Consegui produzir nanopartículas de cobre. falta o solvente e o polímero.

Luís Roberto C. da Silva · 31 de agosto de 2018

Saudações.

Na minha saga para produzir uma tinta condutiva eficiente e de baixo custo, consegui fazer cobre nanoparticulado através de processos químicos e baratos, com sulfato de cobre, sal de cozinha e palha de aço.

Agora preciso colocar esse cobre em uma tinta sem pigmento para que possa conduzir. Não pode ser qualquer tipo de tinta, já testei com tinta de tecido, cola, tinta de impressora e não foram eficazes.

Alguma sugestão?

adicionado 4 minutos depois

Acabei de testar com esmalte para unhas e a resistência ficou entre 20 e 30 ohms por centímetro. Ainda achei alto.

adicionado 10 minutos depois

Agora que o esmalte socou mais, a resistência caiu para 10ohms por centímetro.

adicionado 10 minutos depois

Ainda não é o ideal, mas é bem melhor que grafite heim!?

Luís Roberto C. da Silva · 31 de agosto de 2018

Agora que secou de vez, a resistência por cm com esmalte de unha ficou abaixo de 5 ohms. Parece uma boa sugestão, mas se alguém tiver uma melhor será bem vinda.

MOR_AL · 31 de agosto de 2018

Tente:

1 - Usar verniz acrílico com solvente para ficar menos viscoso. Já fiz isso. Há um limite para colar e ficar menos viscoso. Qualquer tinta, ou cola deixa resíduo (a cola) entre as partículas. Quanto menos melhor. Claro que ainda tem que colar.

2 - Aquilo que eu já mencionei antes. Coloque uma folha de papel, sobre o cobre já seco e colado e pressione raspando sobre a folha, com a unha ou algo não rígido e nem mole sobre o cobre. A resistência deve diminuir. A ideia é melhorar o contato entre as partículas.

Outro detalhe é que, apesar do cobre um pouco oxidado conduzir, ele conduz menos que quando não oxidado. Monitore a cor do cobre.

Quer entrar mais com detalhes do que você fez para obter o cobre em pó? Se foi pouca quantidade, sabe que vendem cobre em pó a quilo. Já comprei para usar em outra aplicação.

A resistência que você chegou não está bem definida. Procure colocar duas fitas adesivas paralelas delimitando as laterais do filete. Algo como 1 cm, ou 0,5 cm. Depois retire as fitas. Os filetes vão ficar na medida correta. Você poderá especificar X ohms por centímetro para fita com Y centímetros de lado. Assim você poderá avaliar melhor a resistividade.

Já pensou em usar filete fino de cobre retirado de fio? Faça o percurso que você deseja e cole. Ele estará isolado. Nas pontas, simplesmente retire a cola isolante. Vai ter menor resistência.

MOR_AL

Luís Roberto C. da Silva · 1 de setembro de 2018

Com certeza vou tentar melhorar. Obrigado pelas dicas.

Sei que vendem cobre em pó, mas é muito caro, inviável.

Quanto a quantidade que obtive não foi pouco, uns 50g e dá pra produzir quanto quiser, a baixo custo. Segue o tutorial:

- Adquirir sulfato de cobre (R$ 20 o quilo em lojas de piscina)

- Fazer uma solução de água com sal de cozinha até saturar.

- Adicionar sulfato de cobre até saturar.

- Inserir palha de aço e mexer continuando inserindo palha de aço até deixar de se desmanchar e o líquido ficar incolor.

- o pó de cobre fica no fundo e é muito bem fininho.

- Por fim, coar com filtro de café e um funio, e colocar em toalha de papel pra secar.

MOR_AL · 1 de setembro de 2018

@Luís Roberto C. da Silva

Para onde foi o ferro da palha de aço? Ficou misturado com o cobre? Segundo um vídeo do YouTube, fica misturado na água como ferro 3.

Eu cheguei a obter cobre em pó por eletrólise. O sulfato de cobre já reduz a condutividade da água. Eu não usava o sal.

Aplicava uma corrente elétrica contínua. Em um polo tinha uma peça de cobre e no outro tinha um metal (usava ferro).

Dependendo da corrente, o cobre depositava no ferro, mas não grudava. Depois de um tempo eu desligava a corrente e recolhia o cobre do eletrodo de ferro e lavava com água corrente. Seria melhor usar aço inoxidável ao invés de ferro. A água contém minerais, que podem acelerar a oxidação e neste momento o cobre pode oxidar com alguma rapidez. A corrente era controlada. dependendo da quantidade de sulfato de cobre dissolvido, da proximidade dos eletrodos e da tensão da fonte. Tente com um desses carregadores de celular velhos. Se puder medir a corrente que passa, limite ela dentro das especificações do carregador. Eu tinha uma fonte de tensão ajustada.

