Содержание:
О чём стоит беспокоиться, когда Вы выбираете хлорное железо? Эта статья — попытка помочь в этом разобраться.
Однозначно шестиводного хлорного железа понадобится больше. Другими словами, хлорное железо шестиводное менее экономично. Но недостатки на этом и заканчиваются. Растворять шестиводное хлорное железо легко, травит оно предсказуемо и вообще это просто классика. Что же даёт нам новомодное безводное хлорное железо? Прежде всего — экономию. И. Пожалуй, всё.
Вот лишь некоторые высказывания с форумов. При растворении безводного Хлорного железа образуется облачко. Прикольно! Знал бы автор, что это хлор, который совсем не полезен в квартире и от него покрываются белым налётом металлические поверхности. И совсем страшно, что современная электроника (компьютеры, телевизоры) пропускают через себя для охлаждения уйму воздуха, который может содержать хлор! Но можно же уйти в ванную. Там своя вентиляция. Но вот ведь несчастье — в ванной блестящие хромированные смесители, которые незаметно могут перестать блестеть. Конечно, я, может быть, и преувеличиваю — если травить редко да понемногу. Но есть ещё кое-что, что обсуждается на форумах: А что делать с нерастворимыми осадками, получившимися сразу после растворения? Каламбур? Но это так, после растворения выпадает осадок гидроокиси железа. Старожилы форумов спокойны: А ерунда — немножко соляной кислоты и осадок растворится. Такое рекомендуют некоторые крупные магазины на своих сайтах. И даже соотношения подсчитывают. Действительно, на производствах часто так и делают, но много ли у кого дома стоит соляная кислота да ещё с капельницей, чтобы накапать нужное количество? В продаже, на момент написания статьи, соляной кислоты в этих магазинах не было. И дело здесь вовсе не в том, что они боятся запрета на её продажу — они могут продавать под другим названием, просто испарения соляной кислоты испортят дорогостоящие товары, хранящиеся рядом на складе. Хранить её надо отдельно.
Есть и такой совет борьбы с осадком — отфильтровать, и почти хором ответ — не фильтруется! Не обращать внимания, это тоже интересный совет — а что будет под крупинками?
Но беда не приходит одна. При растворении безводное хлорное железо ощутимо греется. Наверное, шестиводное тоже должно греться, но это не заметно. А вот безводное в таком виде к работе не готово. Оно очень быстро начнёт травить, а это процесс тоже с выделением тепла, и поймать момент окончания травления будет затруднительно. Это напрямую скажется на качестве травления. Требуется время для того чтобы раствор остыл. И всё это во имя мнимой экономии?
| Хлорное железо | шестиводное | безводное |
| цена | — | + |
| растворение | + | — |
| травление | + | — |
| готовность к работе | + | — |
| счёт | 3 | 1 |
В принципе это конечно шутка, и счёт здесь не уместен. Но "в каждой шутке есть доля шутки". Судить, конечно, Вам, когда Вы будете выбирать хлорное железо. Но Вы должны знать с чем столкнётесь. Будет ли путь к печатной плате лёгким и беспроблемным или Вы встретите много вопросов, которые сделают Вас завсегдатаем какого-нибудь форума.
Дата: 26.05.2016 // 0 Комментариев
Столкнувшись с процессом создания печатных плат в домашних условиях, новички часто на различных форумах задают простой вопрос о том, как разводить хлорное железо. Вроде эта тема не такая и обширная, что бы посвящать на нее целую обширную статью, но немного подумав, мы все-таки решились на небольшую заметку.
Как разводить хлорное железо?
В продаже можно встретить два вида хлорного железа:
- Шестиводное хлорное железо. Напоминает мокрый песок желто-оранжевого цвета.
- Безводное хлорное железо. Порошок или комки чёрного цвета.
И то и другое отлично травит текстолит. Время травления свежеприготовленным раствором составляет порядка 5 минут, а со старым раствором время травления может увеличиваться до 20 минут и более. Для наглядности, мы приготовим совсем немного раствора и покажем, как разводить хлорное железо для травления плат.
Первым делом открываем нашу емкость с хлорным железом. Стараемся не выпачкать им руки, одежду и стол, т.к. его практически невозможно отмыть или отстирать от ткани.
Готовим посуду с водой, в которой будем делать раствор хлорного железа. Посуда должна быть пластиковой или керамической, применения металлических емкостей и инструментов категорически недопустимо. Воду в идеале лучше брать дистиллированную, но на практике все обходятся теплой прокипяченной.
