sabato 22 novembre 2014

Pulizia e restauro tramite l'elettrolisi di oggetti in ferro arrugginiti

Questa sera su storieefoto volevo mostrarvi come pulire il ferro arrugginito con l'elettrolisi.
Parleremo di elettrolisi, come spero sappiate si parla di questo processo ogni volta che abbiamo una corrente elettrica che, scorrendo in un fluido conduttore, crea un'energia chimica che modifica le sostanze presenti nella soluzione.

Prima di andare avanti vi chiederei, dato che tutto quello che faccio è per passione, se poteste gentilmente fare un click sulle pubblicità a destra. Si aprirà una pagina di pubblicità a voi non costa niente e non ci sono virus essendo tutte pubblicità di google, poi potete richiuderla. In tasca mi viene qualche centesimo e mi copre quelle poche spese di dominio e sito internet. Grazie mille.

La più semplice reazione elettrolitica che si può avere è quella dell'acqua, facendo scorrere una corrente continua in acqua la si scompone negli elementi di cui è composta: idrogeno e ossigeno.
Ma cosa succede ai due elettrodi che immergiamo nella soluzione?
Qui le strade si moltiplicano in base al materiale di cui sono composti e a quali sali sono disciolti nell'acqua.
Normalmente sul negativo si deposita uno strato metallico e sull'altro si creano delle cavità.
L'elettrolisi è molto efficace sulla rimozione della ruggine (ossido di ferro) perché quest'ultima viene ridotta per azione degli ioni di idrogeno che si separano dal catodo e staccata a blocchi dall'effetto meccanico prodotto dalle bollicine.
Io la uso ogni volta che l'oggetto da pulire non è pregiato e so che sotto la ruggine non c'è vernice da salvare. L'elettrolisi molto probabilmente la staccherebbe perché l'oggetto viene portato al ferro quindi perde ogni patina antica. Bisogna anche stare attenti quando l'oggetto è molto compromesso, magari composto quasi interamente da ruggine, in questi casi una volta finita la reazione non rimarrebbe più niente non essendoci del metallo sano.
La prediligo quando gli oggetti sono delicati e con i normali metodi di rimozione della ruggine non so se riuscirei a non far danni, la reazione una volta arrivata sul ferro nudo si ferma e non si creano danni al metallo. L'ho vista usare anche su canne di fucili dove l'uso di una debole carta vetro lascerebbe segni non belli da vedere e difficili da nascondere.
Non c'è bisogno di neutralizzare l'oggetto dopo il trattamento con altri bagni come avviene quando si usano acidi basta sciacquarli in acqua corrente.


Cosa ci serve per fare la pulizia con l'elettrolisi?

1) Un alimentatore in corrente continua. Va benissimo un caricabatterie da auto o quello che avete, io ne ho costruito uno partendo da un alimentatore di un vecchio pc. Se per caso voleste realizzarlo anche voi trovate la guida qui

http://storieefoto.blogspot.it/2014/11/costruzione-di-un-piccolo-alimentatore.html

 La corrente che deve riuscire ad erogare l'alimentatore è di uno o due Ampère a circa 12 Volt.
2) Un contenitore in plastica della dimensione adatta.
3) Acqua distillata, tanto quanto basta per ricoprire l'oggetto da pulire. A volte io uso anche acqua di rubinetto e non ho mai notato grosse differenze.
4) Il sale da sciogliere, molti usano il comune bicarbonato di sodio (Soda Solway), altri usano la soda caustica (idrossido di sodio). Non usate sale da cucina perché  il gas che si sviluppa è tossico (Cloro). Il vantaggio di usare la soda caustica è che ne basta molto poca, un cucchiaio per litro, per rendere conduttiva l'acqua e avviare l'elettrolisi, il problema è che è molto caustica quindi bisogna usare guanti in gomma e occhiali quando si maneggia l'oggetto bagnato.

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida

Una volta recuperato tutto il necessario, prepareremo il bagno, sgrasseremo per bene l'oggetto e ci assicureremo che ci sia un punto scoperto dalla ruggine per avere un buon contatto con le pinze dell'alimentatore.
Altro accorgimento a cui stare attenti è non immergere le pinze, che quasi sicuramente saranno di rame, per non avere reazioni non volute e rovinarle.
A questo punto al polo negativo (catodo) collegheremo l'oggetto da pulire, a quello positivo (anodo) un oggetto in acciaio o ferro sacrificabile. Quest'ultimo pian piano si corroderà fino a sparire.
Accenderemo l'alimentatore e se tutto è corretto vedremo crearsi molte bollicine.
Dopo qualche ora, a volte giorni, prendendo l'oggetto in mano ci accorgeremo che la ruggine è totalmente sparita o comunque, spazzolando l'oggetto, si stacca facilmente a grossi blocchi.

