Разделы сайта
Выбор редакции:
- Россия - история освоения и заселения земель Как происходило освоение новых земель
- Формирование правильного звукопроизношения шипящих у дошкольников в домашних условиях Упражнения для правильного произношения ж ш
- Как сделать словарь русского языка, который захочется читать
- Витя Малеев в школе и дома (илл
- Урок «Духовные и нравственные качества Герасима: сила, достоинство, сострадание к окружающим, великодушие, трудолюбие
- Судьба 28 героев панфиловцев
- Вопросы и задания к главе VIII
- Используя дополнительные источники информации, докажите, что движение материков
- Какой материк и почему называют новым светом Почему южная америка называется новым светом
- "Мцыри": история создания поэмы Мцыри 1 глава краткое содержание
Реклама
Хлорное железо пропорции для травления. Как приготовить водный раствор хлорного железа. Химические явления при травлении плат. Меры безопасности |
Для изготовления печатной платы обязательно нужен реактив растворяющий медь. Наиболее распространенным, и относительно безвредным является трехвалентное хлорное железо. Его можно приобрести в магазине радиодеталей. Выглядит банка вот так: На этикетке написана инструкция по приготовлению, обращает на себя внимание время травления 40-50 мин. Возможно для кого то это покажется нормальным. У меня вот такое. Похоже что порошок(если его можно назвать таковым) свежий. Если в банке есть «сироп» , значит сырость потянул, а может быть такой и был с завода. Обычно я делаю на глаз, но в этот раз решил задокументировать. Ложку желательно использовать пластиковую, так как алюминий растворяется. У меня ее не было. Понадобится пол литровая стеклянная банка,капроновая крышка(желательно зарание проверить подходит она к банке),вода, ложка. В данном случае раствор приготовлен по пропорции 1:2. 1 часть хлорного железа, 2 части воды. Хорошо размешиваем раствор, даем отстоятся пол часа. Приступаем к травлению.Нагревание значительно ускоряет процесс.Греть желательно не выше 60-70 градусов.На глаз это когда с жидкости пойдет пар. Для этих целей я использую эмалированную железную миску. Срок эксплуатации посуды-года два, при активном использовании. Потом в ней образуются дырки. Перед тем как класть плату в раствор,ее желательно смочить водой. Это избавит вас от очень большой не приятности в виде маленьких пузырьков, который в итоге могут создать замыкание между дорожками или испортить эстетический вид. На фото я это не сделал. Наливаю раствор, и запускаю секундомер. Греть нужно на очень медленном огне. Раствор быстро нагревается. Вуаля! Плата готова. Для такой площади печатной платы, процесс занял не более 5 минут. Внимание!
Хлорное железо III (железа хлорид, железа трихлорид, но не хлористое железо FeCl 2) использовалось нашими предками в советское время для успешного травления печатных плат, растворяя медь. Но встали вопросы: может ли оно растворять припой, каков сам механизм травления. Итогом статьи стал отказ от хлорного железа: как устаревшего, химически грязного и неэффективного реагента. Сначала о покупке реактивов. Опять дешевый магазин РусХим, опять оттуда ушел нагруженный, как ишак: Поэтому купил с прилавка: А также: Некондиционные реагенты могут быть аж выпуска 1971 года - тара теряет свой внешний вид (резиновые пробки неприятно пахнут, например), и все реагенты лучше пересыпать в собственную тару. Поэтому у начинающего химика под рукой всегда должно быть много пластиковых бутылок и стеклянных банок как расходного материала: реагенты хранить в стекле, пластиковую тару использовать многоразово для проверенных реакций и одноразово для непроверенных. Банки высотой с пробирку использовать как утолщение и защиту от протечек/взрывов этих пробирок для непроверенных реакций. Этикетки с банок проще снимать феном (отойдет этикетка), а остатки клея - растворителем (не всякий клей поддается горячей воде, есть водостойкие). Итак, отличия шестиводного и безводного хлорида железа: О растворе хлорного железа: Эксперимент с раствором хлорного железа безводного ~20% (плотность 1.175г/см 3 - 23.5г на 100мл воды): Эксперимент с раствором хлорного железа шестиводного (~20%, 39г на 100мл): Нестандартное применение хлорного железа: Ранее были выработаны правила на неизвестные вещества: рассматривать новый реагент как убийцу первого класса опасности (это спасло меня сегодня от ожогов от сернокислого цинка, т.