Filmy na   o trawieniu płytek meteorytów żelaznych

Jak trawić powierzchnię meteorytu w celu uwidocznienia figur Widmanstättena

—(przepis wg Rubena Garcia i Andrzeja S. Pilskiego, ASP)

Szlifowanie

Powierzchnia meteorytu po przecięciu tarczą diamentową lub piłą taśmową wymaga jeszcze dodatkowego przygotowania. Na marginesie warto dodać, że ciąć meteoryty należy na mokro co zapobiega przegrzewaniu powierzchni cięcia oraz wpływa pozytywnie na żywotność drogich tarcz diamentowych. Powierzchnia powinna być płaska, gdyż wszelkie nierówności powierzchni uniemożliwiają praktycznie jej wypolerowanie, już nie wspominając o walorach estetycznych! Przed procesem trawienia należy zeszlifować ślady po cięciu zaczynając od grubego proszku szlifierskiego o gradacji ok. 60, potem 120 i tak dalej (należy systematycznie zwiększać gradację proszków o czynnik 2). Andrzej Pilski, mający opinię najlepszego w Europie (!) specjalisty od polerowania i trawienia, sugeruje, że najlepsze efekty uzyskuje się kończąc polerowanie na proszku o gradacji 600–800 (nie „na lustro”), wypolerowana powierzchnia nie powinna zawierać rys i śladów po pile.

  Druga sugestia ASP jest taka, że nie należy szlifować tarczą szlifierską trzymając w ręku płytkę, tak jak to widać na filmie Rubena, ale najlepiej na płaskiej szklanej szybie, jako powierzchni trącej. Niewielką ilość proszku szlifierskiego zwilżonego alkoholem lub olejem rozmazujemy na szybie. Na tak przygotowanej powierzchni kładziemy płytkę i lekko „centralnie” dociskając wykonujemy nią „losowe” łagodne owalne ruchy. Taka metoda pozwala nam zachować ostre krawędzie płytki, a nie jak to się często spotyka na wielu płytkach wyokrągloną faskę! Dodatkową zaletą szlifowania na „twardej” szybie jest fakt, że ziarna, które nie uległy rozdrobnieniu są wypychane poza płytkę (ten „urobek” spod płytki należy systematycznie usuwać poza pole ruchu płytki, gdyż nierozkruszone ziarna rysują szlifowaną powierzchnię niwecząc nasze wysiłki). Gdybyśmy używali jako podkładu „miękkiego” filcu lub skóry, to ziarna które by się w nie wbiły, rysowały by nam powierzchnię uniemożliwiając jej wypolerowanie. „Urobek” pozostały po szlifowaniu na szybie, możemy na drodze sedymentacji porozdzielać na żądane frakcje i ponownie go używać, co wpływa na obniżenie kosztów całej operacji!

  Niektórzy praktycy proponują by przed końcowym szlifowaniem proszkiem o gradacji 600–800 pokryć powierzchnię rozcieńczoną żywicą lub szelakiem w celu wypełnienia wszelkich szczelin i por, ma to zapobiec wnikaniu i pozostawaniu w nich resztek kwasu i późniejszemu rdzewieniu okazu. Po wytrawieniu należy tę szelakową powłokę usunąć alkoholem.

Trawienie

Sam proces trawienia nie jest jednakowy dla wszystkich typów meteorytów, np. różnie się trawią różne okazy nawet tego samego meteorytu.

  Do trawienie najczęściej jest używany tzw. nital czyli roztwór kwasu azotowego(V) (HNO₃) w alkoholu (metylowym, CH₃OH lub etylowym, C₂H₅OH) o stężeniu 5–12%. Można używać spirytusu o stężeniu ~70% (tzw. apteczny), ale lepiej jest stosować, np. spirytus rektyfikowany (~96%) o mniejszej zawartości wody. Im mniej wody w całym procesie tym lepiej. ASP poleca zamiast alkoholu etylowego – izopropanol (nazwa handlowa Propanol-2). Kwas może być o czystości cz., a niekoniecznie cz.d.a. (czysty do analiz). Ważne: przygotowując roztwór nitalu należy zawsze wkraplać kwas do alkoholu, nigdy odwrotnie; należy pamiętać, że kwas azotowy i jego roztwory są substancjami silnie żrącymi i niebezpiecznymi!!  Wszelkie czynności należy przeprowadzać w rękawiczkach. Roztwór do trawienia należy przygotowywać w ilości potrzebnej do jednorazowego trawienia, nie poleca się go przechowywać (a już na pewno nie w naczyniach szczelnie zamkniętych). Nital jest gotowy do użycia natychmiast po jego przygotowaniu. Jeszcze jedna ważna uwaga: pracujemy z substancjami lotnymi których pary są szkodliwe lub łatwopalne, więc wszelkie czynności należy przeprowadzać pod digestorium, a w domowych warunkach w dobrze wentylowanym pomieszczeniu!

  Są dwie „techniki” trawienia: pierwsza polega na systematycznym przemywaniu płytki nitalem za pomocą pędzelka (metoda Rubena, patrz film wyżej), druga metoda (stosowana przez ASP) to zanurzenie całej płytki w roztworze w kuwecie. W pierwszej chwili płytka pokrywa się ciemnym nalotem, który jednak szybko zanika. Płytkę pędzlujemy w obu metodach tak długo aż ujawnią się figury o intensywności nas satysfakcjonującej, co następuje już po kilku minutach, dłuższe pędzlowanie daje w wyniku głębsze trawienie. Stosując roztwór o większym stężeniu uzyskuje się figury szybciej i o bardziej ciemnym odcieniu. W trakcie całego procesu trawienia, płukania i suszenia nie należy dotykać trawionej powierzchni nawet w rękawiczkach.

