Metaal etsen

Metaal etsen

Upcyclen met wetenschap? Met een redoxreactie je ontwerpen op metaal etsen en in een mum van tijd heb je gepersonaliseerde objecten. Ga aan de slag met een batterij, een zoutoplossing en een stalen pot. Versnel oxidatie en je mooie ontwerpen doen de rest.

Benodigdheden

Materialen:

  • Metalen pot of doos
  • 9V batterij
  • Twee elektrische kabels
  • Isolatietape
  • Oude handdoek of keukenpapier
  • Schuurpapier
  • Gekleurde of transparante kleeffolie
  • Een glas of schaaltje
  • Zout
  • 2-3 wattenstaafjes
  • Gereedschap:

    • Kniptang
    • Striptang
  • Schaar/cuttermes en snijmat
  • Optioneel:

    • Papiertape
  • Lijmstick
  • Handleiding

    1. Schuur je metalen voorwerp lichtjes op met schuurpapier. Dit hoeft enkel voor het oppervlak dat je zal etsen.
      Waarom? Om een eventuele beschermlaag tegen oxidatie weg te schuren. Deze lagen zijn normaal heel dun, dus is licht schuren voldoende.
    2. Ontwerp je eigen sticker met papiertape, stickerfolie of gebruik een pons. Weinig inspiratie? Zoek dan leuke sjablonen op en gebruik deze als inspiratie. Opgelet, je gebruikt de template als sjabloon (links in volgende figuur), niet de cut-out (rechts) geimporteerde figuur
    3. Kleef je ontwerp op je metalen pot of doos. Druk dit goed aan. Kleef eventueel nog extra papiertape langs de zijden van je template.
    4. Connecteer de 9V batterij met de elektrische kabels. Zorg dat iedere pool (negatief en positief) verbonden is met een elektrische kabel.
      Opgelet, zorg ervoor dat deze uiteinden elkaar niet raken. Raken ze wel dan zal je batterij in geen tijd leeg lopen, kan de batterij heel warm worden, en in het ergste geval zelfs exploderen!
      Connect battery
    5. Maak nu een oplossing van water en zout. Waarom zout? Dat ontdek je hieronder bij STEM. Neem niet te veel water en strooi veel zout in het water.
    6. Roer dit met je wattenstaafje om. Connecteer nu het ondergedompelde deel van je wattenstaafje met de negatieve (-) pool van je batterij.
      Connect battery
    7. Connecteer nu je metalen doos of pot met de positieve (+) pool van je batterij. Zorg dat dit een stevige verbinding is.
      Connect battery
      Connect battery
    8. Dep nu voorzichtig het vochtig wattenstaafje op het geschuurde oppervlakte van je metalen pot of doos.
      Connect battery
      Je zal zien dat na verloop van tijd het wattenstaafje zwart wordt, vervang dit door een ander wattenstaafje. Vergeet zeker dit niet opnieuw te bevochtigen met je zoutoplossing. Je zal opmerken dat daar waar je dept het metaal licht van kleur verandert.
      Connect battery
    9. Klaar? Spoel dan grondig je metalen pot of doos na en droog deze met een oude handdoek of keukenpapier goed af.
      Connect battery
    10. Verwijder nu je folie en/of papiertape van je metalen pot of doos.
    11. Klaar!
      Connect battery

    Problemen?

    • Controleer of je batterij nog voldoende geladen is!
    • Is je zoutoplossing gesatureerd? Dat betekent dat er zout is dat niet kan oplossen en onderaan je water blijft ophopen in plaats van op te lossen!
    • Is de plus en min van je batterij goed verbonden? Is het juist verbonden? Dus positieve pool aan de pot, negatieve aan je wattenstaafje waar het nat is?

    Wat is etsen eigenlijk?

    Etsen is het chemisch proces roesten of corrosie versnellen op onze eigen metalen pot of doos.

    Wat is corrosie?
    Corrosie is de natuurlijke chemische aantasting van materialen doordat hun omgeving op ze inwerkt, in het bijzonder de aantasting van metalen door elektrochemische reacties. Dit wordt ook wel corroderen of oxideren genoemd. Er zijn veel soorten corrosie; uniforme corrosie, zuurcorrosie, galvanische corrosie of zuurstofcorrosie. De laatste is wat er ook gebeurt bij onze eigen metalen pot of doos.

