用9V電池蝕刻煮水壺

三月 17, 2015
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簡單而且安全,材料只需一顆9V電池、醋和鹽,就能在金屬上進行蝕刻。
每當我要自己釀酒的時候,在不同階段總是需要測量釀酒鍋內的容量有多少,好判斷釀造效率、監控蒸發率,或是比對食譜估算的蒸煮量和實際的蒸煮量。可惜很少製造釀酒鍋子的廠商,會在鍋子內印上容量刻度。

於是有些人在釀酒時,為了要監控容量,會在鍋子裡,裝上昂貴的目測玻璃,或是自製刻度棒伸進麥汁裡頭量測。以前我也用刻度棒,但是每次釀酒都要用額外的工具實在很麻煩,而且刻度棒伸進冷卻的麥汁很可能會污染麥汁,所以我決定要想出一勞永逸的辦法,光靠鍋子就能知道容量。

我在搜尋金屬蝕刻的資訊時,學到一種製刀商常用來將品牌符號刻在刀上的技術,也就是電解酸蝕技術。聽起來很複雜,但我將它簡化了,只需便宜家庭用品即可辦到。
酸蝕的過程原理非常簡單,讓小伏特電流藉由酸液通過金屬,便能在金屬表面刻出印記。這裡會用醋當酸液,而且為了要能導電,所以加入鹽當電解質。若要刻出如霜般的白色永久痕跡,電源大約要912伏特的直流電,我建議用9伏特的電池。有了酸液跟電流,還需要一根棉花棒,當作蝕刻工具。有棉花的一端,會沾上醋,然後從沾滿醋的棉花通電到電線。

這個方法不只可以用來蝕刻釀酒鍋的刻度,也可以在任何一種金屬設備上刻出標誌(鋁或不鏽鋼)。想想看,如果自家的釀酒區到處可見自己的標誌,這不是很棒嗎?

原理解說


現在我說明背後的科學原理:鹽在醋裡會溶解成帶正電的鈉離子和帶負電的氯離子,這樣才能讓電流在溶液中流動。而電流加上酸,會促使金屬的離子溶解,隨著電流走,在我們的例子是離開金屬。於是能夠剝解表面的金屬,改變金屬的表面質地。不同質地的金屬,反射出光線的程度不一樣,所以我們才會看到有個永久印記在上面。這個化學反應過程會產生二氧化碳,讓你聽到滋滋的聲音。整個作業過程,其實是電鍍的相反程序,電鍍是將我們剛才提到的電極顛倒過來。

蝕刻有什麼樣的風險呢?不鏽鋼及鋁在接觸到氧氣時,都會在外表自然形成氧化層,防止進一步生鏽或遭受侵蝕。每次蝕刻後,只要幾秒鐘的時間,蝕刻之處表面會隨即氧化,跟釀酒鍋的剩餘地方一模一樣,形成保護層。不過我還是建議你,在蝕刻昂貴的釀酒鍋前,先在不要的金屬上測試一下,或是在鍋內不顯眼的地方塗塗看,像是鍋子的內側,以免到時候出現不想要的驚喜。

注意:有些不鏽鋼合金含有鉻,在電解蝕刻的過程中可能產生些微的六價鉻,六價鉻是致癌物。因此在蝕刻過程,記得戴上拋棄式手套,鍋子蝕刻完也要拿去徹底沖水才能使用。

材料:

  • 釀造鍋,不鏽鋼、鋁鍋或其它自選的鍋子


  • 9V電池
  • 電池扣連接器
  • 防水膠帶,或是油性筆
  • 棉花棒
  • 自黏型染版,想蝕刻的數字或圖樣
  • 拋棄式手套


1.標註水位高度

图片

  • 確定鍋子放平,否則水位會不準。
  • 鍋內注水,想要標註多少的刻度,就在不同水位的鍋邊貼上膠帶,膠帶要防水,才不會在水中脫落。我每次注入1加侖3.8公升)的水 (記得確定用來加水的容器容量是正確的)
  • 小訣竅:如果容器的邊是垂直沒有彎曲,你可以用尺量兩個水位的距離,向上累加劃記。
  •  在想要蝕刻水位記號、已經貼上膠帶的條狀區域周圍,繼續貼上膠帶,做出模板。(參見步驟6
  •  或者,你可以用蠟筆或油性鉛筆劃線,但我個人偏好利用膠帶做出來的模板,因為線條比較清楚。

2. 套上數字刻版 

  • 具有黏著性的字母或數字模板最適合,因為不會脫落,而且在蝕刻過程中,能妥當控制醋量。建議去住家附近手工藝品店找找。
  • 在想黏貼的地方,將模板牢固貼上。蝕刻前再將模板貼上即可,工作會更為容易。

3.  混和酸跟電解溶液

  • 醋和鹽混和在一起,搖勻或攪拌以溶解鹽分。
  • 二者的比例不是那麼重要,只需要夠多鹽讓電流通過即可。我的配方是1/4茶匙的鹽及1/4杯的醋。

4. 煮水壺接上電線

  • 9V電池扣的正極(+)連到鍋子上。連接很簡單,只要將裸線貼到鍋子上任何地方即可。
  • 基本上,連接電線會讓整個鍋子以低伏特通電,準備隨時可以在鍋子上開始蝕刻。(但別擔心,電流很小,不用擔心觸碰鍋子會發生危險,因為這只是像你用手觸碰電池兩極而已。)

5. 準備蝕刻工具

  • 將電池的負極(-)接到棉花棒頭,電線必須接觸到醋溶液。再三確認電線與棉花棒頭是否綁緊,才能夠在蝕刻的時候通電。
  • 我發現在蝕刻的過程中,電線會吃進去棉花裏頭,所以不太需要用膠帶貼住,不過也是可以用膠帶暫時固定。

6. 開始蝕刻

  • 注意:有些不鏽鋼合金含有鉻,在電解蝕刻的過程中可能產生些微的六價鉻,六價鉻是致癌物。因此在蝕刻過程,記得戴上用完即丟的手套,鍋子蝕刻完也要拿去徹底沖水才能使用。
  • 棉花棒沾上醋溶液後,碰觸鍋面。假如聽到嘶嘶的聲音,或是冒泡,表示有在運作。只需幾秒鐘,就能永久溶解些許金屬。不要讓棉花棒停在一個地方太久,否則會出現不均勻的印記。
  • :蝕刻過程中,棉花棒會吸收化學反應的副產物,顏色會改變。我的經驗是這不會影響蝕刻。
  • 記住,只要碰觸到鍋面,鍋面就回不去原本的樣子,所以不要急。
  • 刻出幾個線條後,沖沖水,檢查一下,看刻度夠不夠清楚?彼此差異不會太大?邊檢查邊感受一下棉花棒要停留多久,刻度才會好看。
  •  刻到滿意後,再解開電線,撕去模板,鍋子沖水。完工!

結論

這個蝕刻方法,也可以用在鍋子以外的物品,不一定要刻刻度。你可以在幾乎所有金屬設備上(鋁或不鏽鋼),刻上特別標幟。想想看,自家的釀酒區或工作室,隨處可見自己的標幟,不是很棒嗎?

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Matt Bates
馬特‧貝茲自己釀酒已經10年,喜愛動手製作釀酒工具與設備。

(譯:謝孟達)
原文


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