Tiempo de lectura estimado: 6 minutos
La deposición de un espejo de cobre brillante a partir de una solución de sus sales es considerablemente más difícil que el plateado de plata.
Los primeros recubrimientos de cobre fueron obtenidos por Faraday en 1857 cuando produjo un espejo calentando una placa de vidrio en una mezcla de óxido de cobre y aceite de oliva. Desafortunadamente, los espejos obtenidos por este método son desiguales en grosor y tienen una baja reflectividad.
Para el exitoso plateado químico de espejos de cobre, French encontró que la precisión en las proporciones utilizadas para preparar las soluciones y el control preciso de las temperaturas a las que se realiza el plateado son muy importantes.
Soluciones para el revestimiento con cobre
Las dos soluciones requeridas se mezclan de la siguiente manera:
Solución 1: Nueve gramos de sulfato de hidracina se disuelven en 150 ml. de agua destilada y se calientan a 60 °C. Con agitación constante, se agregan 90 ml. de una solución saturada de hidróxido de cobre y amoníaco (a 16 °C). La mezcla resultante será de un color amarillo claro. El vidrio para recubrir debe ser esponjado con esta solución después de someterse al proceso de limpieza descrito más adelante. Este esponjado es muy importante y se descubrió que era necesario para obtener espejos satisfactorios.
Solución 2: Consiste en 11.1 g. de hidróxido de potasio (purificado con alcohol) por cada 100 ml. de agua destilada. Esta solución se calienta a 60 °C y se agregan rápidamente 87.5 ml. de esta solución caliente a la solución No. 1 mientras se agita constantemente. Si estos procedimientos se llevan a cabo correctamente, la solución resultante aún debería ser de un color amarillo claro sin precipitados.
Procedimiento
Esta mezcla de las soluciones 1 y 2 se vierte luego en un recipiente de cobre, que se calienta a 43 °C en un baño de agua. La lámina de vidrio a ser plateada debe suspenderse inmediatamente en la solución y recibir periódicamente un movimiento rotatorio en el líquido. La temperatura del baño de agua debe aumentarse gradualmente a 57 °C y mantenerse allí.
Cuando se mezclan las soluciones 1 y 2, la solución resultante se tornará de un verde oscuro y permanecerá de ese color durante aproximadamente 15 minutos, después de los cuales el color comenzará a volverse rosado. El cambio completo debería tomar alrededor de 20 minutos, para ese momento, la película de cobre se habrá formado en la superficie del vidrio.
En esta etapa, la película de cobre es muy delgada, se raya fácilmente y se oxida rápidamente. Para protegerla, se utiliza el siguiente método para espesar la placa de cobre. El espejo se deja en la primera solución de plateado durante 5 minutos adicionales, después de lo cual la temperatura de la solución de plateado se reduce a 43 °C.
A esta solución enfriada se le agrega una solución revitalizante. La solución revitalizante consiste en 50 ml. de una solución de hidróxido de cobre y amoníaco (a 16 °C) a la cual se le han añadido 10 ml. de una solución de hidróxido de potasio (a 60 °C). La mezcla revitalizante se agrega a la solución de plateado parcialmente agotada levantando rápidamente el espejo de la solución y vertiendo la solución revitalizante mientras se revuelve constantemente.
Cuando se ha añadido la nueva solución y se ha mezclado completamente, el espejo se sumerge nuevamente en la solución de plateado. La temperatura de la solución revitalizada debe ser de aproximadamente 43 °C. Después de que el espejo de vidrio ha estado sumergido en la solución de plateado, la solución vuelve a ponerse negra. Se producirá una reducción adicional de cobre si la temperatura se aumenta gradualmente a 50 °C, espesando así la placa inicial.