Di seguito vi metto un po' d'immagini.

Ho provato l'elettrolisi su un vecchio compasso da falegname e su un tappo di lamierino molto sottile, forse di origine militare.

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida vecchio compasso

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida vecchio compasso

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida

Ecco l'inizio della reazione, si notano le bollicine di idrogeno e ossigeno. 
Al catodo è collegato l'oggetto da pulire mentre all'anodo il pezzo di ferro o acciaio da sacrificare.

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida reazione

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida reazione

Dopo qualche ora la situazione è questa.

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida reazione

Il compasso appena tolto dal bagno e asciugato la situazione era questa.

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida compasso


Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida

Se si da una leggera passata col dreemel o con la spazzola di ferro per oggetti più grandi si può ottenere un risultato simile a questo. Come vedete le croste rimaste si staccano molto facilmente senza lasciare residui.

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida vecchio compasso antico

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida

Notare dove era appesa la pinza, che volutamente ho lasciato fuori dal bagno, la reazione non ha potuto lavorare e si nota la differenza. Notare anche come, nonostante lo stato del materiale davvero compromesso, non si siano creati danni oltre quelli già presenti.

Pulizia restauro del ferro con elettrolisi guida

A questo punto la pulizia è finita e si dovrebbe passare al trattamento per conservare il ferro. Vi accorgerete che in poche ore si ricreerà uno strato di ruggine rossastro molto brutto alla vista. Non preoccupatevene tanto la cosa è inevitabile. Quando sarete sicuri che l'oggetto sarà completamente asciutto con una leggera spazzolata andrà via e potrete dare il prodotto per bloccare la ruggine.
Magari farò una guida per il trattamento del ferro una volta pulito. Stay tuned.


19 commenti:

  1. Ciao Claudio, complimenti in primis per il blog e le foto stupende che fai..
    Volevo farti una domanda.. cosa useresti per fare l'elettrolisi su un biscaglino napoleonico o similare?
    Essendo rotondo è impegnativo attaccarci un morsetto (soprattutto quelli piccoli) e per ora ho optato per una "gabbia" fatta semplicemente con filo di rame.. hai qualche idea da proporre in merito?

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Scusa che rispondo solo ora ma ero in vacanza. Mi sa che se usi una gabbia non funzionerà, per le leggi di faraday le correnti scorrono sempre sulle superfici quindi alla fine nel ferro non passa nulla. In poche parole hai fatto un parafulmini.
      In ogni caso su un biscaglino io non mi porrei troppi problemi per la sua pulizia. Io ci andrei di smerigliatrice o spazzola di acciaio montata su trapano. Alla fine bagna il tutto con olio...

      Elimina
  2. Articolo davvero molto interessante! Complimenti :)
    Mi interesserebbe sapere come trattare il ferro post elettrolisi per evitare che si arrugginisca nuovamente.

    Leggendo articoli qua e là mi sembra di aver capito che si hanno due opzioni:
    1. un fondo antiruggine e verniciatura
    2. nel caso non si volesse verniciare ma volessimo tenere il colore naturale del metallo serve un olio minerale (qualcuno dice anche di lino). Oppure un prodotto specifico a base oleosa come Owatrol.

    A me interessa soprattutto il secondo punto. Vorrei mettere a posto dei vecchi ferri da stiro a carbone appartenuti alla mia famiglia senza perdere quel bel colore naturale.

    Mi potete confermare

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Guarda quello che hai letto è giusto. O si vernicia o si tratta con varie sostanze oleose. esiste anche una sottomarca dell'owatrol prodotto in italia che si chiama fidoil.
      Il trucco sta però sempre nel rimuovere completamente la ruggine, perchè se si vernicia o si da olio sopra prima o poi riparte.
      Io ho anche fatto delle prove con l'attack su oggetti dove togliere la ruggine avrebbe significato ridurli in polvere e devo dire che funziona discretamente.
      Su "ferri vecchi" come i suoi, anche io sarei per un trattamento a base oleosa, da ripetere ogni tot. Va anche bene il famoso wd-40 o svitol...se si vuole stare sul neutro e meno costoso anche l'olio di vaselina va bene ma ho notato che bisogna ridarlo con più frequenza.
      In ogni caso i ferri da conservare son sempre un pasticcio perchè tendono a riarruginire...

