Etsmiddel HCL en H2o2 veiligheid


Meestal zie ik 3 procent h2o2 staan in de 'recepten'.

30 procent h2o2 staat wel in de chemiekoelkast, maar is voor de normale sterveling niet te krijgen vanwege het gemak waarmee je een 'energetisch' mengsel kan maken dat 'enthousiast' kan ontbinden op commando. Bijvoorbeeld met een casio digitaal horloge.
Maar de recepten schrijven dus 3 procent voor.

Ik dacht overigens dat etsmiddel volgens dit recept juist lang houdbaar was, omdat je het praktisch oneindig kan regenereren door er lucht doorheen te bubbelen.

@ EricP: mijn ferrichloride etsmiddel etst nog wel, maar is echt nagenoeg ondoorzichtig. Heb ongeveeer 250ml aangemaakt een paar maanden geleden (50 massaprocent ferrichloride brokjes) en tot nu toe ongeveer 2 eurokaartjes geëtst.
Het bezinksel gooi ik regelmatig weg.

Het is niet giftig, wat het wel doet is brandwonden achterlaten als je langer je vingers erin houd of de concentratie peroxide groter is. Wat al eerder wordt genoemd, geen druppel Aceton in de buurt! Bij hogere concentraties wordt dit wel een ander verhaal, HCl laten dampen vrij die zeer corrosief zijn. Hogere concentraties peroxide laat brandwonden achter.

Maaaaar, Koper is weer niet zo goed voor mens en natuur. Koperchloride komt vrij bij zowel de HCl H2O2 als de FeCl2 methode!!!

Ik zou gewoon handschoentjes kopen, kosten niet zo gek veel. Zet een brilletje op en zorg voor oude kleren dan ben je prima beveiligd. Voor de dampen, zorg dat je in een geventileerde ruimte zit of liever buiten. (Laat je HCl ook niet dampen, al je gereedschap in de buurt zal dan roesten.)

De 3% peroxide wordt ook wel gebruikt als ontsmettingsmiddel bij wonden ect.
Die energetische mengsels hebben de eigenschap om ook vaak ongepland af te gaan.

PE2BAS

De HCL uit de bouwmarkt is max 10%
H2O2 heb ik nog in de 30% oplossing van heel oud.
Je hebt ongeveer een verhouding van 2 op 1 nodig.

2HCL + H2O2 + 2Cu ( koper ) geeft 2CuCL + 2H20

Guus@Sint-Michielsgestel

De CuCl vormt met HCl en H2O2 weer CuCl2, de oplossing wordt ook groen. CuCl2 kan ook Cu oplossen! Dus wanner de peroxide lang verdwenen is werkt de oplossing nogsteeds. Het kan ook zonder peroxide, in het begin duurt het alleen erg lang voordat het eerste koper is opgelost. Wanneer dat is gebeurt gaat het steeds sneller.
CuO + HCl => CuCl
CuCl + HCl met zuurstof maakt CuCl2
CuCl2 + Cu => CuCl vrij rap.

HCl + Fe vormt ook weer FeCl2 wat met zuurstof in de lucht weer FeCl3 vormt.

CuCl2 met Fe vormt weer Cu en FeCl2 wat ook weer oxideert naar FeCl3.

Met die stappen kan je je etsmiddel weer 'regenereren' al is al dat gemeng voor een paar printjes wel een hoop geklieder. 8)7

Wat je ook gebruikt, je lost altijd koper op en dat vormt altijd een ongezonde oplossing. Kijk maar op internet, alle oplosbare kopere zouten zijn niet gezond.

Beetje rommelige post dit, kan het indien gewenst morgen wel iets netter maken.

PE2BAS
EricP

mét CE

@ EricP: mijn ferrichloride etsmiddel etst nog wel, maar is echt nagenoeg ondoorzichtig. Heb ongeveeer 250ml aangemaakt een paar maanden geleden (50 massaprocent ferrichloride brokjes) en tot nu toe ongeveer 2 eurokaartjes geëtst.
Het bezinksel gooi ik regelmatig weg.

Hmz... Ik weet niet wat de mengverhouding van mijn huidige 'fles' is. Op het zakje stond de hoeveelheid water waarin je het op moest lossen. De 'productiedatum' is begin 2010. Ofwel: ik gebruik het goedje dus inmiddels meer dan 10 jaar. Nou ets ik niet dagelijks (zeker als het 'geen haast heeft' is uitbesteden veel handiger), maar laat er eens een eurokaart of 15, 20 doorheen gegaan zijn in die tijd. Het is vies donker groen. Maar wel een soort van doorzichtig. Zeker als het in zeg een mm dik nog op de PCB ligt. Bij het schenken uit de fles doe ik dat langzaam en ook zeg 80% van de inhoud: de drab blijft in de fles zitten. Dus niet 'schudden voor gebruik'.

