Хлорное железо

[allecs]

Здравствуйте. На разных форумах, разные советы. Совсем запутался. Если можно, ответьте пожалуйста по существу. Для приготовления хлорного железа советуют залить гвозди 9% раствором соляной кислоты - получается FECL2, а по окончании реакции доокислить раствор таблетками гидроперита - FECL3. У меня несколько вопросов:
1. Насколько критична концентрация кислоты (почему именно 9%)?
2. Можно ли использовать кипяченую воду вместо дистиллированной?
3. Можно ли залить гвозди 36% раствором, по окончании реакции разбавить водой 3:1, и доокислить гидроперитом?
4. От чего собственно зависит скорость травления меди?

[Tokashi]

Если у вас есть возможность достать соляную кислоту, то почему бы вам в том же месте не купить готовое хлористое железо?

1) Обычно Соляная кислота продаётся в виде 36-38% водного раствора, она очень хорошо испаряется, режет глаза, бьёт в нос, вызывает кашель, поэтому работать с ней без вытяжного шкафа или противогаза проблематично. Рискну предположить, что совет использовать 9% раствор исходит именно из-за этой её особенности.
2) Если использовать водопроводную воду (кипячёную или нет не важно), то кислота будет реагировать с солями, которые в ней содержаться и в итоге чистота конечного продукта сильно испортится. Хотя с другой стороны железные гвозди тоже содержат кучу примесей и продукт уже изначально будет грязный.
3) Можно, но будет сильно вонять, реакция будет проходить очень бурно, с интенсивным выделением водорода, который пожаро-взрывоопасен.

Окисление железа2 до железа3 гидроперитом не самая хорошая идея, проще просто прокипятить полученный раствор в эмалированной кастрюле около часа.
Кроме того ваш рецепт не предусматривает такой момент что в растворе останется непрореагировавшая соляная кислота, которую нужно как-то нейтрализовать. Концентрация хлористого железа будет сильно отличаться от теоритической. Вам раствор хлористого железа какой концентрации нужен?

[allecs]

Мне нужно получить хлорное железо. В продаже у нас оно есть, но очень плохо (4-5 часов) травит медь. Кипятить раствор на кухне - не вариант.

[allecs]

Хлорное железо нужно для травления печатных плат.

[Tokashi]

Никогда не занимался травлением меди, однако по мне лучше 4 часа травить готовым раствором хлорного железа, чем 4 часа растворять гвозди, кипятить, выпаривать, дышать солянкой, а потом опять травить медь на 2 часа меньше

[allecs]

За 4 часа частично протравливаются дорожки и по бокам, это не приемлемо. А почему "гидроперитом не самая хорошая идея"?

[amik]

Окисляйте гидроперитом, ничего страшного не будет.
При приготовлении хлорного железа таким способом есть нюанс. На первой стадии, когда гвозди растворяют в кислоте, важно оставить значительную часть солянки (по крайней мере треть) непрореагировавшей. Иначе при последующем окислении в осадок выпадет гидроксид или основные соли железа.
С избытком кислоты:
2FeCl2 + 2HCl + H2O2 --> 2FeCl3 + 2H2O

Без избытка:
2FeCl2 + H2O2 --> 2Fe(OH)Cl2↓ (нерастворим)

После растворения гвоздей получившийся раствор лучше отфильтровать через тряпочку или салфетку - в гвоздях много примесей, в частности углерод из технического железа.

[avor]

А не проще ли к продажному раствору хлорного железа сразу добавит перекиси водорода вполне возможно что скорость травления увеличится.

[allecs]

В продаже растворимое железо.

[allecs]

А перекись, как я понимаю для получения из FE2 - FE3.

[avor]

И даже для получения Cu-Cu2+

[radical]

Перекись с кислотой (не обязательно соляной) травит медь и без хлорного железа.

[Tokashi]

Гидроперит обогатит ваш раствор мочевиной, которая может выступать в качестве ингибитора коррозии.

[antabu]

Скорость травления увеличивают подогревом и перемешиванием. Кроме того, для односторонних плат есть такой приём: при помощи пенопласта плату располагают таким образом, чтобы она плавала под поверхностью травящего раствора медью вниз.

[amik]

Гидроперит обогатит ваш раствор мочевиной, которая может выступать в качестве ингибитора коррозии.

Мочевина ингибитор при травлении железа, но не меди.

[Tokashi]

Взято из книги Бушминский И.П. «Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры» стр. 265: "... органические соединения (мочевина, аминотриазол, амиды и др.), абсорбируясь на боковых поверхностях, ингибируют их растворение"

[amik]

Уговорили, по бокам дорожек пускай себе ингибирует
Мочевина, если и обладает слабой ингибирующей способностью, то на общем процессе травления это не скажется. Для ингибирования растворения меди в солянокислых растворах используют обычно другие, значительно более действенные вещества.

[allecs]

Оставил какую то часть солянки, не прореагировавшей. Окислил гидроперитом. Все нормально, травит 40 мин. То, что нужно перемешивать, подогревать и медью вниз, это я знаю, - это технология травления, меня же интересует технология приготовления. Так и не ясно, почему именно 9% раствор HCL, как изменятся свойства хлорного железа если использовать 36% HCL, зависит ли от этого интенсивность травления? И еще - рекомендуют заливать железные опилки кислотой соотношением 1:25. Как определить соотношение, чтобы треть кислоты осталась не прореагировавшей?

[Iskander]

Хотел бы я знать, чего там у Вас получилось...
Перекись или гидроперит в хлорное железо - это жесть. Хлорное железо - это самый эффективный катализатор распада перекиси водорода. Причём в присутствии восстановителей (мочевина) эта зараза в основном существует в форме +2. Реакция сильно экзотермична, может плюнуть кипятком или даже бахнуть.

Кипятить солянку в бытовой кастрюльке категорически не рекомендую. Эмаль смывается просто на ура. Кстати, окисления железа при этом не происходит совершенно.

Для получения крепкого травящего раствора в бытовых условиях, я бы взял железный купорос, растворил его в воде, нагрел и осадил железо питьевой содой. Полученную зелёную пасту высушил на воздухе (она при этом побуреет) и потом, запихав в полимерную бутылку от кока-колы прилил концентрированную солянку (первые порции очень осторожно, так как там может оставаться сода и всё зашипит). В итоге получится очень крепкий раствор хлорного железа, вплоть до 30% концентрации.

[allecs]

Залил гвозди 1 литр HCL 36%. По завершению реакции, раствор стал зеленым. Бросил туда 4 упаковки гидроперита (24 таблетки). Раствор стал желто-бурого цвета. Во время реакции нагрелся градусов до 50С. А железного купороса в продаже не видел.