Płukanie

Po trawieniu spłukujemy natychmiast resztki nitalu pod bieżącą wodą, a następnie płuczemy w roztworze jakiegoś płynu do mycia naczyń (ASP nie poleca używania detergentu, a do płukania sam stosuje gorącą wodę). Dobrze wypłukaną płytkę należy na sam koniec wypłukać w wodzie destylowanej. Po wstępnym obsuszeniu za pomocą bibuły lub szmatki bawełnianej należy dalej osuszać płytkę w silnym i gorącym strumieniu powietrza z suszarki do włosów (nie poleca się przemywać jej w kąpieli alkoholowej ani wygrzewać w piecu, gdyż często prowadzi to do jej zmatowienia lub powstania brunatnych plam). Wysuszoną płytkę należy na koniec umieścić w kąpieli natłuszczającej, której zadaniem jest wyparcie resztek wody ze szczelin i por oraz pokrycie płytki ochronną warstwą oleju. Ruben Garcia używa do tego celu płynu do automatycznej skrzyni biegów (ATF), natomiast ASP poleca Ballistol. Nie należy używać popularnego odrdzewiacza WD-40 i olejów rozpuszczalnych w wodzie! W kąpieli natłuszczającej Rubena płytkę można pozostawić na długo (pisze on, że nawet miesiącami czy latami bez oznak rdzewienia?!?), Andrzej Pilski poleca tylko obfite natłuszczenie, a następnie obsuszenie z nadmiaru oleju. Najlepiej byłoby wysuszoną płytkę nie natłuszczać lecz pokryć cienką warstwą lakieru VpCI-286, ale to kosztowna i mało rozpowszechniona wśród meteoryciarzy metoda.

Uwaga: Są meteoryty żelazne, które trudno „trwale” zakonserwować, np. taki „król rdzy” Nantan wymaga niemal nieustających zabiegów konserwatorskich, gdyż rdzewieje na oczach zrozpaczonych kolekcjonerów . Drugą przyczyną przechowywania płytek w oleju, są względy handlowe. Ucięta i wytrawiona płytka czeka nieraz miesiącami na nabywcę, więc aby w momencie sprzedaży wyglądała na świeżą, niektórzy dealerzy przechowują swoje skarby w oleju. Sam znam jednego dealera, który trzyma żelazną (sic!) część swojej oferty w eksykatorze nad silnie higroskopijną substancją i oferowane przez niego płytki wyglądają jakby były zrobione wczoraj. A że po transakcji u nabywcy sypią się dnia następnego, cóż B2B, jak mawia .

Do trawienia meteorytów stosuje się jeszcze pikral – roztwór soli kwasu pikrynowego w alkoholu (ale są to substancje silnie wybuchowe i raczej niedostępne). Czytałem również o trawieniu za pomocą 37% wodnego roztworu chlorku żelaza(II) (FeCl₂).

Artykuły o trawieniu: METEORYT 1/1993, p.8;

Barwne trawienie meteorytów

W literaturze są jeszcze opisane metody trawienia płytek meteorytów żelaznych z użyciem specyficznych związków, których dodatek powoduje uzyskanie dodatkowych, różnych kolorów (wybarwień) dla kryształów kamacytu, taenitu, schreibersytu, cohenitu. Są to metody trudne, wymagające sporej praktyki chemicznej i dostępności do rzadkich związków. W zastosowaniu do meteorytów dają często nieprzewidywalne i niepożądane efekty. Dla mnie są również wątpliwe pod względem estetycznym – różowo-kanarkowo-błękitne meteoryty ;-)) Ale ładne jest to co się komu podoba ;-) Opis tej metody z efektownymi (?!) fotografiami jest zamieszczony w: METEORYT 4/2001.

Wszystkie metody trawienia (i barwienia) meteorytów żelaznych są pochodnymi odpowiednio zmodyfikowanych receptur stosowanych w przemysłowym badaniu stali i stopów żelaza. Nital (zwany również nitol lub azotal) jest powszechnie stosowany do trawienia zgładów metalurgicznych próbek stali. Podstawowe publikacje o trawieniu i barwieniu stopów żelaza to wiele pozycji autorstwa Vander Voort G.F. oraz najpopularniejsza Bereha E., Shpigler B., Color Metallography, Amer. Soc. for Metals, Metal Park, Ohio, 1977; Vander Voort George - Color Metallography;

O konserwacji i przechowywaniu meteorytów - po wytrawieniu meteorytu następnym, koniecznym etapem jest jego zakonserwowanie.

Źródła (sources)

art. Garcia Ruben, Poradnik dla początkującego, jak ciąć, trawić i przechowywać meteoryty żelazne, METEORYT 1/2008, pp.18–21.

art. Zucolotto Maria Elizabeth, Klein Victor de Carvalho, Barwne trawienie meteorytów, METEORYT 4/2001, pp.42–43.

Uwagi i sugestie: jacek (meteorytomania)

link: Secrets to Cutting, Etching, and Preserving Iron meteorites by Ruben Garcia
Vander Voort George F., Color Metallography, http://www.georgevandervoort.com