Eerst de HCl + H2O2 methode.
HCl reageert niet met koper, maar het reageert wel met CuO. Wanneer je koper in HCl stopt zal het HCl reageren met de CuO op het koper. Dit kun je heel mooi zien als je een koperdraad verwarmt met een gasvlam. Dan komt er een bruin zwarte laag op het koper. Als je dit in de HCl oplossing stopt dan lost de CuO op in het HCl en wordt het koper weer schoon. Deze CuO vormt in eerste instantie CuCl met HCl, maar met HCl vormt CuCl weer CuCl2. Wat je dus ziet als je dit experiment uitvoert is dat de oplossing groenig wordt.

De CuCl2 die nu is gevormd kan wel met koper reageren volgens de volgende reactie. CuCl2 + Cu → 2 CuCl. De CuCl die hier vrij komt zal wederom reageren met de HCl en CuCl2 vormen. Zo wordt de oplossing steeds sterker naarmate je meer koper oplost. Gegeven dat er genoeg HCl aanwezig is om de CuCl om te zetten naar CuCl2. Dit kun je heel makkelijk zien aangezien CuCl2 van zichzelf blauw is, maar groen wordt in zure omstandigheden. Dus wanneer je oplossing blauw wordt is het tijd om meer HCl toe te voegen.

Waarom gebruiken we dan nog peroxide bij het etsen? Dit is dus strikt gezien niet nodig maar het versnelt de boel, voornamelijk in het begin wanneer er nog niet zoveel CuCl2 in de oplossing zit. HCl kan namelijk wel met koper reageren wanneer er ook peroxide aanwezig is. Daarnaast om CuCl om te zetten naar CuCl2 is er ook een beetje zuurstof nodig. Dit gaat in de open lucht redelijk langzaam, maar het gaat bijna direct met H2O2. Je zou er ook met een aquarium bubbel pompje zuurstof door de oplossing kunnen pompen. Dit zal wel behoorlijk spetteren kan ik me zo indenken.

Omdat er koper in de oplossing zit kan je het niet door de goot spoelen, dit tast je spoelbak aan, maar het is ook enorm slecht voor het milieu. De makkelijkste optie is om het weg te brengen, dan ben je er vanaf en wordt het professioneel verwerkt. Wat je ook kan doen in ijzer toevoegen aan de oplossing. CuCl2 reageert namelijk weer met ijzer volgens: CuCl2 + Fe = Cu + FeCl2. Met andere woorden je koper komt weer als metaal uit de oplossing gezet, en je houd FeCl2 over. FeCl2 vormt met HCl weer FeCl3. Ook daar is wat zuurstof voor nodig, kan zowel in de open lucht als met H2O2. Dat is handig, kan je daar weer mee etsen. :)

Dan is dat een mooi bruggetje voor de FeCl3 methode.

Koper reageert met FeCl3 volgens de volgende reactie: FeCl3 + Cu → CuCl + FeCl2. Naarmate je het etsmiddel meer gebruikt zal er steeds minder FeCl3 in de oplossing zitten en steeds meer CuCl vrijkomen. Omdat in deze oplossing geen HCl aanwezig is kan de CuCl niet oxideren naar CuCl2 en zal dus bezinken, want CuCl is niet oplosbaar in water. De FeCl2 blijft wel in de oplossing aanwezig. Deze heeft een zeer lichte kleur in oplossing dus de donkere kleur van FeCl3 zal overheersen. Als je heel lang etst zal de oplossing steeds lichter van kleur worden totdat alle FeCl3 en HCl is opgebruikt.

"Het bezinksel gooi ik regelmatig weg."
Dat is dus de CuCl. Wat ik zelf zou doen, is een beetje HCl toevoegen en het etsmiddel laten 'luchten' Dan gebeuren er 2 dingen. De FeCl2 wordt weer FeCl3 en de CuCl wordt weer CuCl2. Zo kan je het etsmiddel opnieuw gebruiken. Let wel op dat de HCl dampt, dus als je het etsmiddel laat 'luchten' doe dat dan ergens waar niets kan roesten.

Voor het gemak nog een overzicht:

code:


IJzer(II)chloride       (FeCl2)
	Oplosbaar in water
	Groenish
	Reageert niet met koper

IJzer(III)chloride      (FeCl3)
	Oplosbaar in water
	Donker bruin
	Reageert wel met koper.	
	FeCl3 + Cu → CuCl + FeCl2

Koper(I)chloride        (CuCl)
	Niet oplosbaar in water
	Wit (puur)
	Reageert niet met koper

Koper(II)chloride       (CuCl2)
 	Oplosbaar
	Blauw / Groen
	Reageert wel met koper.	
	CuCl2 + Cu → 2 CuCl
PE2BAS

Mooi informatief stukje, @Hardbass.
Als je tijd en zin hebt... Kun je ook zoiets vertellen over natriumpersulfaat? En/of ammoniumpersulfaat?