MOR_AL

Luís Roberto C. da Silva · 1 de setembro de 2018

@MOR Na verdade o ferro da palha de aço fica na solução no lugar do cobre, formando cloreto de ferro e sulfato de ferro.

Usando sem o sal, o cobre gruda do ferro oxidado e não forma micro ou nanopartículas, mesmo sem eletrólise.

O metal a ser reduzido deve ser mais reativo que o cobre. Usando aço inox não vai funcionar, pois o inox é menos reativo que o cobre.

O ideal é com palha de aço, pois tem vários fios de ferro, o que aumenta o contato com a solução e a reação é praticamente instantânea se mexer bem.

adicionado 1 minuto depois

E claro, sempre fica alguma impureza junto com o cobre, por isso é recomendado a sua lavagem.

MOR_AL · 1 de setembro de 2018

7 horas atrás, Luís Roberto C. da Silva disse:

@MOR Na verdade o ferro da palha de aço fica na solução no lugar do cobre, formando cloreto de ferro e sulfato de ferro.

Até a solução começar a saturar. Depois vai haver decantação do sal. O vídeo informa que vai haver produção de ferro 3. Como não dissolve na água, vai para o fundo, junto com o cobre.

Usando sem o sal, o cobre gruda do ferro oxidado e não forma micro ou nanopartículas, mesmo sem eletrólise.

Eu desejava grudar o cobre e tive dificuldade, pois boa parte do cobre depositado formava pó facilmente solto.

O metal a ser reduzido deve ser mais reativo que o cobre. Usando aço inox não vai funcionar, pois o inox é menos reativo que o cobre.

Sim. Mas com a fonte de tensão vai haver migração do cobre para o aço inox. Pesquise no YouTube, que tem vídeo mostrando a migração.

O ideal é com palha de aço, pois tem vários fios de ferro, o que aumenta o contato com a solução e a reação é praticamente instantânea se mexer bem.

Ok!

adicionado 1 minuto depois

E claro, sempre fica alguma impureza junto com o cobre, por isso é recomendado a sua lavagem.

Bom.

Já produzi cobre em pó do modo que expus. Meu erro foi somente o tratamento após a obtenção do pó de cobre. Deixei oxidar.

Com eletrólise, a solução de sulfato de cobre não gasta, pois o cobre migra do eletrodo de cobre para o outro eletrodo. A solução de sulfato, com corrente elétrica, transporta o cobre de um eletrodo como íons, até chegar ao outro eletrodo.

Já tem muito tempo que estudei química e me interessei pelo assunto. Alguns detalhes técnicos podem não estar 100% corretos, mas a base teórica é mais ou menos essa e a prática mostrou que acertei com alguma coisa. Estou partilhando minha experiência. Talvez você possa pular algumas etapas/horas de trabalho.

MOR_AL

Luís Roberto C. da Silva · 1 de setembro de 2018

Sim, sei que o metal migra de um eletrodo para o outro, mas fazendo a reação sem eletrólise o cobre é formado mais puro e o ferro vai pra solução. Depois que o cobre da solução acaba, não tem mais reação, o ferro (palha de aço) não será mais consumido. Usando a eletrólise, como vai liberar oxigênio da solução, o ferro vai oxidar e se misturar ao cobre, causando mais impurezas e com isso oxidando mais rápido o cobre. Na eletrólise, com aço inox, deve ser realmente melhor.

adicionado 4 minutos depois

Ah, quando ao verniz acrílico, não deu certo. O verniz isolou totalmente o cobre e olha que coloquei bastante.

MOR_AL · 2 de setembro de 2018

4 horas atrás, Luís Roberto C. da Silva disse:

Sim, sei que o metal migra de um eletrodo para o outro, mas fazendo a reação sem eletrólise o cobre é formado mais puro e o ferro vai pra solução. Depois que o cobre da solução acaba, não tem mais reação, o ferro (palha de aço) não será mais consumido. Usando a eletrólise, como vai liberar oxigênio da solução, o ferro vai oxidar e se misturar ao cobre, causando mais impurezas e com isso oxidando mais rápido o cobre. Na eletrólise, com aço inox, deve ser realmente melhor.

Ok!

adicionado 4 minutos depois

Ah, quando ao verniz acrílico, não deu certo. O verniz isolou totalmente o cobre e olha que coloquei bastante

Ok!

MOR_AL

Sérgio Lembo · 2 de setembro de 2018

Os artistas antigos utilizavam o ovo como aglutinante dos pigmentos nas construções de suas tintas. Não sei dizer agora se era a clara ou a gema. Vale a pena tentar. É fácil e barato.

Luís Roberto C. da Silva · 2 de setembro de 2018

14 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Os artistas antigos utilizavam o ovo como aglutinante dos pigmentos nas construções de suas tintas. Não sei dizer agora se era a clara ou a gema. Vale a pena tentar. É fácil e barato.

Interessante. Pesquisei e a melhor forma é só com a gema, água e o pigmento. Vou tentar, depois posto o resultado.