Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wytrawiacz b327 - elektroliza

domino156 31 Aug 2009 17:39 10800 17
Altium Designer Computer Controls
  • #1
    domino156
    Level 11  
    Środek b327 jest z punktu widzenia chemii solą więc jest elektrolitem i można go poddać elektrolizie.
    Na początku wakacji zacząłem kombinować z eletrolizą zużytego roztworu, na początku robiłem elektrody z byle czego i roztwór zrobił się po prostu brudny ;)
    Ostatnio wpadłem na pomysł trawienia z wykorzystaniem elektrolizy.

    Elektroliza jest wykorzystywana do galwanicznego pokrywania metali, np. do cynowania itp.
    Ogólna zasada jest taka że jedna elektroda jest materiałem do pokrywania a druga elektroda jest pokrywana materiałem z pierwszej.
    Pierwsza elektroda jest anodą czyli podłączamy do niej plus z zasilacz, a druga jest katodą i podłączamy do niej minus.

    Ja właśnie tak zrobiłem, do płytki podłączyłem plus z zasilacza, a do drugiej minus. Roztwór się nie zanieczyszcza, a wręcz przeciwnie, oczyszcza się trochę, jak na razie wytrawiłem tylko jedną płytkę tą metodą.
    Zasilanie do płytki doprowadziłem przez dolutowanie drutu nawojowego.
    Punkty, w których dolutowałem drut nawojowy trzeba zaizolować, ponieważ cyna się utlenia i trawienie nie jest efektywne.

    Dołączam fotki z trawienia.

    Wytrawiacz b327 - elektroliza
    Płytka przed trawieniem, widać dolutowany drut nawojowy

    Wytrawiacz b327 - elektroliza
    Trawienie....

    Wytrawiacz b327 - elektroliza
    Po trawieniu.

    Wytrawiacz b327 - elektroliza
    Niemal gotowa płytka ;)
    Trzeba tylko usunąć przez szlifowanie punkty lutownicze i ich okolice.

    Ostateczne trawienie odbywa się w sposób tradycyjny, ponieważ miedź najszybciej wytrawia blisko punktów lutowniczych i później reszta płytki nie ma zasilania


    Zdjęcia robione telefonem, nie miałem pod ręką aparatu.

    Co o tym sądzicie??
  • Altium Designer Computer Controls
  • #2
    User removed account
    User removed account  
  • #3
    domino156
    Level 11  
    Te pola sa na krawędziach płyki to można bez trudu zeszlifować.
    Przy pomocy wiertarki modelarskiej trwa to kilkanaście sekund.
    Z resztą te pola w niczym nie preszkadzają, z niczym nie są połączone.

    Następnym razem kabelki przylutuję tak, żeby były bliżej ścieżek, wtedy będzie dłużej płytka trawiona przez elektrolizę.

    Zapomniałem jeszcze dodać, że na drugiej elektrodzie osadza się miedź, tylko że jakiejś spienionej formie, być może dlatego, że na drugiej elektrodzie wydziela się sporo gazu.
  • #4
    paluszasty
    Level 25  
    Zastanawiam się po co tak kombinować??

    Ten środek nie jest bardzo drogi, a sadzę ze środek ten nie regeneruje się ->po prostu wydzielasz sobie elektrolitycznie miedź z roztworu, nadsiarczan sodu (albo amonu,m nieważne kation jest mało istotny składnikiem aktywnym jest anion nadsiarczanowy, właściwie to nadtlenodwusiarczanowy (VI) zgodnei z nowym nazewnictwem).

    Odzyskiwanie w ten sposób trawionej miedzi wg mnie sienie opłaca.

    Ten gaz to tlen i wydziela Ci się on na anodzie. Na katodzie wydziela Ci się miedź w postaci proszku i pewnie trochę gazu też Ci powstaje (wodór, uważaj wybuchowy!!).
  • #5
    domino156
    Level 11  
    Tlen wydziela się właśnie anodzie czyli na płytce.
    Gdy nie zakryłem punktów w których dolutowałem kabelki ten tlen niemal natychmiast ultenił cynę, która zrobiła sie czarna i reszta tlenu dość intensywnie powstawała w postaci bąbelków, ale po zaklejeniu punktów łączących kabelki z płytką taśmą przezroczystą na anodzie przestały się wydzielać bąbelki z gazem, czyli tlenem. Ten tlen zaczął utleniać miedź z płytki.

    Wodór owszem jest wybuchowy, ale powstaje w małych ilościach. Próbowałem podpalić zapalniczką to tylko lekko płomień zapalniczki zmienia się z niebieskiego na żółty i tyle.
    Nie wiem jakie są dokładne ilości tego wodoru, ale jeśli jest możliwość tego określenia na podstawie prądu jaki płynął podczas elektrolizy to miał on wartość około 3A.