Насыпаем пластиковой ложкой в емкость с водой хлорное железо и постоянно перемешиваем.
Добавлять хлорное железо лучше по пол чайной ложки за раз, раствор будет постепенно нагреваться, а также будут выделяться газы. Примерная пропорция раствора 1:3 (т.е. одна часть хлорного железа на три части воды) по весу.
Концентрацию можно определять и на глаз, хороший раствор должен быть по цвету как крепкий чай. По сути, разводить хлорное железо можно как угодно, но от этого напрямую будет завесить скорость травления платы.
Сам процесс травления лучше производить в слегка подогретом растворе. После травления плат отработанный раствор хлорного железа необходимо хранить в темном месте в герметичной таре до следующего использования.
Надеемся, что наша заметка будет полезной. Подписывайтесь на наши странички в социальных сетях и не упустите выход нового полезного материала.
Синонимы: Хлорид железа (раствор хлорида железа), железо хлорное.
Описание: Раствор хлорного железа представляет собой едкую нелетучую буро-коричневую жидкость. Продукт соответствует требованиям СТО 00203275-228-2009
Химические характеристики хлорного железа
В зависимости от времени года, температуры воздуха, хлорное железо выпускается 1 либо 2 сорта.
Физические характеристики хлорного железа
Молекулярная масса: 162,21 г/моль
Температура кипения колеблется в диапазоне: 100-106°С.
Значение рН ориентировочно равен от 1 до 2.
При травлении меди в растворе хлорида желез максимальная способность растворения 100 г./1 л. Скорость травления при 50–55°С равна 4,3 – 5 мкм/мин.
Плотности водных растворов хлорида железа представлены на Рис.1:
Область применения хлорного железа
Хлорное железо применяется в таких отраслях промышленности, как: очистные сооружения, водоканалы, металлообработка, химическая, пищевая, пивоваренная, кожевенная, нефтяная и т.д.
Основное применение раствора хлорида железа приходится на очистку промышленных и сточных вод, в качестве первичного коагулянта. Под действием хлорида железа происходит физико-химический процесс укрупнения, слипания мелких частиц (коагуляция), что способствует выпадению из коллоидного раствора хлопьевидного осадка, либо образования геля, который, в дальнейшем, легко удаляется из очищаемых стоков. При очистке хлорным железом, количество нерастворимых примесей в сточных водах уменьшается до 95%, растворимых до 25%.
По сравнению с некоторыми коагулянтами хлорид железа имеет ряд преимуществ, это:
- достаточно высокая скорость осаждения примесей.
- положительное действие на биохимическое разложение осажденных примесей, активного ила.
- более низкая стоимость по сравнению с другими распространенными коагулянтами.
Так же хлорид железа используют:
- в качестве катализатора в процессах органического синтеза.
- для травления металлов (печатных плат, печатных форм)
- как протрава при крашении ткани.
- как добавку для повышения прочности бетона.
Класс опасности хлорного железа
Раствор хлорида железа представляет собой едкую нелетучую, коррозийную жидкость.
Пожаро- и взрывобезопасно.
При попадании на кожные покровы, хлорное железо вызывает раздражение, зуд, сухость кожи, дерматит. При попадании в глаза, вызывает раздражение слизистой оболочки. Кожные покровы или глаза следует немедленно промыть обильным количеством воды, при необходимости обратиться к врачу. При работе, необходимо пользоваться индивидуальными средствами защиты.
Упаковка, Транспортировка и хранение хлорного железа
Транспортируют любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозок опасных грузов, действующими на данном виде транспорта.
Перевозят раствор в стальных гуммированных железнодорожных или автомобильных цистернах, а так же в специальных контейнерах вместимостью до 1000 дм3.
Хлорид железа должен храниться в гуммированных, титановых или полиэтиленовых емкостях.
В холодное время года, хранение продукта производится в закрытых складских помещениях с соблюдением температурного режима.
Гарантийный срок хранения — один год со дня изготовления.
Обязательной сертификации не подлежит.
Внимание! Сам я тот способ не опробовал, просто прочитал о нём в какой-то книжке!
Для изготовления хлорного железа нужно взять железные опилки или тонкие пластины и залить их раствором соляной кислоты (HCl).
Опилки оставляются на несколько дней в открытой ёмкости. Через несколько дней раствор позеленеет.
После этого получившийся раствор сливают и черз некоторое время он готов к "работе"!
P.S. 13 июля 2007 года мы получили письмо от уважаемого Владимира Сырова, в котором он написал следующее:
Десятилетиями уже кочует по радиолюбительской литературе байка о возможности изготовления хлорного железа в домашних условиях. Вот и на этом сайте есть такое (см. выше).