к. в интернете прочитал иную информацию о его классе опасности). При работе же с реагентами хоть немного знакомыми выработалась другая группа правил: И правила сохранности оборудования: Теперь о провальных способах растворения меди и припоя: Теперь о цене на печатные и макетные платы. Российские магазины отметаются сразу: текстолит стоит бешеных денег, да и платы с отверстиями тоже. Чудик на работе купил макетную плату размером примерно 120x80 за 720 (!) рублей. Срочно, срочно на алиэкспресс. Макетная плата с бесплатной доставкой стоит 65 рублей, но и тут есть способ удешевления. 10 плат по 65 рублей - 650 рублей; а если выбрать плату 100x220 по 24 рубля с платной доставкой 37 рублей - для каждой последующей платы доставка будет увеличиваться всего на 4-6 рублей (зависит от продавца). Итого 7 плат по 24.20 вышли в 214 рублей - по 30.50 за плату огромного размера. Если размер велик - легко режется ножницами, а по металлу - вообще как ножом по маслу. Общие выводы: Итог статьи: для травления меди и припоев хлорид железа подходит, однако вероятно существование более безопасного и действенного реактива. (добавлено 14.06.2016)
Работа над ошибками и уточнения: (добавлено 18.06.2016) Сильна гигроскопичность хлорного железа - безводное сначала превращается в шестиводное при контакте с воздухом, а шестиводное из камня превращается в жидкость. В итоге промокать салфеткой пришлось, а не подбирать пинцетом - просыпал, но успел предотвратить песенку "оранжевое небо, оранжевое море" (подставить паркетную доску, открытую часть стола и близлежащие предметы). Хлорное железо идеально подсвечивается холодным светом . Потерянное на полу хлорное железо постепенно прореагирует с водой с образованием дигидроксохлорида железа. Плата с трансформатором (невозможно было выпаять) успешно очистилась от металлов и трансформатора, а последний... отдаленно напоминал трансформатор. А вот погруженная дополнительно металлическая емкость от спиртовки... оказалась алюминиевой! Реакция пошла полным ходом, с нагревом и газовыделением - пластиковая тара деформировалась от температуры (видел лишь окончание процесса). На балконе открытом в этот момент вдобавок пошел дождь. Раствор тоже оказался гигроскопичен и начал забирать влагу из воздуха. Как следствие - вышел из берегов, и тара с двойным дном спасла повторно! Но то, что я не вытащил из тары металлическую емкость (помимо плат), понял только на следующий день: емкости не было, растворилась полностью , и я про нее забыл. Цвет раствора, кстати, был не цвета ржавчины, а цвета горчицы. (добавлено 19.06.2016) Раствор, насыщенный медью, становится ядовитым - предотвращать попадание на кожу. Про раствор хлорного железа (касательно разновидностей металлов) пишут, что "жрет все подряд". Китайские платы содержат припой отличный от ПОС 61 - хуже разрушается, без подогрева раствора уже никуда не деться. Был вопрос: "мыть ли одноразовую посуду или выбрасывать" - ответ "мыть": холодная вода еще не так дорого стоит. Зеленый окрас раствора после травления - CuCl 2 и CuCl. Попытка вытравить переломившееся жало из паяльника закончилось трагично: хлорное железо (не касаясь медных проводов, но находясь в 2 сантиметрах от них) скорродировало их так, что они легко отсоединились. Дистанционное пагубное влияние хлорного железа на окружающие предметы более чем доказано. Реакции с нихромом не произошло. (добавлено 24.06.2016) Ха, есть-таки способ лучше. Не грязный медный купорос из садоводческого магазина, не персульфаты натрия/калия/аммония - а обычная лимонная кислота . (добавлено 30.09.2016) Об утилизации хлорного железа. Попытка высыпать в раковину и смыть большое количество закончится плачевно: разводы, выделение соляной кислоты (!), очень высокая температура раствора. Если безводное - еще хуже. Казалось бы, есть очень простой способ деактивировать хлорное железо: засыпать гранулами едкого натра (FeCl 3 + NaOH → Fe(OH) 3 + 3NaCl). Гладко на бумаге, да забыли про овраги: расплав этих веществ никак не реагирует, пока не добавить воду. А так как едкий натр при растворении в