    Co do odzyskiwania miedzi to owszem jest to nieopłacalne. Miedz tworzy się w taki sposób na katodzie, że trochę utrudnia elektrolizę, i trzeba co jakiś czas przedtrzeć katodę.

    Co do opłacalności całego procesu to może też nie jest opłacalny, środek do trawienia nie jest drogi, ale jeśli byłby sposób żeby zminimalizować ilość substancji których uważamy to czemu nie?? ;)
    Wtedy mniej szkodliwych substancji trafi do środowiska. :)

    Widzę, że jesteś chemikiem, wiec mam pytanie:
    Oprócz tlenu i wodoru, jakie gazy mogą się wydzielać podczas tej elektrolizy?

    Gdy cyna była odkryta to czułem jakiś odorek, że po zbliżeniu nosa nad ten pojemnik, w którym trawiłem płytkę aż nos zatykało i nie można było oddychać.
    Jak zakleiłem cynę ten odorek stał się prawię nieodczuwalny.
    Mogą to być opary roztworu.
  • #6
    paluszasty
    Level 25  
    Ilość wydzielonego wodoru można by policzyć z prawa Faradaya, ale musiał byś znać wszystkie procesy elektrodowe żeby to zrobić, a Twój układ jest jednak bardzo złożony, innymi słowy ciężko nawet oszacować ile wydzieliło się wodoru.

    Te ilości odpadów jakie możesz wyprodukować, bawiąc się amatorsko to nawet nie kropla w morzu ścieków...Bardziej zanieczyścisz środowisko używając proszków do prania,wybielaczy, domestosa itp. chemii gospodarczej.

    Jaki był ten odorek?? Zgniłymi jajkami śmierdziało?? Bo jak tak to może być to siarkowodór który jest silnie trujący (a co gorsze w większych stężeniach niewyczuwalny). Jednak nei mam za bardzo koncepcji jak by siarkowodór mógł tam powstać, cyna jest raczej za słabym reduktorem żeby z nadsiarczanu zrobić siarkowodór. Jeśli w roztworze były chlorki (no dodał byś soli kuchennej do B327) to wtedy może wydzielać się chlor (tez trujący, żrący, drażniący), łatwo go rozpoznasz bo jest żółty. Tylko wtedy odizolowanie cyny od roztworu nic by nie zmieniało.
  • Altium Designer Computer Controls
  • #7
    domino156
    Level 11  
    Ilość odpadów, które można wyprodukować przy amatorskiej elektronice rzeczywiście jest znikoma, ale moim zdaniem oczyszczalnia nie jest gotowa na tego typu ścieki. Chemia używana w domu to co innego.

    Co do odorku to miał on zapach jakby chloru, taki sam jak kiedyś przeprowadzałem elektrolizę soli kuchennej. Wtedy używałem za elektrody drut miedziany i/lub grafit i to w różnych kombinacjach. Co do siarkowodoru to nie ten zapach. Mieszkam na wsi w rejonie sadowniczym. Nie którzy gotują ciecz kalifornijską do ochrony jabłek przed parchem to znam ten zapach. ;)

