Etsen met zoutzuur


- is het juist als ik zeg dat er in het etsbad een reactie tussen koper, zoutzuur en waterstofperoxyde is die ervoor zorgt dat er koperchloride gevormd wordt en dat het eigenlijk het koperchloride is die het etsmiddel is voor de printplaat.

Niet geheel correct.

Wat er gebeurt,

Koper en zoutzuur vormen koperchloride, Maar zoutzuur is niet sterk genoeg en heeft de peroxide nodig om het extra zetje te geven. Het koper lost dus op in het zuur en wordt koperchloride. Het koperchloride is geen ertsmiddel om koper op te lossen.

Wat wel mogelijk is,
Als je koperchloride over houd kun je hier ijzer aan toevoegen. Dit maakt FeCl2, Als je hier vervolgens nog een scheutje H2O2 aan toevoegt en wat HCl krijg je FeCl3, daarmee kan je weer wel etsen. Het is ook mogelijk om alleen HCl toe te voegen, alleen moet je het dan een flinke tijd laten "luchten". De zuurstof in de lucht zal dan zorgen voor de oxidatie van de FeCl2 > FeCl3

Let goed op dat je GEEN aceton in de buurt houd van je ertsmiddel. Dit is levensgevaarlijk.

Op 11 mei 2014 14:15:29 schreef pietplof:
chloorgas is echt dodelijk.

zoveel (bijna alle) stoffen zijn dodelijk bij juiste concentraties, aanwezigheid van chloorgas is al ruim duidelijk bij 1% van het dodelijk niveau, en daarbij twijfel ik eraan of zo'n etsbakje ooit genoeg chloorgas aan kan maken om een kamer tot dodelijke niveau's te vullen
daarbij breekt chloorgas tegelijkertijd af/reageert met ongeveer elke andere stof aanwezig

dus zolang je je etsvloeistof niet onder je bed bewaard zal het allemaal wel loslopen, wat je toch niet doet, dat spul stinkt

Gewoon natriumpersulfaat gebruiken.

HF virus is hier aanwezig!

Op 11 mei 2014 15:39:38 schreef hardbass:
Koper en zoutzuur vormen koperchloride,

Ik denk toch dat de waterstofperoxide essentiëel is. Ik heb ook eens geprobeerd om printplaat te etsen met alleen zoutzuur, dit op aanraden van een apotheker. Maar er gebeurde dus helemaal niks. Nadat de plaat een paar dagen in de zoutzuur had gelegen was het koper wel blinkend schoon, maar absoluut niet gëetst.

Op 11 mei 2014 13:43:21 schreef Tidak Ada:
[...]
Amonium cloride is een ande, minder agressief middel, maar ik heb daar geen ervaring mee

Volgen mij bedoel je wat anders want ammonium chloride is gewoon salmiak, zit o.a. in drop ... :-)

Klopt, :o 't is natuurlijk ammonium persulfaat
Ik schreef ook: "Ik keb daar geen ervaring mee" - :D

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - http://www.tubecollectors.org/
ritmeester

Golden Member

Er zijn natuurlijk heel veel verschillende mogelijkheden om een printplaat te etsen. De één is nog giftiger dan de andere en dan vooral met gassen die je niet wilt hebben in je omgeving.

Ik hou het nog steeds bij Natriumpersulfaat: Schoon, mooi werken en een perfect resultaat. Goed te bewaren in een plastic box met dichte deksel.

http://www.diyprintplaat.nl/?page_id=41

I love it when a plan comes together !

Ik heb nog wat zitten rondneuzen op het net en kwam deze tegen:

https://www.youtube.com/watch?v=Q4tWEse2rDI

Bij de volgende ben ik blijven stilstaan:

1. Hydrogen Peroxide (5mL of 3%) and Hydrochloric Acid (5mL of 37%)
Loses strength in storage but makes copper chloride that can later be used as a fully recyclable etchant.

5. Copper chloride (1.6g) + 6mL water + Hydrochloric acid (5mL of 37%)
Stable in storage. Extremely easy to recycle as bubbling air through will regenerate the etchant to full capacity. Eventually will need more hydrochloric acid but nonetheless easy to do.

Als ik het zo zie heeft etsen me CuCl2 (punt 5) een groot voordeel ten opzichte van H2O2 en HCl (punt 1) en wel dat het een stabiele oplossing is die gemakkelijk bewaard en geregenereerd kan worden. Is wel niet transparant.

Hetzelfde geldt voor ijzer-III-chloride. Het laatste is minder giftig dan CuCl2.
Op mijn werk hadden we een bak met FeClv. Die ging al jaren mee. Af en toe wat vers erbij en een schutje zoutzuur was voldoende.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - http://www.tubecollectors.org/

Op 11 mei 2014 20:29:22 schreef Tailgunner:
5. Copper chloride (1.6g) + 6mL water + Hydrochloric acid (5mL of 37%)
Stable in storage. Extremely easy to recycle as bubbling air through will regenerate the etchant to full capacity. Eventually will need more hydrochloric acid but nonetheless easy to do.