воде выделяет тепло, и то же самое делает хлорное железо - получаем просто бешеную температуру на выходе. Спасла толщина банки, ее касаться было невозможно - и отправилась в емкость с холодной водой. Как ни странно, не треснула. Казалось бы, есть очень простой способ деактивировать хлорное железо: смешать с кальцинированной или пищевой содой (2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O → 2Fe(OH) 3 + 6NaCl + 3CO 2 ; FeCl 3 + NaHCO 3 → Fe(OH) 3 + NaCl + CO 2). Гладко на бумаге, да забыли про овраги: огромное газовыделение подхватывает раствор и насыщает им комнату. Можно, конечно, сливать в раковину хлорное железо через воронку в горловину вместе с водой - по столовой ложке. Но когда берешь ХЖ ложкой - брызги или кусочки, в зависимости от типа, из тары хаотично вылетают. Вот насыпал в банки для опытов по чайной ложке ХЖ без верха; казалось бы, ни кусочка мимо - а газета в некоторых местах порыжела мелкими пятнами (ХЖ набрало воды из воздуха и испачкало газету). В общем, ХЖ годится только для травления плат; и то неэффективно. Не стоит его покупать вообще; а если купили - замучаетесь деактивировать/утилизировать. (добавлено 06.10.2016) Проверил ХЖ на ртути, специально разгерметизировав градусник на балконе. Ртуть выливалась на несколько дощечек паркетной доски (имитация домашней обстановки). Вылил 40%-ный раствор ХЖ - ртуть быстро начала растворяться: превращаться в сулему (сильнейший яд, отравиться которым можно через царапину на коже). 2FeCl 3 + Hg → 2FeCl 2 + HgCl 2 . Мало того, что яд на выходе, так еще и проблема химической "чистоты" ХЖ осталась - паркетная доска в итоге покрасилась в ржавый цвет. То есть, применять ХЖ для нейтрализации ртути можно - но сохранение качества поверхности после этого не гарантировано, и надо нейтрализовать сулему уже другими химическими реагентами. Это было последней каплей. Высыпал оба вида ХЖ в ведро на открытом балконе и через 2-метровый желоб стал заливать крепкий раствор кальцинированной соды. На нейтрализацию ушла вся пачка 600г; газа было море, была пена, ведро ощутимо нагрелось: FeCl 3 + Na 2 CO 3 → 2Fe(OH) 3 + 6NaCl + 3CO 2 . Выделение газа и пены с применением пищевой соды было бы феерическим. Полученный раствор ржавчины с поваренной солью был слит в канализацию. Ртуть лучше раскаленным порошком серы засыпать: за сутки получится безвредное соединение на поверхности шариков ртути: S + Hg = HgS. Эти шарики уже будут твердыми - проще собрать. Также рекомендуют способ обработки хлорамином. (добавлено 17.10.2016) С утилизацией хлорного железа пропал неприятный запах в шкафу с реагентами. Вонючка наконец-то была найдена и устранена. Хлорное железо - средняя соль трехвалентного железа и соляной кислоты. На вид это химическое сырье представляет собой мягкую кристаллическую массу ржаво-коричневато-черного цвета. Температура его кипения составляет 319°С, температура плавления - 309°С. Хлорное железо образуется в результате нагревания железа с хлором. Его можно получить также как побочный продукт при производстве хлорида титана TiCl4 и хлорида алюминия AlCl3. Еще один способ получения хлорного железа – горячее хлорирование или окисление раствора FeCl2 с последующим выпариванием раствора FeCl3. Сфера применения хлорного железа достаточно широка. Его используют как коагулянт для очистки воды, как катализатор в органическом синтезе, как протраву в процессе окрашивания тканей, а также для приготовления железных пигментов и прочих солей железа. Еще раствор хлорного железа используют для травления печатных плат. Достаточно широкое распространение хлорное железо получило в качестве коагулянта в процессе очистки промышленных и городских сточных вод. По сравнению с другими коагулянтами, в частности с сернокислым алюминием, этот химический продукт имеет важное преимущество – хлорид железа наделен высокой скоростью осаждения разнообразных примесей. В результате гидролиза хлорное железо образует малорастворимый гидроксид железа. В процессе его образования захватываются различные органические и неорганические примеси, образуя при этом рыхлые хлопья, которые легко удаляются из очищаемых стоков. Такие хлопья, плотностью 1001–1100 г/л и размером 0,5–3,0 миллиметров, имеют довольно большую