Interessant stukje, Hardbass!
Wat noem je 'een beetje' HCL?
Ik heb hier (op m'n werk) '36%' en '1 molair' staan. Als ik het goed begrijp is het ene dus 36 massaprocent in een liter water, en het ander 36 gram in een liter water. Dat is nogal een verschil in concentratie.
Scheikunde is niet mijn afdeling, maar ik mag altijd vragen aan m'n collega of ik wat mag gebruiken. Veiligheidsadvies krijg ik dan standaard ook.

ter zijde, wat een waanzinnige luxe, om gewoon alles ter beschikking te hebben. Zuurkast, beschermingsmiddelen, opbergkasten met ingebouwd ventilatiesysteem... Werkelijk een droom!

De persulfaat versies zijn niet zo heel spectaculair. De formule die hier geld is:
Cu + S2O8-2 -> Cu2+ + 2SO4-2

Dus voor natriumpersulfaat is dit
Na2S2O8 + Cu = CuSO4 + Na2SO4.

Daarna is de reactie klaar, je kunt er verder niet zoveel meer mee. De kopersulfaat en Natriumsulfaat blijven opgelost in het water. Het koper kan je er wel weer uithalen door er ijzer bij te doen, maar waarom zou je? Tenzij je kilo's aan koper aan het etsen bent wordt het pas interessant om dat terug te winnen en op die schaal zijn er efficiëntere processen dan etsen. Veel fabrikanten etsen wel plaatjes, maar dat koper is heel dun. Na het etsen groeien ze het koper er weer aan om een dikkere koper laag te krijgen.

Percentuele concentraties:
Een concentratie in procenten uitgedrukt is altijd op gewicht. Dus 100g vloeistof met 36% HCl bevat 36 gram pure HCl en voor 64 gram iets anders. In dit geval is dat water, maar dit kunnen ook andere oplosmiddelen zijn b.v. ethanol. Let even op: 100g vloeistof is niet altijd 100ml vloeistof. Dit heeft met de dichtheid te maken natuurlijk. Zo kan in sommige gevallen ook de concentratie grof worden bepaald. Stel ik heb een onbekende vloeistof, even aangenomen dat dit 1kg/l weegt en een andere stof x die 500g/l weegt. Als ik nu precies 1 liter uitmeet en daar het gewicht van bepaal dan kan ik adhv het gewicht de concentratie bepalen. Dit is vaak niet zo heel nauwkeurig, aangezien meetfouten makkelijk te maken zijn. Probeer maar eens exact 1 liter uit te schenken. Ook kan het zijn dat dichtheid van de stoffen erg dicht bij elkaar liggen.

Molair
Bij een molair wordt aangegeven hoeveel mol er in 1 liter oplossing zit. Dus bij een oplossing van 1 molair HCl heb ik dus 1 mol in 1 liter vloeistof. De molaire massa van HCl is 36,458 g/mol. Dus bij 1 liter van 1 molair HCl oplossing heb ik 36.458 gram aan HCl en de rest is water. De dichtheid van HCl is 1.18g/cm3.

Omrekenen

Gegevens HCl:
36,458 g/mol
1.18g/cm3

Stel ik heb een 5 molaire oplossing van HCl in water.
Dan zit er dus voor 5 * 36,458 g = 182.29 g aan HCl in 1 liter (1000 cm3).
Nu kunnen we uitrekenen hoeveel volume dit is.
182.29 / 1.18 = 154.483 cm3
Dit betekent dat er 1000 - 154.483 = 845.517 cm3 aan water inzit.

tot zover voor 1 liter oplossing:
HCL
154.483 cm3
182.29 gram

Water
845.517 cm3
845.517 gram

Totaal gewicht
845.517 + 182.29 = 1027.807 gram

Dus percentueel gezien heb ik

100 * 182.29 / 1027.807 = 17.74% aan HCl

Wat betreft de hoeveelheid HCl, ook dat is niet zo spannend, je kan het helemaal uitrekenen maar dat levert niet zoveel op. Meestal doe ik dat op het gevoel. Ook bij etsen is de concentratie van belang, anders gaat het misschien veel te snel of duurt het juist veel te lang.

Dit is even snel, dus wellicht staat er nog een foutje hier en daar. Maar in essentie moet het wel kloppen zo. :)

PE2BAS

Op 7 december 2021 19:44:33 schreef HVinduction:
Tevens is 30% HCl echt niet onschuldig, je krijgt er zeer snel brandwonden van, 37% is geconcentreerd en alleen al 30% heeft een pH van -1,5.

Dit klopt niet: de pH schaal loopt van 0-14. Je bedoelt waarschijnlijk een pH van 1.5 dan klopt het inderdaad.