Неизвестный автор честно говорит "сам я этот способ не пробовал". Но, по-видимому, не пробовал этот способ НИКТО из тех, кто когда-либо об этом писал. А Ваш покорный слуга пробовал в 90-х годах, и результаты такие, что лучше даже и не пытаться делать это.
Железо может быть как трех, так и двухвалентным. При соединении с хлором получаются две формулы — "феррум хлор два" и "феррум хлор три". Первое — кристаллы зеленого цвета, второе — желто-коричневого. Для травления медных печатных плат пригоден только хлорид трехвалентного железа, "феррум хлор два" не работает — установлено на опыте. Или по крайней мере плохо работает. А при описываемом кустарном способе (залить железные опилки соляной кислотой) по каким-то законам химии получается именно "феррум хлор два". В некоторых более подробных публикациях на данную тему этот факт вроде бы учитывается — пишут что-то типа "если у вас получится зеленоватый
раствор — дайте ему постоять на открытом воздухе, чтобы он стал желтовато-бурым". На опыте проверено — не получается! Стояло и неделями и месяцами. Какая-то незначительная часть двухвалентного железа доокисляется до трехвалентного, но и не более того.
Пробовал нагревать раствор, выпаривать-высушивать и оставлять на воздухе зеленоватые кристаллы. Доокислять путем пропускания через раствор сначала кислорода, а затем и хлора. Все бесполезно! Чуть не отравился сам и не отравил окружающих, а практически значимого результата, заметного выхода "феррум хлор три" так и не получил!
Прошу обратить внимание на то, что мы тут имеем дело с ядами! Соляная кислота есть раствор газа "аш-хлор" в воде. Она "газит", то есть "аш-хлор" из нее испаряется. Этот газ, соединяясь с водой на слизистых оболочках органов дыхания (носа, рта, трахеи и бронхов, легких) — превращается в ту же соляную кислоту! Хлор который мне удалось получить в достаточных количествах, вообще конкретный яд. Стоит подумать о том, что здоровье дороже! В настоящее время в любом крупном городе нет проблем купить хлорное железо где-нибудь на радиорынке и не мучаться с его изготовлением. Как оказалось, в промышленности хлорное (не хлористое!) железо получают совсем иным способом — сжиганием железа в атмосфере хлора. Само собой понятно, что этот способ едва ли реализуем в домашних условиях.
Даже при наличии готового хлорного железа советовал бы соблюдать осторожность — травить где-нибудь под воздушной тягой, на балконе, где-нибудь в гараже. Чтобы поберечь здоровье не только свое, но и ближних домочадцев. Не говоря уже о свинце, который входит в состав оловянно-свинцового припоя. Совсем незначительные количества паров
свинца, попадая в организм, вызывают со временем хроническое отравление, различные болезни, в том числе разрушение зубов. Не зря на производстве существуют очень строгие инструкции по устройству вытяжной вентиляции. Но дома, в быту, радиолюбители очень часто этим пренебрегают, а зря. На самом деле этого свинца достаточно совсем
немного. Только последствия наступают не сразу. И в хлоридах тоже хорошего мало.
Вот и автор публикации (цитируя кого-то) пишет: "через некоторое время раствор позеленеет". Это будет хлорид двухвалентного железа, а не то, что надо было получить. А насчет того, что "через некоторое время" все же будет готов к работе. Увы. Если не верите — попробуйте проверить сами! И только тогда можно писать рецепт, когда он
лично проверен на опыте. С чужих слов писать не стоит.
Столкнувшись с процессом создания печатных плат в домашних условиях, новички часто на различных форумах задают простой вопрос о том, как разводить хлорное железо. Вроде эта тема не такая и обширная, что бы посвящать на нее целую обширную статью, но немного подумав, мы все-таки решились на небольшую заметку.
В продаже можно встретить два вида хлорного железа:
- Шестиводное хлорное железо. Напоминает мокрый песок желто-оранжевого цвета.
- Безводное хлорное железо. Порошок или комки чёрного цвета.
И то и другое отлично травит текстолит. Время травления свежеприготовленным раствором составляет порядка 5 минут, а со старым раствором время травления может увеличиваться до 20 минут и более. Для наглядности, мы приготовим совсем немного раствора и покажем, как разводить хлорное железо для травления плат.
Первым делом открываем нашу емкость с хлорным железом. Стараемся не выпачкать им руки, одежду и стол, т.к. его практически невозможно отмыть или отстирать от ткани.