поверхность с отличной сорбционной активностью. В процессе их образования в структуру включаются взвешенные вещества (крупные микроорганизмы, клетки планктона, ил, остатки растений), коллоидные частицы, а также часть ионов загрязнений, ассоциированных на поверхности данных частиц. При помощи данного продукта процесс осаждения шлама протекает намного быстрее и глубже. Еще одно преимущество хлорного железа - его благоприятное влияние на биохимическое разложение шлама. Для качественной очистки сточных вод на один кубический метр требуется 30 г хлорного железа. Очистка вод хлорным железом уменьшает содержание растворимых примесей до 25 процентов, а нерастворимых до 95 процентов. В процессе проведения очистки сточных промышленных и городских вод ядовитые соединения и микроорганизмы разрушаются гипохлоритом натрия. Благодаря своим ярко выраженным кислотным свойствам хлорид железа используется как катализатор в процессах органического синтеза, при получении термостойких смол и окисления нефтяных битумов. Железо хлорное - энергичный хлорирующий агент, поэтому он применяется для избирательного извлечения некоторых компонентов руд. В частности, это химическое сырье требуется в ароматических углеводородах для реакции электрофильного замещения. Хорошо известно также применение водных растворов хлорного железа. Обладая достаточно мягкими травильными свойствами, они используются в электронной промышленности и приборостроении для травления печатных плат, металлических деталей и медной фольги. Применяется хлорное железо
и в строительстве. Его используют как добавку к портландцементу для ускорения процесса схватывания. Добавка хлорного железа значительно увеличивает прочность бетона. Используется этот продукт и в других сферах жизнедеятельности человека, в частности: Напоминаем соотношение компонентов в растворе хлорного железа, используемом при травлении печатных плат. Раствор хлорного железа: на 150 гр FeCI 3 берется 200 мл воды Н 2 0. Время травления 5-10 минут. Восстановление хлорного железа . При многократном использовании одного и того же раствора он покрывается темными пятнами, теряет травильные качества. Для восстановления в него необходимо опустить кусочки железа (гвозди, шурупы, опилки). Через несколько дней они покроются антикоррозионным слоем меди и их можно использовать по прямому назначению, а регенерированный раствор следует профильтровать и он готов к дальнейшему использованию. При отстутствии хлорного железа раствор для травления можно получить в домашних условиях несколькими способами. 1.В пластмассовую или стеклянную посуду на 1 часть обыкновенной ржавчины по весу следует взять 3 части соляной кислоты. Через несколько дней большая часть ржавчины растворяется и раствор приобретает характерный желто-коричневый цвет. Его аккуратно сливают с лежащего на дне шлама и, при необходимости, фильтруют через ткань, положенную на горло стеклянной банки. 2. В стеклянную посуду на одну треть заливают раствор HCI и туда же малыми порциями добавляют железный сурик в общем количестве около 1,5 части по объему, весь раствор тщательно перемешивают. Химический процесс идет с выделением газов, поэтому помещение должно иметь вытяжную вентиляцию или хорошо проветриваться. Раствор оставляют на несколько дней на открытом воздухе, по завершению реакции хлорное железо выпадает в осадок, верхний слой сливают, а хлорное железо используют по назначению. 3.Раствор для травления печатных плат на основе соляной кислоты и перекиси водорода. Для приготовления берется 30% раствор перекиси водорода, соляная кислота плотностью 1,2 и вода, все это перемешивается в стеклянной посуде в соотношении соответственно 2:2:6 частей. Если перекись водорода аптечная 16-18 %, то соотношение смешиваемых частей соответственно 2:4:4. Время травления таким раствором составляет до 10 минут. 4.Щелочные травильные растворы (растворяют нелуженую медь, практически не затрагивая луженые дорожки) 1-й состав 2-й состав 5.