    Zuurstofcorrosie?
    Bij zuurstofcorrosie worden in waterdruppeltjes opgeloste zuurstofmoleculen gereduceerd tot hydroxide-ionen, terwijl het metaal gelijktijdig reageert tot een metaaloxide, we noemen dit een redoxreactie. Het roesten van ijzer is een voorbeeld van zuurstofcorrosie.

    Roesten of corroderen?
    Roesten en corroderen zijn eigenlijk hetzelfde, alleen is roesten een zeer specifieke term voor het corroderen van ijzer. Zeg dus niet tegen alles zomaar roest!

    Wil je graag nog iets meer te weten komen over corrosie of roest? Neem dan zeker een kijkje bij de volgende link.

    STEM

    In deze low tech activiteit komt heel wat STEM (Science Technologie Engineering Mathematics) aan bod! Volgende talenten heb je bij de bouw nodig: creatief zijn, planmatig werken, geduld, doorzettingsvermogen en niet te vergeten het 2-dimensionaal tekenen.

    Bij deze activiteit doen we op een milieuvriendelijke en goedkope wijze aan chemie! Wij etsen onze metalen pot of doos door elektrolyse. Dit is een chemische reactie waarbij onder invloed van een elektrische stroom samengestelde stoffen worden ontleed tot enkelvoudige stoffen en/of andere samengestelde stoffen.

    Weet jij wie dit ontdekt heeft? Niemand minder dan de heer Michael Faraday heeft ontdekt dat in een zoutoplossing stoffen ontleed worden als er een elektrische stroom doorheen gestuurd wordt en dat die ontleding afhankelijk is van de stroomsterkte. Later werd deze ontdekking bekend als de eerste elektrolysewet van Faraday. Deze naam klinkt niet zo onbekend in de oren, je kent hem zeker en vast van de kooi van Faraday.

    Je kan niet zomaar dezelfde techniek op eender wat gaan toepassen. Elektrolyse met een zoutoplossing kan enkel op ijzer en staal. Wilt dat nu zeggen dat etsen op geen enkel ander materiaal kan? Jawel hoor, maar je hebt steeds een andere stof nodig. Bijvoorbeeld bij glas heb je waterstoffluoride nodig om het bovenste laagje van het glas te doen oplossen. Dit lijkt dan of het glas wat melkachtig wit verkleurd. Andere materialen zijn koper, messing, aluminium, zink en nikkel.

    Nog enkele weetjes!

    • Wist je dat zout het chemisch proces van roesten versnelt?
    • Het zeewater bevat veel zout en druppeltjes zeewater die verdampen laten het zout achter in de lucht, wat dan meegeblazen wordt door de wind. Vaak ook landinwaarts, met dus veel zout in de lucht. Daarom roest alles in gebieden aan de kust veel sneller.
    • Het woord ‘etsen’ is afkomstig van het duitse ‘ätzen’ dat invreten betekent.
    • Bij het roesten van ijzer wordt dit zwakker, maar wist je ook dat het corroderen van aluminium het alleen maar sterker maakt?

    Chemie is overal, zie jij waar?

    Ken je nog producten of processen waarbij chemie nodig is? Denk maar aan je shampoo? Kan jij er nog 5 opnoemen?

    Wil je graag aan de slag met chemie met gewoon dingen die je thuis hebt staan? Op verschillende sites kun je allerlei proefjes terugvinden die je gewoon thuis kan uitvoeren. Je leert op expeditionchemistry.nl en proefjes.nl van A tot Z je eigen onderzoek opzetten en het allebelangrijkste, conclusies opmaken uit je resultaten.

    Onmiddelijk een stapje hoger? Neem dan zeker een kijkje op deze de chemieleerkracht website. Hier kan je de CSI-agent in jezelf naar boven laten komen!

    Voorbeelden

    Heb je een foto van je eigen metalen pot of doos na het etsen? Stuur hem ons!

    Downloads

    Handleiding Etsen Metaal: Download