Als ik het zo zie heeft etsen me CuCl2 (punt 5) een groot voordeel ten opzichte van H2O2 en HCl (punt 1) en wel dat het een stabiele oplossing is die gemakkelijk bewaard en geregenereerd kan worden. Is wel niet transparant.

Koperchloride zelf zal niet met koper reageren. Als de oplossing onder 5 al werkt dan komt dat door het zoutzuur. (wat in redelijk grote hoeveelheid (5ml t.o.v. 6ml+1.6g) aanwezig is).

Makkelijkste manier om aan koperchloride te komen is met ijzer(3)chloride. Dat etst koper weg door van koper koperchloride te maken... Reden temeer waarom koperchloride geen etsmiddel is.

Op 12 mei 2014 08:30:40 schreef blurp:
[...]

Koperchloride zelf zal niet met koper reageren. Als de oplossing onder 5 al werkt dan komt dat door het zoutzuur. (wat in redelijk grote hoeveelheid (5ml t.o.v. 6ml+1.6g) aanwezig is).

Makkelijkste manier om aan koperchloride te komen is met ijzer(3)chloride. Dat etst koper weg door van koper koperchloride te maken... Reden temeer waarom koperchloride geen etsmiddel is.

Volgens mij etst koperchloride wel koper weg volgens de reactie:

CuCl2 + Cu -> Cu2Cl2

en

2 Cu2Cl2 + 4 HCl + 02 -> 4 CuCl2 + 2 H2O

Tussen peroxide en koper vindt de volgende reactie plaats:
H202 + Cu + H+ -> 2H20 + Cu2+

De peroxide pakt twee electronen van het koper volgens:
H2O2 + 2e -> 2OH-

Dit OH- ion heeft H+ nodig om water te vormen:
OH- + H+ -> H20

Het is dus niet (direkt) het zuur dat met het koper reageert, hoewel het bovenstaande model wel slechts een beschrijving van de werkelijkheid geeft, zo is de zuur concentratie wel degelijk van invloed op de redox reactie.

@tailgunner: Uiteindelijk is je CuCl2 dus een tussenstap, en vind de reactie in de praktijk alleen plaats bij aanwezigheid van, en verbruik van HCl.

@Rd12tf: Uiteindelijk is het H2O2 slechts een tussenstapAlhoewel het H2O2 ook verbruikt wordt, vind de reactie in de praktijk alleen plaats bij aanwezigheid van, en verbruik van HCl.

In beide gevallen verbruik je HCl

H2O2 is de oxidator, het zuur dient om de hydroxyl ionen af te vangen.
Beiden worden dus verbruikt! Dat laatste zou je als tussenstap kunnen opvatten, maar het proces is natuurlijk een simultaan lopend systeem en niet een afhandeling (in de tijd) van stappen.

Op 12 mei 2014 09:04:44 schreef Tailgunner:
[...]

Volgens mij etst koperchloride wel koper weg volgens de reactie:

CuCl2 + Cu -> Cu2Cl2

en

2 Cu2Cl2 + 4 HCl + 02 -> 4 CuCl2 + 2 H2O

Tailgunner, Je hebt helemaal gelijk. Dit zijn de twee reacties die optreden bij het etsen eens de oplossing voldoende CuCl2 bevat.

Als je koper in contact brengt met HCl krijg je heel snel CuCl (Koper(I)Chloride, wat jij als Cu2Cl2 schrijft, CuCl is voldoende). Dit is echter onoplosbaar en slaat neer onder de vorming van een slecht doordringbare laag (net zoals aluminium zeer nel roest onder de vorming van een ondoordringbare aluminiumoxyde laag).

Dit CuCl oxydeerd verder aan (luch)zuurstof in aanwezigheid van HCl tot CuCl2 dat goed water oplosbaar is.

Als de concentratie CuCl2 hoog genoeg geworden is krijg je Cu + CuCl2 ==> 2CuCl, dat slaat weer neer en moet geoxydeerd worden. enzovoort.

H2O2 versnelt het oxydatie proces van CuCl heel erg en zorgt voor een snelle etsing ook wanneer nog geen CuCl2 aanwezig is.

Om nu eea nog ingewikkelder te maken zorgt CuCl2 er voor dat CuCl beter oplost in water. Hierdoor oxydeerd het ook makkelijker waardoor je inderdaad in een voldoende geconcentreerde CuCl2 oplossing zonder H2O2 kunt etsen.

Op deze pagina vind je hier heel wat meer uitleg over:http://members.optusnet.com.au/eseychell/PCB/etching_CuCl/index.html#f…

Ik heb een zakje CuCl2 gekocht en die oplossing gebruikt om te etsen. Dat werkt prima met lucht oxydatie. Ik voeg echter toch een klein beetje H2O2 (op gevoel ekele ml H2O2 30% in 0.5 l etsvloeistof) toe om de regeneratie te versnellen en te zorgen dat de oplossing doorzichtig blijft.