Ну и традиционный самый недефицитный раствор медного купороса и поваренной соли, в расчете на 500 мл: NaCI - 4 столовых ложки, CuS04 - 2 столовых ложки. Время травления -около 8 часов. Хлорид железа (хлорное железо, трихлорид железа, FeCl 3) – химический реактив, в состав которого входит соляная кислота и трехвалентное железо. Хлорид железа на вид мягкой кристаллообразной формы фиолетового, зеленого, коричневато-красноватого или темно-коричневого цвета с металлическим блеском, гигроскопичен. При взаимодействии с воздухом напоминает мокрый песок – приобретает желтоватый оттенок. Образованные гидраты хорошо растворяются в воде, эфире, ацетоне и спирте. Интервал от температуры кипения до температуры плавления составляет от 319° С до -309° С. Природным источником для получения хлорного железа является молизит (минерал). Самый простой метод получения данного химического реактива – это нагревание железы с хлором до определенной температуры. Как побочный продукт получается в результате горячего хлорирования или окисления FeCl 2 с дальнейшим выпариванием хлорида железа. Сферы применения Благодаря своему уникальному составу химический реактив нашел свое широкое применение во многих отраслях промышленности: Хлорное железо в фармакологии и медицине Хлорид железа является незаменимым элементом для нормальной жизнедеятельности организма. Его недостаток может привести к серьезным заболеваниям. Благодаря железу в виде солей организм быстро восполняется им и принимает участие в следующих процесах: Меры предосторожности при работе с хлоридом железа Учитывая сильно окрашиваемый эффект при контакте с хлорным железом следует помнить: во избежание потемнения зубов лекарственный препарат на основе такого химического реактива нужно принимать вовнутрь только через трубочку. При изменении стула следует уменьшить разовую дозу, но увеличивать при этом кратность назначения. Не рекомендуется принимать препарат при нарушениях функции желудочно-кишечного тракта. При попадании хлорного железа на кожу следует хорошо промыть водой с мылом. В случае попадания на слизистую может вызвать ожоги. Рекомендуется как первая помощь - обильное промывание чистой водой, далее – лечение у врача. Также нужно помнить, что данный химический реактив пожаро- и взрывоопасен. Хранить хлорное железо нужно в закрытой упаковке вдали от солнечных лучей и нагревательных приборов. Получение хлорида железа в домашних или лабораторных условиях 1 способ. В лабораторную посуду или лабораторную посуду из стекла положить обыкновенной ржавчины и разбавить соляной кислотой в соотношении 1:3. Полученный химический реактив (характерный признак – желтовато-коричневый цвет) через 2-3 дня сливают и при необходимости пропускают через фильтровальную бумагу. 2 способ. В лабораторную посуду из стекла наливают соляную кислоту и небольшими порциями добавляют сурик железный. Важно помнить, что при работе с едкими химическими реактивами, а к ним относится и соляная кислота, следует соблюдать меры безопасности. Лабораторные работы проводить в печатках смотровых или перчатках нитриловых, фартуке и защитной маске. После проведенных лабораторных работ помещение следует хорошо проветрить, так как пары железа могут вызвать поражения органов дыхания, зрения и кожных покровов. Где хлорное железо купить в Москве ? Идеальным магазином, где можно хлорное железо купить в Москве, является магазин химических реактивов Москва розница «Прайм Кемискалс Групп». В нашем интернет-магазине представлены все виды лабораторного оборудования и приборов, лабораторной посуды, лабораторной посуды из стекла, резинотехнических изделий, лабораторного стекла. Вся продукция прошла контроль качества на заводе-изготовителе и отвечает всем стандартам ГОСТ. |
Читайте: |
---|
Популярное:
Новое
- Формирование правильного звукопроизношения шипящих у дошкольников в домашних условиях Упражнения для правильного произношения ж ш
- Как сделать словарь русского языка, который захочется читать
- Витя Малеев в школе и дома (илл
- Урок «Духовные и нравственные качества Герасима: сила, достоинство, сострадание к окружающим, великодушие, трудолюбие
- Судьба 28 героев панфиловцев
- Вопросы и задания к главе VIII
- Используя дополнительные источники информации, докажите, что движение материков
- Какой материк и почему называют новым светом Почему южная америка называется новым светом
- "Мцыри": история создания поэмы Мцыри 1 глава краткое содержание
- Что такое ощущение в психологии Что такое ощущение в психологии