    Jeśli to był chlor to zastawiam się skąd on się wziął w roztworze, skoro był to roztwór środka B327 po kilku trawieniach.
  • #8
    paluszasty
    Level 25  
    Z tego co pamiętam to do B327 był dodawany w niewielkich ilościach chlorek rtęci (II) jako katalizator, nie wiem czy dalej jest to praktykowane, ale wyjaśniało bo czemu powstaje chlor. Być może dodawany jest inny aktywator z jonami chlorkowymi.
  • #9
    domino156
    Level 11  
    Aha. To by wajaśniało powstawanie tego odorku. Ale czemu jak cyna była nie przykryta to wytwarzało się więcej chloru, a po przykryciu mniej?
  • #10
    rpal
    Level 27  
    Dodam swoje 3 grosze do postu kolego chemika amatora. Pomysł z elektrolizą i trawieniem miedzi jest totalnie chybiony a pozytywny skutek za załączonych fotografiach jest tylko wynikem tego że ta "eletroliza" zachodziła w rozwtworze nadsiarczanu amonu, który sam z siebie i bez prądu służy do trawienia miedzi.
    Rzecz jest w tym że przejście kationów miedzi do roztworu elektrolitu (tu polecam sprawdzenie jako elektrolity siarczanu miedzi z niewielką domieszką kwasu siarkowego który to jest używany chodzi elektrometalurgii) nastąpi tylko podczas przepływu prądu elektrycznego. POtem ten proces będzie zahamowany a stanie się to choćby wtedy kiedy część miedzi z laminatu zostanie usunięta. To co pozostanie straci kontakt elektryczny z zasilaniem i nastąpi samoczynny koniec elektrolizy. Drutem miedzianym kolego nie owiniesz każdej ze ścieżek. To że akurat tobie się to udało to czysty przypadek bo jako elektrolitu użyłeś roztworu nadsiarczanu amonu i jemu zawdzięczas usunięcie miedzi a nie prądowi elektrycznemu.
    Z drugiej strony pomysł wcale nie jest głupi i nie wiem jak teraz ale przed laty był stosowany w masowej produkcji obwodów drukowanych z metalizają otworów, tyle że przebiegał zupełnie inaczej a wspólne jest tylko stosowanie elektrolizy.
    W duży skrócie wyglądało to tak że na laminat nakładano powłokę światłoczułą - negatywową tzn. po naświetleni i wywołaniu miejsca gdzie znajdowały się ścieżki były odsłonięte.
    Następnie laminat wraz z powłoką ochronną pokrywano elektrolitycznie cyną, usuwano maskę fotopolimerową przez rozpuszczenie a nastęnie trawiono w chlorku żelaza. Powłoka cyny chroniła ścieżki a goła miedź była usuwana w procesie trawienia. Tak w dużym skrócie. Zatem między bajki można włożyć ten pomysł na wykonanie PCB podobnie jak wykonanie chałupniczo metalizacji otworów metodą elektrolityczną o której też się tu rozpisywano nie wiem tylko po co bo dla przeciętnego zjadacza chleba to bariera nie do pokonania. Zatem nie naśladujcie pomysłu autora. :)
    Jeśli kogoś to będzie interesowało to mogę podać stechiometryczne wyliczenia na prawidłowy rozwtór oparty na FeCl3 który wbrew opiniom wcale nie jest taki zły ponieważ można go w zasadzie bez końca regenerować stosując zwykłe gwoździe i wodę utlenioną + kwas solny. To wszystko jest do kupienia:)
  • #11
    domino156
    Level 11  
    3 grosze też się przydadzą ;) Kolejna opinia mile widziana :)

    Przepływ prądu elektrycznego nie był bez znaczenia dla procesu trawienia, ale i nie był jedynym czynnikiem dzięki, któremu trawienie następowało. Po przetrawieniu miedzi wokół punktów zasilania proces znacząco spowolniał, ale trwał dalej co jest najważniejsze, żeby nie było połączeń miedzy ścieżkami.

    Pomysł nie jest rewelacją, ale lubię poeksperymentować, a temat założyłem, żeby dowiedzieć się różnych opinii na ten temat.

    Co do sprawdzania to miedź też się będzie trawić nawet roztworze soli kuchennej, ale to odbywa się znacznie dłużej, a na płytce nie sprawdzałem.

    Został poruszony temat elektrolitycznego cynowania. Interesuje mnie to też.
    Jak to się odbywa?
    Są jakieś specjalne środki do tego?
    Czy w kwasie to się robi i jak?
  • #12
    paluszasty
    Level 25  
    Kolego rpal tak jak pisałem nie wiem po co kombinować tak z ta elektrolizą. Podobnie nie wiem po co w obecnych czasach regenerować chlorek żelaza, można go kupić bez problemu i nie jest drogi. W zasadzie to co proponujesz to nie regeneracja chlorku żelaza (III) tylko jego "synteza". Do regeneracji wystarczy sam kwas solny i perhydrol (nie polecał bym wody utlenionej za dużo trzeba by jej dodać).
  • #13
    rpal
    Level 27  
    kol. palauszasty też nie wiem po co kombinować ale jak widać po postach różne pomysły do głowy przychodzą. Synteza to nei jest bo regenracja polega na wytrącaniu metalicznej miedzi i powrocie z chlorku zelaza II do III jednak w pewnym sensie to synteza. Perhydrol czyli nadlenek wodoru jest zdecydowanie lepszy ale zwykły śmiertelnik nie kupi już tego w handlu no chyba że dysponuje nipem i zarejestrowaną działalnością gospodarczą, wówczas ma z tzw. górki. O cynowaniu galwanicznym kolego przedmówco zapomnij, skórka za wyprawkę się nie opłaci dla jednej płytki czy 2 szt nie zrobisz sobei wanny, podgrzewania, odpowiedniego regulowanago zasilacza, nie kupisz głównych składników, lepiej iść go galanizerni i to sobei załatwić. A nawet jeśli będzie ci się to opłacało to licz się z wyziewami które nie uczynią domowych pieleszy miłymi dla otoczenia. Taki np. tiomocznik który często jest skłądnikiem kąpieli mocno wali zgniłymi jajaki, mało kto to lubi. Pozostaje zatem sprawna instalacja wentylacyjna. Nie mi rozsądzac o tym czy warto w małej skali, napewno nie. Poza tym sama powłoka jest matowa i należy ją potem przetapiać w gorącej kąpieli olejowej o temperaturze większej niż temperatura topnienia cyny. Proces pokrywania i ołowiem i cyną jest jeszcze bardziej skomplikowany ale mądrzyć się nie będę bo od dawna w swoim chemicznym zawodzie nie pracuję a pamięć bywa zawodna.
  • #14
    paluszasty
    Level 25  
    Zastanawiam sie co zajdzie szybciej roztwarzanie żelaza w kwasie solnym i jego utlenienie przez nadtlenek wodoru do żelaza III czy tez redukcja miedzi II za pomocą żelaza, najprawdopodobniej będą to procesy konkurencyjne o trudnym do przewidzenia stosunku ilościowym, ale nieważne regeneracja czy synteza, tak czy inaczej otrzymujemy ponownie chlorek żelaza (iii).

