Средство для поверхностной очистки предметов, изготовленных из благородных металлов

Средство для поверхностной очистки предметов, изготовленных из благородных металлов

Реферат

Изобретение относится к бытовой химии и предназначено для очистки поверхностей предметов, изготовленных из благородных металлов: монеты (старинные и современные), изделия культурно-бытового назначения, ювелирные изделия и др.

Изобретение может быть использовано в быту, в ювелирной промышленности, в хранилищах музеев, в антикварных магазинах, нумизматике: монеты (старинные и современные), изделия культурно-бытового и культурно-исторического назначения.

В результате хранения или эксплуатации изделий, изготовленных из благородных металлов, особенно из серебра, поверхность этих изделий обычно покрывается продуктами коррозии. Это приводит к тому, что изделия теряют внешний вид и привлекательность. Возникает необходимость очистки (реставрации) поверхности изделий, что особенно актуально в применении к старинным монетам и ювелирным изделиям. В настоящее время наибольшее распространение получили методы жидкостной (химической) очистки металлических поверхностей. Они имеют очевидные преимущества перед такими методами, как механическое воздействие, ультразвуковая обработка, электролитическое или плазмохимическое травление и т.д. вследствие своей экономичности, универсальности, малых потерь металла и, в некоторых случаях, из-за улучшения свойств поверхностей обрабатываемых изделий. Способов химической очистки поверхностей предметов, изготовленных из меди и ее сплавов, в бытовых условиях много. Эти способы можно использовать, если под рукой находится необходимый состав или компоненты для его приготовления коммерчески доступны. На практике пользователи обычно используют следующие средства очистки: Водные растворы кислот: уксусной, лимонной, щавелевой. Водные или водно-спиртовые растворы аммиака. Вываривание в растительном или вазелиновом маслах Использование средств бытовой химии: «Фейри», «АОС», «Мистер Мускул» и др.

Использование теплого мыльного раствора или желе, приготовленного из хозяйственного мыла.

Все эти способы имеют, по-видимому, лишь одно преимущество, заключающееся в доступности ингредиентов. Недостатки этих способов связаны чаще всего с их чрезмерной агрессивностью. При неосторожном обращении с этими средствами может раствориться не только слой продуктов коррозии, но и сам металл.

Известна паста для чистки металлических поверхностей от продуктов коррозии [авт.свид. СССР №985149 (1982)], содержащая фосфорную кислоту, этиловый спирт, жидкое стекло, бутилцеллозольв, хлористый метилен, каолин, воду. Однако эта паста, во-первых, неэффективна для очистки поверхностей из цветных и благородных металлов, во-вторых, содержит токсичные компоненты: бутилцеллозольв, хлористый метилен, в-третьих, в ее состав входит каолин - абразив. Использование любого абразива, какого бы тонкого помола он бы не был, может испортить поверхность изделия, особенно при наличии на ней тонкого рисунка. Неудобства вызывает также сложность способа приготовления пасты. Абразивные составляющие входят также в составы ряда других средств для очистки металлических поверхностей от продуктов коррозии и остатков лаков и клеев [авт.свид. СССР №1636434 (1991), патент РФ №2199581 (2003), патент РФ №2410416 (2009)]. Кроме того, указанные средства содержат токсичные и небезопасные в обращении органические растворители и кислоты. Эти средства малоэффективны для очистки поверхностей из цветных и благородных металлов, после их применения требуется тщательная промывка изделия водой.

Известен способ очистки поверхности серебряных изделий, заключающийся в использовании кашеобразной пасты, состоящей из 20 г «Трилона Б», 20 г бикарбоната натрия и 100 г воды [патент РФ №2453635 (2012)]. Недостаток этого способа связан с трудностью удаления остатков пасты с поверхности предмета после окончания чистки, что обусловлено с ограниченной растворимостью твердых компонентов пасты в воде. Это особенно актуально, если поверхность предмета имеет сложно рельефный, глубокий рисунок.

Известен раствор для удаления сульфидной пленки с поверхности серебра, содержащий тиомочевину, серную, изоникотиновую кислоты и метол [патент США №1033573, С23G 1/056 (1983)]. Использование этого раствора имеет существенный недостаток, связанный с тем, что удаление сульфидной пленки часто сопровождается растворением серебряной основы. Это особенно актуально для чистки посеребренных поверхностей.

Известно средство для очистки поверхностей медных, серебряных и золотых монет («Industrial Strength Coin Brightner MS 70», производитель «Betterbilt Chemical», США) от продуктов коррозии - принятый нами за прототип. В состав этого средства входят бутилцеллозольв, едкое кали, глюконат натрия, смесь динатриевых солей дисульфоната гексилдифенилового эфира и дисульфоната дигексилдифенилового эфира, вода. Это средство достаточно эффективно. Оно часто используется нумизматами для реставрации поверхности старинных монет, изготовленных из цветных и благородных металлов. Однако наряду с эффективностью пользователи отмечают и некоторую агрессивность этого средства: наряду с растворением продуктов коррозии оно при неаккуратном обращении способно растворять и сам металл. Кроме того, наличие в составе средства бутилцеллозольва и динатриевых солей дисульфоната гексилдифенилового эфира и дисульфоната дигексилдифенилового эфира позволяет сомневаться в безопасности средства. Бутилцеллозольв - органический высоко кипящий, но легко воспламеняющийся растворитель. На свету при контакте с воздухом может образовывать взрывоопасные перекисные соединения. При попадании в организм через кожу или рот может вызвать головную боль, головокружение, тошноту, рвоту [http://www.chemicalbook.com/]. Указанные выше производные дифенилового эфира, играющие в составе средства роль поверхностно-активных веществ, при попадании в организм через кожу, рот или посредством ингаляции могут вызвать необратимые негативные изменения в организме

[http://www.chemicalbook.com/RiskAndSafety.hlm#hazards].

