальная бумага или что-нибудь аналогичное;
• палочка для помешивания.

Купорос был куплен в ближайшем хозяйственном магазине в отделе, где продаются всякие ядохимикаты для борьбы с садовыми вредителями.
Сода - в ближайшем продовольственном магазине, где ее просто предостаточно.
Нашатырный спирт - в ближайшей аптеке. Но только 10%. Как мне объяснили 25% не продается ввиду его опасности.

	Сначала готовим карбонат меди. Для этого нам понадобится медный купорос и обычная сода.
	Растворяем купорос в теплой водичке. Раствор нужен насыщенный, т.е. добавляем купорос до тех пор, пока он еще растворяется. Раствора надо сделать так, чтоб он занимал всего половину емкости.
	После чего медленно, по чуть-чуть, добавляем соду в насыщенный купорос. Именно потому, что раствор начинает бурлить как газировка, я и рекомендую делать купороса всего в половину емкости.
	Помешиваем. Со временем бурление утихает. Я сыпал соды до тех пор, пока бурление не прекратится. Через некоторое время вы увидите, что получилась мелкодисперсная взвесь приятного бирюзового цвета. На поверхности можно заметить, что там все-таки еще малек бурлит.
	Теперь полученную взвесь надо отфильтровать. Под рукой ничего путного, кроме салфеток не оказалось. По рецепту написано просушить. Но я не стал этого делать.
	Теперь нам понадобится 25% раствор аммиака. Как я уже писал, доступен только 10% в аптеке. Вот его и будем использовать.
	Понемногу добавляем бирюзовую кашу в нашатырный спирт. Раствор синеет.
	Нам нужен также насыщенный раствор. Потому добавляем, не жалея, карбонат меди. В конечном итоге у вас получится иссиня-черная жидкость. Вот она-то нам и нужна.

Раствор готов, осталось опустить туда необходимые детали. Время чернения, по рецепту, 25-30 минут.

Если деталь передержать в растворе, на нее осядет карбонат меди в виде бирюзовых кристаллов, которые, в принципе, потом не составит труда соскрести ногтем, не повреждая чернение;

Ежели возникают трудности с удалением синего осадка с детали, рекомендую ее просто нагреть в пламени свечи или зажигалки. Осадок тут же отвалится сам.

Медь - это металл, который обладает невысокой активностью и по этой причине часто используется в декоративных целях. Из меди делают ювелирные украшения, предметы интерьера, искусства, мебель и многое другое. Поверхность метала окисляется под действием кислорода, однако из-за его невысокой активности на это может понадобиться десятки лет. Последствием такой реакции является патина - поверхностная пленка, которая чаще всего имеет зеленоватый оттенок. Патина предотвращает металл от повреждений, поэтому важно знать, как произвести чернение меди в домашних условиях.

Медь до и после чернения

Существует два типа реакций, которые приводят к образованию пленок на поверхности меди:

• оксидирование - процесс образования окисей и закисей, элементов, содержащих кислород;
• патинирование - пленка образуется под действием серы и хлора.

Если окунуть медное изделие в раствор, предназначенный для образования на его поверхности патины, оно тут же преобразится и, будучи сверкающим новым, станет выглядеть как старинное. Есть два основных типа методов, которыми достигается такой эффект, одни основаны на подручных средствах, другие же требуют химических растворов. Они могут быть опасны, поэтому работать нужно, соблюдая все правила техники безопасности. Помещение должно иметь вытяжной шкаф.

Перед тем как приступить к чернению, нужно металл подготовить: очистить, обезжирить, промыть и просушить. Для сушки нельзя применять метод протирания полотенцем. Это может привести к тому, что будут остатки ткани на изделиях, воды - в углублениях рельефа, повреждение декоративной части. Можно использовать для этой цели опилки.

Методы с использованием химических реактивов

Одним из наиболее распространенных методов является использование серной печени. Ее можно приобрести в магазине или приготовить в домашних условиях. Для этого смешивают порошковую серу с хлористым калием в соотношении 1:2 и ставят на огонь в жестяной банке. Спустя несколько минут, порошок расплавится и, спустя 15 минут, спечется, цвет его при этом станет темно-бурым. Этот процесс может сопровождаться пламенем, сбивать которое нет необходимости.

Первый метод, в котором используют серную печень для чернения меди, выглядит следующим образом: 10–20 грамм порошка растворяют в одном литре воды либо же два-три грамма, если необходимо получить не интенсивную окраску. Медное изделие опускается в раствор до изменения цвета, потом достается, промывается и высушивается. Цвет получается коричнево-серым и его оттенки.

Практически черный цвет изделия получают методом нагревания, после обработки в растворе серной печени с водой и добавлением нашатырного спирта. Спирт необходимо добавлять в насыщенный раствор до тех пор, пока он не станет прозрачно-синим. Опускается в раствор монета или украшение из меди, а после нагревается, пока не почернеет.