    Hm parę ładnych lat temu jak jeszcze bawiłem się w domu w chemię bez problemu można było kupić perhydrol w sklepach POCH. Teraz nie wiem jak to wygląda(zakup przez osoby prywatne) , coś mi potrzebne, pisze zamówienie i otrzymuje po paru dniach to co chce, czasem jakieś głupoty w stylu "do czego i po co" ale na szczęście rzadko.

    PS
    Czyżby kolega rpal tez był chemikiem?? Jeśli tak to jaka specjalność?
  • #15
    rpal
    Level 27  
    analiza chemiczna, a z wytrawianiem jest tak jeśli by kogoś to interesowało (sprawa dotyczy oczywiście chlorku żelazowego FeCl3) że proces trawienia polega na redukcji tego związku do chlorku żelazawego FeCl2 i powstania chlorku miedziowego w miejsce powłoki miedzi na laminacie. Reakcja nie jest jednak tak prosta jakby się zdawało bo tenże chlorek sam w sobie jest substancją trawiącą i w kontakcie z metaliczną miedzią w obecności kwasu solnego tworzą się sole kompleksowe CuCl3, CuCl4. KWas solny HCl i woda utleniona (w stanie stężonym prehydrol) H202 jest niezbędna do ponownego utlenienia FeCl2 do FeCl3 i redukcji powstałych soli kompleksowych do CuCl2. O tym niestety wielu zapomina potem krytykując samo trawienie jako mało skuteczne ponieważ brak tych substancji powoduje że roztwór trawiący szybko traci aktywność widać to z resztą po silnie zielonej barwie oraz ew. mętnieniu. Dodawanie przy każdym procesie trawienia kwasu solnego i perhydrolu w zasadzie czyni ten wytrawiacz wieczny , z wyjątkiem wody która powstacjąc z rozpadu perhydrolu sukcesywnie rozcieńcza ten roztwór.
    Ponatdo nie bez znaczenia jest temperatura która powinna oscylować w okolicach 40-50 C. Wtedy trawienie następuje bardzo szybko i równomiercie a także bez podtrawień ścieżek. Co ciekawe wcale nie trzeba jakoś specjalnie mieszać roztworu , ważne jest aby laminat był skierowany w stronę dna naczynia albo w pionie. To zapewnia że powstające sole podczas trawienia opadają na dno tam się dalej mieszając i odslaniając powierzchnię miedzi do ponownego trawienia świeżym roztworem. Wadą niestety jest ewidentny smród kwasu solnego i ew. rdzawe plamy na palcach lub ubraniu. Jednak pod tym względem nadsiarczan amonu wcale nei jest lepszy bo ten z kolei rozpuszcza bawełnę kto nie wierzy niech poplami sobie dżinsy i dla odmiany dość mocno oddziaływuje na skórę. To tyle naukowego wywodu :)
    W kwestii zakupu perhydrolu to najlepiej udać się do PPH Chemia pozostały chyba jeszcze sklepy w Warszawie,Poznaniu i Katowicach lub PoCh-u ten ma o ile sie nie myle tylko oddział w Gliwicach i tam kupić w sklepach firmowych. Po kilku "aferach" na pocztach o kórych było głośno w TV myślę że mało kto zdecyduje się na wysyłkę perhydrolu pocztą a wystarczyło tylko nie ciskać bez pojęcia paczkami i afer by nie było, i opowiadania głupot o jakiś tam celowych działaniach skierowanych w Pocztę Polską. Za moich młodych lat co z przykrością stwierdzam było dawno temu, szło się po prostu to sklepu zwanego "mydlarnią" kupowało perhydrol i kwas solny i było git teraz wszędzie jest jakieś zagrożenie.
  • #16
    paluszasty
    Level 25  
    Podejrzewam ze w większości większych miast w Polsce są typowe sklepy chemiczne zajmują się dystrybucją odczynników chemicznych produkowanych przez POCH ( w Łodzi jest to "Chemia" i parę innych firm oferujących głownie odczynniki i sprzęt zagraniczny).


