给主镜镀膜
我打算用上高中就学过的银镜反应进行镀膜,然而在镀膜前我犯了一个没有提前调查清楚怎么操作的错误,因此这浪费了我将近80rmb,所以我在这里提前说一下给望远镜镀银膜的操作方式和高中学过的银镜反应操作有点不同
Caution
硝酸银含有重金属,如果你不想皮肤变黑,务必在戴手套的条件下操作。同理,氢氧化钠和氨水有腐蚀性,务必带好口罩和护目镜,在通风条件下操作
第一次镀膜
先用胶带在望远镜边缘围上,不过第一次做的时候忘记检验是否有水泄漏了,然后尝试使用经典的水浴加热,实际上这确实能加快反应速度,我的想法是先在盆子里预热主镜,然后再倒上热水,我比较懒并没有使用蒸馏水清洗镜面

下一步就是要配化学品了,银镜反应用到的原料有硝酸银,氨水,氢氧化钠,葡萄糖充当还原剂,氨水是3%的,因为没有硝酸银固体买,所以我买的硝酸银是0.1mol/L 100ml,写的时候价格40rmb左右,是我能找到最便宜的。不过我没有买任何化学器材,连秤都没有,所以只能用洗衣用的洗洁精盖子临时用一用,盖子的刻度最大只有50ml,我只能凭感觉去使用葡萄糖和氢氧化钠。第一次试验我尝试先倒30ml的硝酸银进行滴定。因为硝酸银比较少,所以我用了一个笔的笔头,大拇指摁住笔头的一端汲取氨水进行滴定,这个过程是比较简单的,滴入氨水硝酸银会产生络合物沉淀,只要持续加入氨水并摇晃直到沉淀消失就可以了。然后往葡萄糖和氢氧化钠的容器里加入50ml的水配制碱性葡萄糖溶液

在盆里预热的主镜比预想的温度要低,因为散热面积太大了,给了我一个不好的开头。果然倒入热水后水很快就变凉了。往镜面上倒硝酸银后,往里面滴一滴碱性葡萄糖溶液后,它反应很迅速,立刻产生黑色物质并在镜面上留下一层银,可能是我氢氧化钠放太多了。不过我已经有点慌,因为这已经完全偏离以前学过的标准流程了,然后我做了一个错误的决定,直接将所有碱性葡萄糖倒入,反应很快,液体立马就变色了。因为密封比较差,所以有些硝酸银沿着胶带的空隙流了出来,此时我已经知道这次算是失败了。反应结束后只在主镜上留下一层很薄的而且泛黄的银,关键是它分布不均匀,有些地方还是几乎没有镀上银的。然后我就准备去把这层银去掉了,因为找完资料后我不知道这层银膜还能不能留
- 关于那个泛黄的,我找到资料说它需要用麂皮擦,不过我没试过,还可能是碱性葡萄糖溶液用的不是蒸馏水
后续配好原料,密封好后,尝试在室温下进行该反应,都无一例外地失败了,不过效果比第一次要好,问题是泛黄而且反光性比较差,所以我想是不是硝酸银量不够或者是操作方法有问题
用手去除银膜可能不能完全去除,这里我用抛光盘去除银膜
第二次镀膜
第一瓶硝酸银用完了,我又重新买了一瓶完整的,这次直接用完100ml,我参考了一些资料,有一个视频有完整的原料配比,5g AgNO3,3g NaOH,2.8g 葡萄糖,0.1mol/L 100ml的硝酸银大概1.7g硝酸银,按比例使用就行。然后还发现有一个将镜面朝下的镀膜方法,视频在这里,这次先配制托伦试剂,往硝酸银滴加氨水,沉淀消失后再加氢氧化钠,沉淀重新产生再滴加氨水直至沉淀消失。我先将葡萄糖溶液倒入盆中,然后倒入托伦试剂,再将镜面朝下浸入液体中。或许是我氢氧化钠放少了,这次反应很慢。结果就是仍然发黄发白,反光效果很差

- 这次我依然没有用蒸馏水溶解葡萄糖和氢氧化钠,不知道是不是这个原因
第三次镀膜
我的灵感来源于第一次镀膜,当时倒上硝酸银后立马在镜面上留下了一层银,所以我想到了喷镀这种方法。于是我上网找资料,但国内似乎并没有人使用喷镀镀银这种方式,但是我在国外找到了一些论坛,有人记录了这种方法,但缺少较完整的过程。其实这种方法用料少,成功率高,我第一次就成功的镀上一层较为完整的膜了,比之前的几次镀膜效果都好,而且对比前几次的硝酸银使用量,喷镀的方式的使用量可以说少得惊人,而且膜也足够厚。之前看过一个用5g硝酸银的教程,泡着镀的,我就感觉这大部分的硝酸银都浪费掉了。下面给出具体过程
首先需要买两个用来喷镀的喷瓶,我买了两个200ml的。接下来配制碱性葡萄糖溶液
往瓶里加1g~2g的葡萄糖,然后加上一两片很小的NaOH片,加入大约50ml纯净水溶解,这部分我是凭感觉来的,因为测试喷镀的时候可以改变NaOH的量。然后另一个瓶里加入十几毫升的硝酸银,用3%氨水滴定

然后往一块测试镜面喷镀,我先喷碱性葡萄糖溶液,再喷另一瓶。效果如下图

玻璃上有些痕迹,这些痕迹的位置是我冲洗时用橡胶手套擦洗的位置,镀银的效果比没擦的位置要好,可能去掉了玻璃表面上的灰尘和油污,看来手套也可以清理玻璃镜面。然后我又拿剩余的部分喷镜面,玻璃用水龙头的水直接冲洗,然后用橡胶手套反复擦洗镜面。效果如下图

Note
这里的窗帘是反射的,可以看到灯管

这个效果非常不错啊,测试的效果都要比之前两次镀的更好,最关键是只用了十几毫升的硝酸银,这个硝酸银消耗量少之又少了。但是可以看到液体流下镜片底部会因为表面张力汇聚在一起,然后反应出一层黑色的膜。还有一部分可能是我没擦干净,膜有点薄。我尝试往薄的部分多喷点,但是没用。又尝试不完全去银膜重新清洗膜比较薄的位置,然后再喷镀,虽然镀上膜了,但是膜的新旧痕迹很明显,所以膜损坏后要重新完全清除旧的银膜,才能重新喷镀

为了防止镜片底部边缘产生黑色的膜,我喷镀的时候会不断地旋转镜面。我还尝试了增加NaOH的量,但增加后的效果反而不如NaOH较少的效果好,所以在实际操作中NaOH要从少到多地测试几遍,获取最适合的NaOH浓度。鉴于喷镀对硝酸银的消耗,你可以多喷镀几次,直到试出满意的镜面,我测试并喷镀几次镜面后才试出满意的镜面,而且此时100ml的硝酸银还剩很多!可能还有一大半
图里泛黄是因为没干透

镀膜后拍的几张
手机十倍放大,可以隐约看到风力发电机

20mm目镜,手机放大,目视还是很清晰的

20mm目镜,镀膜后十分亮眼,看起来糊的原因仍然是手机和十几块的杂牌目镜,目视条件下还是挺清晰的

还有一个12mm的目镜,不过我已经在学校了没有拍