Готовим посуду с водой, в которой будем делать раствор хлорного железа. Посуда должна быть пластиковой или керамической, применения металлических емкостей и инструментов категорически недопустимо. Воду в идеале лучше брать дистиллированную, но на практике все обходятся теплой прокипяченной.
Насыпаем пластиковой ложкой в емкость с водой хлорное железо и постоянно перемешиваем.
Добавлять хлорное железо лучше по пол чайной ложки за раз, раствор будет постепенно нагреваться, а также будут выделяться газы. Примерная пропорция раствора 1:3 (т.е. одна часть хлорного железа на три части воды) по весу.
Концентрацию можно определять и на глаз, хороший раствор должен быть по цвету как крепкий чай. По сути, разводить хлорное железо можно как угодно, но от этого напрямую будет завесить скорость травления платы.
Сам процесс травления лучше производить в слегка подогретом растворе. После травления плат отработанный раствор хлорного железа необходимо хранить в темном месте в герметичной таре до следующего использования.
Надеемся, что наша заметка будет полезной. Подписывайтесь на наши странички в социальных сетях и не упустите выход нового полезного материала.
Хлорное железо — один из самых распространённых реактивов для травления печатных плат. Раствор не является агрессивным, как например азотная кислота, но обладает достаточной силой, чтобы стать на порядок выше раствора медного купороса и прочих перекисей водорода с лимонной кислотой. Потому, когда возникла необходимость изготовить небольшую печатную плату, мой выбор был очевиден. Но тут меня ждала неожиданность — в нашем городе хлорного железа не оказалось. "Давно уже нет", — сказала продавщица одного из радиомагазинов. Пришлось брать в интернете, все равно заказывал радиокомпоненты. По цене вышло 40 грн. (≈1,7$) за 250 грамм. С учётом того, что я что-то мастерю нечасто, за отсутствием времени, то такого количества хлорного железа мне хватит надолго.
Что ж, курьерские службы работают по графику, долго ждать не пришлось. Фасовка произведена в ПЭТ бутылку из-под газировки. Бутылка оказалась непрозрачной и увидеть объем не составляло возможности. Выглядело всё так:
Для хранения, считаю, что это очень удобно. Помяв бутылку в руках, понял, что внутри у меня пастообразное вещество и так просто оставить бутылку оно мне не даст. Отвинтил крышечку, убедился, что внутри точно хлорное железо (его запах больше не забудешь никогда) и приступил к поиску необходимой ёмкости.
К выбору ёмкости для хранения и использования хлорного железа нужно подойти ответственно. Для работы она должна быть удобной, для хранения — безопасной.
Необходимо знать, что в результате химических реакций из раствора будет постоянно улетучиваться хлор и соляная кислота. Все эти вещества являются ядами. Работать с хлорным железом нужно в хорошо проветриваемых помещениях (лучше на открытом воздухе), также запрещено наклоняться непосредственно над сосудом с раствором, чтобы избежать вдоха ядовитых веществ. Хранить советую в труднодоступном (ну и хорошо проветриваемом) месте, чтобы ни ребёнок, ни котёнок не смог перевернуть-разбить-разлить рабочий раствор. (Про последствия расскажу дальше по тексту).
Сопоставив все факты, в качестве сосуда я выбрал пластиковый лоток для пищевых продуктов.
Теперь один из самых главных вопросов — какие выбрать пропорции? Я над этим не заморачивался! Скорость травления зависит от концентрации чистого хлорного железа и температуры раствора. Добавите больше — травиться будет быстрее и наоборот (добавлять можно в любое время, но со временем раствор проще заменить полностью новым). Хлорное железо отлично растворяется в воде, потому можно добиться такой концентрации, что травление займёт до пяти минут.
Я налил в лоток 0,5л. тёплой воды и выдавил в него около половины бутылки хлорного железа (≈125г. ), постоянно перемешивая. Выдавливать было непросто. В результате получился раствор как на фото ниже.
Работать я решил в санузле с принудительной вентиляцией. На фото у меня нет, но я настоятельно советую ставить раствор на целлофан или одноразовые кульки и выбрасывать их по окончанию работы. Это относится и к хранению! Пролив раствор на кафель, стол, линолеум, придётся приложить немало усилий для их чистки. Чем больше выработка раствора — тем труднее будет чистить. После контакта с тканью, в большинстве случаев, с ней придётся попрощаться. Исходя из этого — нельзя выливать отработку в канализацию. Во-первых — это яд, во-вторых — белоснежный унитаз окрасится в буро-ржавый цвет. Это нужно иметь в виду!