    Wydaje mi się ze mimo wszystko nadsiarczan amonu jest jednak dużo bezpieczniejszy niż chlorek żelaza (III) szczególnie taki zakwaszony jak polecasz. Patrząc obiektywnie to obydwa te związki mimo wszystko nie są szczególnie niebezpieczne ( o ile ich się nie wypije, jak sie człowiek nimi poleje i w miarę szybko zmyje wodą to nie ma prawa nic sie zdać, można co najwyżej zniszczyć ubranie ), zdecydowanie większe zagrożenie wg mnie stwarzają rozpuszczalniki, farby, kleje...

    PS

    Ja zajmuje się NMRem i (ale już coraz mniej co najmniej czynnie "na stole") chemia organiczną/metaloorganiczną.
  • #17
    rpal
    Level 27  
    Też mam podobne zdanie w kwestii co bezpieczniejsze, jednak jakiś rok temu porównałem wydajność i szybkość trawienia oraz samą trwałość roztworów i skutek był taki że dokopałem się do 4kg słoika z chlorkiem żelazowym, który to przeleżał w jednym miejscu 15 lat. Mimo upływu czasu dalej pozostał bezwodny i w pełni sprawny. I tak zostało do dziś. Nadsiarczan amonu sądzę że przez ten czas miałby prawo się "nieco" rozłożyć. Co się tyczy dostępności to w mieście w którym obecnie mieszkam a nie jest to już W-wa chciałem w ub. roku kupić zwykły elektrolit do akumulatora. Nigdzie nie było, a tam gdzie pytałem czemu nie ma mętnie tłumaczono się jakimś tam bezpieczeństwem. Jak się to ma do tego że na tym samym CPN-ie podjeżdża 20 tonowa cysterna z propan-butanem która jest bombą paliwową tylko że bez zapalnika do kilku litrów 30% kwasu siarkowego od którego co najwyżej poszczypie w palce albo zrobi dziurę w skarpetce , nie mam pojęcia.
  • #18
    Jdsoul
    Level 23  
    Cześć :)

    A. Co do źródła perhydrolu - kupcie sobie najtańszą farbę do włosów bez amoniaku najlepiej jasne blondy. To w przeźroczystej tubce to zazwyczaj zżelowany perhydrol :) i regeneracja chlorku prawie za darmo.

    B. Co do elektrolizy nadsiarczanu im starszy (bardziej niebieski) roztwór tym lepiej coraz wiecej siarczanu miedzi, który jest standardowym elektrolitem do miedziowania - wskazany roztwór około 20-30%.
    Co do warunków elektrolizy należałoby po pierwsze zwiększyć znacząco powierzchnię katody. Im bliższa powierzchni trawionej płytki tym lepiej, gazowanie będzie jak najmniejsze. Druga sprawa to wartość podawanego prądu. Nie więcej jak 1-2 A/dm2 powierzchni katody lub anody.
    Jak będzie więcej to rzeczywiście galaretka i gazowanie na katodzie się wytworzy :).

    Roztwór należy mieszać !!!

    Druciki przed rozpoczęciem elektrolizy umieściłbym w sposób zabezpieczony przed trwieniem tzn. pola lutownicze pokrył za pomocą farby, flamastra etc, aż do samych ścieżek. Ewentualnie można również zastosować poczciwe krokodylki i przemieszczać je w miarę tworzenia się przerw w miedzi.

    Co zaś do celowości odzykiwania miedzi :) - sprawa nie głupia. Standardowy laminat ma folie o grubości kilkudziesięciu mikrometrów. Drogą poprawnie przeprowadzonej elektrolizy można grubość folii znacznie powiększyć ;) , a co zatym idzie zmniejszyć oporność przyszłych ścieżek nie zmieniając ich powierzchni na płytce, poprostu będą grubsze.
    Skoro przy "trawieniu" z elektrolizą mamy miedź elektrolityczną za darmo na katodzie, to po odwróceniu procesu miedź możnaby przenosić na przyszłą płytkę.