Настоящее изобретение направлено на создание нового эффективного и безопасного для здоровья потребителя средства для очистки поверхностей предметов, изготовленных из благородных металлов. Указанный технический результат достигается тем, что для поверхностной очистки используют средство, включающее в себя:

- 2.5-5.0% динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты («Трилон Б»),

- 1.0-2.0% винной кислоты,

- 0.1-0.2% Синтанола ДС-10,

- 5.0-10.0% едкого кали,

- 2.0-5.0% этиленгликоля,

- дистиллированную воду (до 100%).

Приготовление указанного средства иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. В стеклянную, плоскодонную, одногорлую колбу емкостью 150 мл залили 50 мл дистиллированной воды, в ней растворили при взбалтывании 6.0 г едкого кали. К теплому раствору последовательно добавили 5.0 г динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, 1.5 г винной кислоты, 0.20 г Синтанола ДС-10, 2.5 г этиленгликоля. Каждый ингредиент добавляли после растворения предыдущего. После образования раствора его профильтровали через бумажный складчатый фильтр. К фильтрату добавили дистиллированную воду до 100 г. Полученный раствор используют для чистки.

Полученное в примере 1 средство является бесцветной, не пенящейся жидкостью, без запаха. Оно стабильно при длительном хранении при комнатной температуре.

Все ингредиенты состава, полученного в примере 1, эффективно дополняют друг друга, усиливая чистящие свойства. Они являются практически нетоксичными соединениями (класс опасности ≥3).

Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты («Трилон Б») - комплексон - белый кристаллический порошок, умеренно растворимый в воде, широко применяется в промышленности для промывки теплоэнергетического оборудования, водоподготовки в котельных и теплосетях, в целлюлозно-бумажной промышленности, в аналитической химии и многих других областях. LD₅₀=2 г/кг [http://esis.jrc.ec.europa.eu].

Винная кислота - комплексон - белый кристаллический порошок, умеренно растворимый в воде, является распространенным природным соединением, содержится в соках многих фруктов и ягод. Винная кислота применяется в пищевой промышленности как антиоксидант (Е-334), в медицине и фармакологии, аналитической химии, химической промышленности. Малотоксична (4 класс опасности) [http://benefit-him.ru/catalog/products-and-chemicals-for-construction/tartaric-acid/].

Синтанол ДС-10 - поверхностно-активное вещество - бесцветная паста, хорошо растворимая в воде, представляет собой смесь оксиэтилированных высших спиртов. Он служит для обезжиривания металлической поверхности. Синтанолы входят в состав моющих средств, используются как стабилизаторы суспензий, эмульгаторы, антистатики при переработке синтетических волокон, обезжириватели шерсти и металлических поверхностей, выравниватели при крашении кубовыми красителями, смачиватели, добавки в моющие композиции, диспергаторы. Малотоксичен (4 класс опасности).

Едкое кали - регулятор кислотности среды, способствует отшелушиванию и растворению продуктов коррозии - гранулы белого цвета, хорошо растворимые в воде.

Этиленгликоль способствует снижению испарения чистящего средства с поверхности металла - высококипящий органический растворитель, хорошо смешивающийся с водой. Этиленгликоль находит широкое применение во многих отраслях промышленности, в синтетической органической химии. Умеренно токсичен (3 класс опасности) [ГОСТ 10164-75].

Все ингредиенты состава, полученного в примере 1, достаточно дешевы. Полученный в примере 1 состав эффективно чистит поверхности предметов, изготовленных из благородных металлов. При чистке, например, поверхностей старинных монет полученный состав удаляет только продукты коррозии, не затрагивая патину, в отличие от средства «Industrial Strength Coin Brightner MS 70».

Примеры использования чистящего средства

Все работы с чистящим средством необходимо проводить в резиновых перчатках, очках. Следует избегать попадания средства на одежду, кожу, в ротовую полость, в глаза.

Пример 2 (слабая степень загрязнения поверхности очищаемого предмета, изготовленного из золота 585 пробы). Намочили ватный тампон в чистящем средстве. Протерли намоченным тампоном поверхность предмета, пока не достигнете нужного результата. Промыли поверхность предмета проточной водой и высушите ее, промокая фильтровальной бумагой. Можно использовать сухую и мягкую ткань. В результате очистки поверхность предмета приобретает цвет и блеск, характерный для чистых золотых изделий. Если окончательный результат не удовлетворяет, повторяют указанные операции.

Пример 3 (сильная степень загрязнения продуктами коррозии поверхности предметов, изготовленных из серебра). Нанесли на поверхность предмета с помощью ватного тампона чистящее средство. Подождали 2-3 мин, слегка протирая особенно загрязненные места. Собрали ватным тампоном остатки средства и хорошо промыли поверхность предмета проточной водой, затем высушили ее, промокая фильтровальной бумагой. Можно использовать сухую и мягкую ткань. В результате очистки поверхность предмета приобретает цвет и блеск, характерный для чистых серебряных изделий. Если окончательный результат не удовлетворяет, повторяют указанные операции.

Средство для очистки поверхностей предметов, изготовленных из благородных металлов, отличающееся тем, что оно содержит водный раствор компонентов при следующем их соотношении, %:

динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты («Трилон Б»)	2,5-5,0
винная кислота	1,0-2,0
Синтанол ДС-10	0,1-0,2
едкое кали	5,0-10,0
этиленгликоль	2,0-5,0
дистиллированная вода	до 100