Получившийся у меня раствор вытравил небольшую плату за 15-20 минут. За это время я его пару раз перемешивал, особенно в конце, когда медь с платы начала пропадать на глазах, пока не исчезла окончательно.
Храню я такие вещи на балконе, в дальнем углу стеллажа. По соседству там обитает азотная кислота, но я использую её когда, например, нужно сделать небольшую плату с широкими дорожками. Тонер она, местами, разъедает, перманентный маркер не видит — рисовать приходится битумным лаком, что не особо удобно. Но, как говорится, всё имеет свое назначение!
Весь хром на наших детальках появляется вследствие гальванического хромирования.
Хромирование гальваническое — представляет собой электрохимический метод нанесения металлических покрытий на пластмассу. Суть – наносят три слоя металла: медь + никель + хром. Хром вступает в реакцию и равномерно оседает на поверхности изделия. Данный тип хромирования применяется для эмблем автомобиля, радиаторных решеток, сувенирной продукции и т.д. и т.п.
Как избавитьлся от этого хрома?
Есть вариант активно поработать наждачкой, но очень часто детали ни разу не ровные, с множеством мельких элементов. Шкурить такое — руки отсохнут. Именно поэтому нам поможет химия, котрую мы любии прогуливать в школе!
Самый простой способ – это положить на некоторое время нашу пластиковую деталь в раствор хлорного железа и протравить, как печатную плату.
Что такое хлорное железо?
Хлорное железо FeCl3 — средняя соль трёхвалентного железа и соляной кислоты. На вид это химическое сырье представляет собой мягкую кристаллическую массу ржаво-коричневато-черного цвета. Применяется для травления печатных плат в электронной промышленности и приборостроении.
Раствор хлорного железа принято готовить исходя из пропорции 1 к 3 (1часть железа на 3части воды) по весу.
Раствор следует готовить в термостойкой неметаллической емкости, в которую наливается вода с температурой около 60-80 градусов. Желательно конечно использовать кипяченую воду, но прекрасно справляется с этой задачей и обычная вода из под крана. По науке нужно использовать дистиллированную воду, но на практике никто этим не заморачивается – у нас же не химическая лаборатория!
Хлорное железо необходимо всыпать в воду (!не в коем случае не наоборот!) малыми порциями, непрерывно помешивая раствор. При растворении вода будет нагреваться и будет видна достаточно бурная реакция (бурление, шипение, выделение пара, который крайне не рекомендуется вдыхать). На растворение придется затратить минут 20(тут все зависит от объемов) зато железо растворится полностью и не осядет на дно емкости как и не произойдет вскипания раствора, расплавления тары. Совет один – торопиться не надо!
После растворения необходимо дать отстояться раствору. Через 20 минут можно будет наблюдать оседание гидроксида железа (ржавчина) на дне, который всегда содержится в порошке хлорного железа и который препятствует травлению. Лучше дать раствору
отстояться часов 10-12, чтобы на дно емкости осел всякий мусор, который в хлорном железе часто присутствует. После того, как раствор отстоялся его нужно отфильтровать в чистую емкость, в которой он собственно и будет храниться. Раствор можно
запросто использовать неоднократно, и хранится он сколь угодно долго.
В итоге мы получили чистый, прозрачный, бурый раствор хлорного железа.
Каждый раз после использования раствор будет терять свою силу и последующее травление будет длиться дольше. Ускорить процесс травления опять же поможет подогрев и помешивание раствора.
Раствор можно восстановить, добавив в него соляной кислоты – часть гидроксида вновь
восстановится до хлорида железа. Но самый простой способ до ужаса банален – кидаем в раствор несколько обыкновенных гвоздей, на них из раствора осядет медь и раствор вновь наберет силу. Но злоупотреблять этим не стоит, особенно когда раствор новый — раствор может деградировать и постепенно сменит цвет с бурого на зеленый.
Есть еще несколько способов восстановления, но при условии того, что раствор нам нужен не в промышленных масштабах, то описывать их не буду.
В заключении хочу предупредить: будьте очень осторожны с хлорным железом!
Все работы рекомендую проводить в перчатках – хлорное железо хорошо въедается в руки и плохо смывается мылом, попав на кожу оно может вызвать зуд и раздражение, в плоть до ожогов у людей с чувствительной кожей. При попадании в глаза промойте их большим количеством проточной воды и конечно обратитесь к врачу.
PS Фото найдены в инете (белорусский BMW клуб, google, yandex)