      Elimina
    2. Grazie mille Claudio!!
      E soprattutto grazie per aver aggiunto che il trattamento a base oleosa non è mai definitivo, bisogna sempre dare un rinnovo pena la ricomparsa di nuova ruggine. E grazie anche per la dritta sull'attack nel caso di oggetti troppo arruginiti.

      Approfitto per fare una ulteriore domanda, questa volta sulla corrente da utilizzare le processo elettrolitico.

      Nell'articolo si fa riferimento a una corrente continua di 1/2Ampere a 12Volt.
      Se la corrente è superiore, diciamo a 15Volt con 4.0Ampere a cosa andiamo incontro?
      Il processo elettrolitico si velocizza oppure si può rovinare il materiale?
      Da quello che mi pare di aver capito il processo finisce quando la ruggine si è staccata dall'oggetto. Ad occhio si potrebbe affermare che non si hanno danni.

      Ancora tante grazie :)

      Elimina
    3. Aumentare la corrente significa avere una reazione più violenta. Secondo me 4 A sono tanti, ma in ogni caso come fai a misurarli? Quindi si va un po' a occhio basandosi su quante bollicine escono. Se la reazione è troppo violenta assomiglia alla pentola con l'acqua che bolle.
      Danneggiamento non dovresti avverne sempre se colleghi i poli giusti, se li inverti inizia a ridursi l'oggetto da pulire invece che l'elettrodo sacrificabile.
      Il problema di avere tanta corrente è che la reazione produce un mucchio di gas e credo, ma non ho mai provato, che scaldi anche parecchio...quindi meglio stare tranquilli e non esagerare.

      Elimina
    4. Questo commento è stato eliminato dall'autore.

      Elimina
    5. pu551j

      Ciao Claudio.
      Questo weekend ho fatto i test utilizzando 15V e 4A. Come alimentatore ho utilizzato un vecchio alimentatore universale da portatile (quello dove puoi cambiare il jack e dove puoi regolare la differenza di potenziale).
      Per verificare polarità e tensioni ho comprato un tester base (quelli che si trovano a 10€ su amazon). Direi che munirsi di un tester è indispensabile - oltre che per capire dove c'è il positivo e il negativo anche per verificare che la corrente arrivi ad ogni elettrodo.

      Come avevi ipotizzato, anch'io penso che la corrente sia un po' troppa.
      I ferri si sono puliti in circa 20 ore (erano molto arrugginiti). Ho dovuto cambiare due volte l'acqua.

      Quando ho visto che l'acqua da rossastra è diventata nera ho compreso che si era staccato tutto quello che si poteva staccare - anche se in alcuni punti pochissima ruggine è rimasta.
      Nnon ho capito a cosa sia dovuto il nero... ipotizzo che cominciassero a staccarsi pezzi di ghisa dai ferri oppure un deterioramento dei catodi che hanno attirato tutta la ruggine.

      E soprattutto si è verificato quello che mi avevi detto: appena asciugati ha cominciato subito a riformarsi un po' di ruggine. Eppure ho cercato di fare tutto con grande velocità, pensa che ho usato anche un phon per velocizzare l'asciugatura.

      Per quando riguarda il post trattamento devo fare una nota su "Owatrol Olio Antiruggine". Un prodotto che viene molto pubblicizzato.
      L'ho applicato a uno dei due ferri mentre nell'altro ho usato dell'olio di lino cotto.
      Owatrol compre tutto ma crea uno spiacevole effetto plasticoso. Dentro il composto c'è sicuramente un olio ma c'è anche una vernice trasparente che crea un film sopra il ferro e che gli fa perdere l'effetto metallo: il risultato finale è un oggetto che sembra sempre bagnato.
      Sull'altro ho usato un olio di lino che da un effetto molto più naturale; però d'altro canto come suggerivi dovrò applicarlo spesso visto che mi da l'idea che si "perda" molto più velocemente.

      Elimina
    6. Confermo tutto quello che hai detto.
      Se i ferri non sono "preziosi" si potrebbe provare anche una brunitura scaldando il pezzo al rosso e immergendolo in olio motore stile tempra.
      Quello dovrebbe fermare anche un po' la ruggine...
      Il nero non ho mai indagato a fondo ma credo sia la ruggine che si dissocia in ferro e ossigeno che crea polvere di ferro quasi atomizzata (il ferro se polverizzato è nero).