Mediante el mismo proceso utilizado anteriormente, la temperatura se reduce nuevamente a 43 °C y se añade una segunda solución revitalizante, que consiste en 1 g. de sulfato de hidracina disuelto en 60 ml. de una solución de hidróxido de cobre y amoníaco (a 16 °C). Cuando esta adición está completa, la temperatura se eleva a 50 °C durante el tiempo en que cambia el color de la mezcla resultante. Después de 15 minutos, la temperatura se reduce nuevamente a 43 °C y se agrega otra porción de solución revitalizante 1 (es decir, 50 ml. de solución de hidróxido de cobre y amoníaco a 16 °C, a la cual se le han añadido 10 ml. de hidróxido de potasio a 60 °C).
Después de un período de 15 minutos, durante el cual la temperatura se eleva a 50 °C, la solución se enfría nuevamente a 43 °C y se añade una segunda porción de la solución revitalizante 2 (1 g. de sulfato de hidracina disuelto en 60 ml. de la solución de hidróxido de cobre y amoníaco a 16 °C). Luego de que la temperatura del recipiente se eleva nuevamente a 50 °C, se permite que todo se enfríe a temperatura ambiente antes de sacar finalmente el espejo.
Espesando la película de cobre mediante electrochapeado
Como protección final, el espejo de cobre, después de ser lavado con agua corriente y agua destilada, se seca y se coloca en un baño de electrochapeado, y se deposita cobre eléctricamente durante 4½ horas. Precaución: este electrochapeado no debe hacerse en un baño de cianuro común o sulfato de cobre ácido, ya que estos baños provocan que la película de cobre se desprenda. Se puede usar el siguiente baño con resultados satisfactorios.
Se hierve una parte de bitartrato de potasio en 10 partes (en peso) de agua. Luego se agrega tanto carbonato de cobre hidratado como pueda disolverse en el líquido. La mezcla final se alcaliniza mediante la adición de una pequeña cantidad de carbonato de potasio.
Una corriente segura de usar es de 0.25 amperios por decímetro cuadrado. Si la densidad de corriente en el cátodo se vuelve demasiado grande, existe el peligro de que se desprenda la película.
Todo el depósito puede protegerse con un respaldo de plomo si se desea.
Limpieza de la superficie de vidrio antes del chapado de cobre
La superficie de vidrio se limpia a fondo con ácido nítrico concentrado, y luego, después de lavarse con agua del grifo, se coloca en una solución caliente de 1% de potasa cáustica durante 4½ horas. Luego se retira y se lava durante aproximadamente media hora con agua del grifo, y se realiza un último lavado con agua destilada. Toda la superficie se pule a fondo con un paño limpio y seco, que se ha lavado previamente de la siguiente manera.
El paño se hierve primero en agua con jabón de Castilla, después se retira con pinzas de metal y se hierve en cambios sucesivos de agua hasta que no se perciba rastro de turbidez. Este método es laborioso, pero es muy eficiente para eliminar la grasa. La tela después de secarse debe protegerse de la grasa, manejarse solo con pinzas y usarse solo una vez antes de volver a lavarla.
Otros artículos en esta serie
Soplado de vidrio
Como citar este artículo:
APA: (2024-10-02). 44. Revestimiento químico de cobre. Recuperado de https://quimicafacil.net/soplado-de-vidrio/44-revestimiento-quimico-de-cobre/
ACS: . 44. Revestimiento químico de cobre. https://quimicafacil.net/soplado-de-vidrio/44-revestimiento-quimico-de-cobre/. Fecha de consulta 2025-05-15.
IEEE: , "44. Revestimiento químico de cobre," https://quimicafacil.net/soplado-de-vidrio/44-revestimiento-quimico-de-cobre/, fecha de consulta 2025-05-15.
Vancouver: . 44. Revestimiento químico de cobre. [Internet]. 2024-10-02 [citado 2025-05-15]. Disponible en: https://quimicafacil.net/soplado-de-vidrio/44-revestimiento-quimico-de-cobre/.
MLA: . "44. Revestimiento químico de cobre." https://quimicafacil.net/soplado-de-vidrio/44-revestimiento-quimico-de-cobre/. 2024-10-02. Web.
Si tiene alguna pregunta o sugerencia, escribe a administracion@quimicafacil.net, o visita Como citar quimicafacil.net