Je kan net zo geod met een HCl H2O2 mengsel beginnen en dan kan he vrijwel oneindig regenereren door HCl en H2O2 in kleine beetjes toe te voegen.

Mijn vrouwtje houdt ook van kleine dingetjes: www.minifrutsels.nl

Op 11 mei 2014 16:46:54 schreef KlaasZ:
[...]Ik denk toch dat de waterstofperoxide essentiëel is. Ik heb ook eens geprobeerd om printplaat te etsen met alleen zoutzuur, dit op aanraden van een apotheker. Maar er gebeurde dus helemaal niks. Nadat de plaat een paar dagen in de zoutzuur had gelegen was het koper wel blinkend schoon, maar absoluut niet gëetst.

Dit noemt men nou selectief quoten :S

http://www.youtube.com/watch?v=Q4tWEse2rDI
In dit filmpje worden er 10 manieren besproken over etsen.

[Bericht gewijzigd door hardbass op 21 mei 2014 15:05:07 (10%)]

Op 13 mei 2014 16:22:17 schreef duffel:
[...]

Je kan net zo geod met een HCl H2O2 mengsel beginnen en dan kan he vrijwel oneindig regenereren door HCl en H2O2 in kleine beetjes toe te voegen.

Is het niet zo dat zoutzuur en waterstofperoxide zodanig reageren dat er chloor bij vrijkomt volgens
2HCl + H2O2 → Cl2 + 2H2O
en dat willen we juist niet hebben.
Met bruinsteen, ook een oxydator, reageert zoutzuur met afgifte van chloor. Dat weet ik uit eigen ervaring lang geleden (oud zink-batterijtje in zoutzuur gegooid). Bij de reaktie met peroxide zal de mengverhouding wel een belangrijke rol spelen.

Niet alles wat op internet staat is waar... Dat geldt ook voor CO.
Sine

Moderator

Waarom zou je dat willen?

Als je echt met alle geweld zelf printjes wilt maken dan zijn Ijzerchloride of natriumpersulfaat goed verkrijgbaar en werken prima.

Nog makkelijker is het je printjes aan een PCB fab uit te besteden, daat kost tegewoordig ook de wereld niet meer en je kunt ze meteen doormetaliseren en een silkscreen en solderresist laten aanbrengen.

Mijn etsbak staat alweer wat jaren droog ...

Op 17 september 2020 20:32:31 schreef Sine:
...dan zijn Ijzerchloride of natriumpersulfaat goed verkrijgbaar en werken prima.

Amen. Fe3Cl geeft hooguit wat hardnekkige vlekken als je het op je kleren krijgt. Verder nauwelijks schadelijk en niet duur.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

Toen ik pas met etsen begon gebruikte ik ammoniumpersulfaat in een aluminium pan. Dat doe je ook maar 1 keer... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
hennep

Golden Member

Ik heb geetst met zoutzuur en waterstofperoxide. De grootste nadelen daarvan zijn onderetsing en de dampen die vrij komen tasten metaal aan. Ik had een dag later altijd roest op mijn gereedschap, en soms vlekken op het rvs aanrechtblad. Als je dat wilt gaan toepassen, doe het dan in ieder geval buiten.
Ik heb het nooit bewaard na het etsen. Waarom zou je dat willen, kost bijna niks als je niet meer aanmakt dan om de print te bedekken. Ik etste graag in lege fritesbakjes daar gaat dan niet zoveel in.

Ik heb geetst met ijzerchloride, het nadeel daarvan vind ik dat het niet doorzichtig is en je steeds dat printje er uit moet wippen om te kijken hoever het proces is. Verder gaat het alleen snel als je het verwarmd gebruikt. Ik vind dat lastig.

De beste ervaring heb ik met ammonium- of natrium-persulfaat. Beide zouten geven een heldere vloeistof in opgeloste vorm. De oplossing kleurt langzaam blauwer als er meer koper oplost maar blijft wel doorzichtig. Je kunt het proces dus goed volgen.
Door te verwarmen en de concentratie verhogen kun je het proces wat versnellen.

De laatste methode heeft mijn voorkeur.

marcob

Golden Member

Op 17 september 2020 20:32:31 schreef Sine:
Waarom zou je dat willen?

Nog makkelijker is het je printjes aan een PCB fab uit te besteden, daat kost tegewoordig ook de wereld niet meer en je kunt ze meteen doormetaliseren en een silkscreen en solderresist laten aanbrengen.

Mijn etsbak staat alweer wat jaren droog ...

Helemaal met je eens Sine! Zo ik nu snel terugkijk ben ik al in 2010 begonnen om m'n printen in het verre oosten te laten maken. Geen gedoe met chemicaliën.

Een WOK is ook maar een vergiet zonder gaatjes
mel

Golden Member

Op 17 september 2020 21:02:09 schreef Arco:
Toen ik pas met etsen begon gebruikte ik ammoniumpersulfaat in een aluminium pan. Dat doe je ook maar 1 keer... ;)

Waren de pannen op? :P

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Mijn moeder was toen 'not amused' met de nieuwe textuur aan de binnenzijde van de pan... :)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com