      Elimina
  3. Ciao!
    Che tu sappia su che metalli si può utilizzare e su quali no? Parlando di monete, ci sono di diversi materiali. Su quali l'elettrolisi per togliere le incrostazioni va bene e su quali no? Tralasciando il fatto che si rovina la mneta, si toglie la patina, ecc...
    Oggi ho provato su una moneta a caso, totalmente incrostata ed è diventata nera...
    Grazie!

    RispondiElimina
    Risposte
    1. L'elettrolisi dovrebbe funzionare su praticamente tutti i metalli. Dovresti solo verificare che i due metalli che usi come elettrodi vadano bene tra loro.
      Credo che se la moneta è venuta nera hai invertito la polarita, probabilmente si è depositata povere di ferro. Prova a invertirle..

      Elimina
  4. A breve proverò il metodo elettrolitico su un vecchio serbatoio harley. Non è che sia molto arrugginito a dirla tutta, più che altro l'interno è cosparso di quella orrenda mucillagine che rilasciano le benzine moderne (leggi molto poco pure). Ho visto su diversi video youtube che il trattamento è ottimo non solo per togliere la ruggine ma anche per far sparire le "schifezze" dal ferro. A breve vi aggiornerò su come procedere. Bel post e bel blog!!

    RispondiElimina
    Risposte
    1. grazie per la visita e sono curioso di sapere come va a finire...

      Elimina
    2. anche io... ;-)
      Ho un dubbio su cui mi ha fatto riflettere un amico che lavora il ferro. Dopo aver "sverniciato" e portato a nudo il metallo mi ha detto che le superfici vanno pennellate con un "olio" per evitare che il processo di deterioramento con l'aria inizi immediatamente. Purtroppo non ricordo di che prodotto si tratta. Qualcuno ne sa qualcosa in più?

      Elimina
    3. dipende come si vuole finire il pezzo...tieni conto che il ferro in realtà non è mai finito...
      io ho fatto prove con un po' di tutto e dopo un po' la rufggine ricomincia...usa quel che vuoi..

      in ogni caso se si vuole usare una cosa facile da rimuovere si può dare dell'olio motore esausto o anche del semplice svitol, almeno una volta alla'nno va ripassato.

      oppure esistono prodotti che si vendono come miracolosi, ma come detto pocanzi in realtà fanno anche loro cosa possono come fidoil o ovatrol...

      io ho visto che anche le cere vanno bene...fatte sciogliere a bagno maria e immergendo il pezzo poi si tolgie l'eccesso con un panno di lana.

      Elimina
  5. Ciao, ho trovato per caso questo blog. Vorrei farti un paio di domande su un paio di esperimenti che ho fatto. Sul primo esperimento ho usato un litro d'acqua e 2 cucchiai di bicarbonato. Il pezzo era piccolo arruginito parecchio. Sul positivo ho messo un lamierino piccolo. E' stato in funzione con un trasformatore 12V 2A per circa 10 ore e si è pulito abbastanza bene.
    Ho ripetuto l'elettrolisi con una vasca più grande con 9 litri di acqua e 15 cucchiai di bicarbonato, sul negativo ho messo un ferro da stiro antico arruginito di quelli grandi e sul positivo ho messo una chiave inglese grande(non so se è giusto mettere un oggetto più grande in modo che sia in proporzione all'altro oggetto o è irrilevante e va bene anche una cosa più piccola) sta di fatto che al trasformatore 12V, lo stesso del primo esperimento, si è bruciato il fusibile come se fosse in corto eppure i due pezzi non si toccavano. Sto ripetendo l'operazione con un caricabatteria da scooter quindi sempre 12V(non so l'amperaggio). Funziona in maniera alterna perchè dopo qualche minuto va in protezione e si stacca, poi si riaccende e si rispegne in continuazione da solo. Perchè accade ciò? Troppa conduttività dell'acqua? Eppure la proporzione del bicarbonato è uguale al primo esperimento in vaschetta piccola. Oppure la chiave inglese sul positivo è troppo grande o troppo vicino al ferro da stiro? Non capisco davvero cosa crea il problema. Grazie

    RispondiElimina
    Risposte
    1. hai già capito tutto, maggiore superficie maggiore conduttività...quindi a parità di tensione escono più ampere.
      Prova ad allontare i pezzi o a mettere un po' meno bicarbonato.

      Elimina