Еще один метод получения черно-коричневого цвета заключается в следующем. На изделие наносится хлористая платина, например, смачивается с помощью кисточки. В случае если раствор не имеет кислой реакции, в него добавляется соляная кислота.

Красно-коричневую патину можно получить с помощью смеси один к одному медного купороса и хлористого цинка. Смесь порошков необходимо будет смешать в таком же количестве воды и опустить туда медное изделие на несколько минут.

Патинирование меди сернистым аммонием дает черный цвет. Вещество (20 г) разбавляют в литре воды. Можно как опустить изделие в раствор, так и нанести его кистью. Происходит реакция на поверхности, результатом которой является образование сульфида меди. Если нагреть пластинку перед патинированием, то в зависимости от температуры, можно регулировать оттенок получаемого цвета.

Черненое медное изделие

Еще одним способом получения черного цвета является прогревание при высокой температуре монеты или украшения в растворе персульфата аммония (9,25 г/л) и едкого натра (50 г/л). Температура должна составлять 90–95 градусов, время прогревания - 5–25 минут. Повторить два-три раза до достижения необходимого эффекта.

Светло-коричневую патину можно получить, если покрыть изделие следующим раствором:

• 124 г/л дихромата натрия;
• 15,5 г/л азотной кислоты (1,4);
• 4,65 г/л соляной кислоты (1,192);
• 3–5 г/л 18 % раствора сульфида аммония.

Нанести кистью только что приготовленный раствор, подержать четыре-пять часов, смыть и просушить. Процедуру необходимо повторять трижды.

Зеленого цвета патину получают двумя основными методами:

• Используя губку, медную поверхность смазывают раствором азотнокислой меди в низкой концентрации с добавлением поваренной соли. После высыхания смазывают ее раствором, содержащим: 94 % столового уксуса, 5 % аммиака, 1 % щавелевокислого калия. После просыхания смазывают сначала первым, а потом и вторым раствором повторно. Процедуру проводят до тех пор, пока медь не обретет желаемый цвет. По окончании окрашивания поверхность растирают щетками.
• Во втором методе поверхность медного изделия несколько раз натирают олеиновой кислотой. Это дает темно-зеленое вещество на поверхности - олеиновую медь. Со временем оттенок меняется на светло-зеленый, так как под воздействием влаги и кислорода олеиновая медь преобразуется в углекислую. Золотисто-коричневого цвета патину дает раствор пяти грамм марганцовки и 50 грамм медного купороса. Разводить в одном литре воды и нагревать до температуры 70–80 градусов. Опустить изделие и держать до получения нужного цвета.

Для получения покрытия с высокой износостойкостью, защищающее металл от коррозии, на литр воды берут в граммах: 50–70 бертолетовой соли, 40–50 нитрата меди, 80–100 хлорида аммония. Изделие кладут в ванну с подогретым раствором на 10–15 минут. Цвет получается от коричневого до оливкового.

Можно получить удивительной красоты золотистую патину. Для этого на литр воды берут 0,6 грамма сульфида меди, 180 г молочного сахара и столько же едкого натра. Водные растворы последних двух компонентов готовят отдельно и только потом смешивают. Сульфид меди добавляют только после кипячения смеси. В подогретый до 90 градусов раствор кладут изделие на четверть часа.

Получение патины с помощью яйца

Патину черно-коричневого цвета можно получить с помощью вареного яйца. Эффект заключается во взаимодействии поверхности металла с серой, которая выделяется в желтке при высоких температурах. Чтобы сделать это, необходимо сперва отварить яйца, а только после добавить в воду медное изделие. В зависимости от размеров изделия потребуется разное количество яиц.

Еще один вариант. После того как яйца сварятся вкрутую (10 минут), их необходимо вынуть из воды и охладить. Почищенные яйца измельчаются и кладутся в емкость с широким дном, также туда помещается и медь. Емкость закрывается на 20–30 минут или более, в зависимости от того, какой цвет вы хотите получить: за более длительное время изделие станет темнее. Основные достоинства такого метода - простота и доступность. Главным недостатком является то, что эффект, скорее всего, не будет долгосрочным и покрытие сойдет.

Патина обладает прекрасными свойствами. Например, в нумизматике стоимость изделия зависит от того, насколько равномерной она является. Искусственное покрытие натурального не заменит.

Если патина имеет однородную структуру и равномерно покрывает поверхность, то ее на изделии лучше сохранить. В особенности это относится к антиквариату и монетам. Чтобы верхний слой не повредился, необходимо ухаживать за изделием и обращаться с ним особо аккуратно. Не следует производить чистку абразивными средствами и инструментами. И лучше не трогать руками изделие.

Но если она имеет сколы, пятна, некрасиво выглядит или неоднородная, то такие методы вполне сойдут. Если вы хотите чтобы патина легла ровно, то старый слой необходимо очистить до металлического блеска.