Henri's Law 1: De wet van behoud van ellende. Law 2: Ellende komt nooit alleen.

zijn niet zo heel spectaculair.

evengoed toch interessant extra stukje info, bedankt dus :-)

Graag gedaan, trouwens de ph zecht niet zoveel over de schadelijkheid. Wat voor zuur het is, de consentratie en de temperaruur maken veel meer uit. Maagzuur bevat ook HCl.

https://youtu.be/eyMR08ZVbNY

PE2BAS

Voor wat het waard is, ik heb in 1980 een litertje etsmiddel met FeCl3 aangemaakt.
Het is nu ongeveer een halve liter geworden.
Ik gebruik dit nu nog steeds, voor een 5 a 6 printjes per jaar.
Ik heb nog nooit iets (HCL)bijgevoegd.
Het duurt wel ietsje langer nu, zo'n 12 minuten.
Maar het werkt nog steeds na meer dan 40 jaar!

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 8 december 2021 21:46:35 schreef henri62:
[...]Dit klopt niet: de pH schaal loopt van 0-14.

En de celsius-schaal loopt van 0 tot 100; maar toch bestaan er negatieve temperaturen. :)
37% zoutzuur is 10 molair (10 N); de pH is dus −1.

Zoutzuur met een pH van +1,5 is 0,1% zoutzuur.
tabel

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Persulfaat wordt vaak de vervanger van FeCl3 genoemd, vanwege het milieu. Uit de uitleg die @Hardbass hierboven geeft, lijk ik de conclusie te kunnen trekken dat het koperaandeel in het restprodukt slecht is voor het milieu. In dit voorbeeld CuCl.
Maar geldt dat dan ook niet voor kopersulfaat CuSO4? Ik bedoel dat je dit toch ook niet door de gootsteen weg moet spoelen? Of ga ik voor niets naar het KCA inzamelpunt? ;-)
Of zijn er andere factoren die de milieuimpact bepalen?

Alles dat bacteriën kan doden in kleine hoeveelheden (zoals zilver en koper) mag in principe niet door de gootsteen. Dat is slecht voor de bacteriën in de waterzuivering.

Niet wateroplosbare metalen zijn voor zover ik weet minder schadelijk.

Wat ik als tip kreeg, is om uitgewerkt etsmiddel te neutraliseren met natriumcarbonaat. Alle metalen vallen dan uit de oplossing.
Dan laat je de boel een paar dagen bezinken. De vloeistof (nu zonder koper) decanteer je en kan je in de gootsteen doen. Het vaste bezinksel kan in het afval.

Of dit dé officieel goedgekeurde manier is durf ik niet te zeggen, maar het klinkt logisch.

Klopt, met carbonaat zal het koper in de vorm van kopercarbonaat uit de oplossing komen. CuSO4 is ook niet zo best voor het milieu, het wordt ook verkocht als boomstam killer. kopercarbonaat is trouwens ook niet goed voor het milieu, alleen omdat het niet meer in de oplossing zit is het makkelijk te filteren. Je kunt je etsmiddel ook helemaal laten opdrogen en dan de solide resten afvoeren.

Ik kan je aanraden eens naar de GHS symbolen te kijken. Stelt niets voor, dat is in 5 minuten te begrijpen. Voor verschillende stoffen zijn deze symbolen makkelijk op te zoeken.

https://www.wurth.nl/nl/wuerth_nl/onderneming/blog/productinformatie/g…

PE2BAS
hennep

Golden Member

Op 9 december 2021 14:28:38 schreef Ledlover:
Dan laat je de boel een paar dagen bezinken. De vloeistof (nu zonder koper) decanteer je en kan je in de gootsteen doen. Het vaste bezinksel kan in het afval.

Wel jammer om dat dan bij het afval te gooien. Ken je iemand in je omgeving die zich bezig houdt met pottenbakken. Kopercarbonaat wordt als glazuur gebruikt.
Silicaat is nog wat slechter oplosbaar dan carbonaat en bij hoge temperatuur (dus zodra de zouten smelten) verbindt het koper zich met de silicaatgroepen in de andere toevoegingen (veldspaat).
Metaaloxiden en -carbonaten zijn vrij prijzig wanneer je ze moet kopen.

Henry S.

Moderator

Op 9 december 2021 11:44:31 schreef Retiredat55:
Voor wat het waard is, ik heb in 1980 een litertje etsmiddel met FeCl3 aangemaakt.
Het is nu ongeveer een halve liter geworden.
Ik gebruik dit nu nog steeds, voor een 5 a 6 printjes per jaar.
Ik heb nog nooit iets (HCL)bijgevoegd.
Het duurt wel ietsje langer nu, zo'n 12 minuten.
Maar het werkt nog steeds na meer dan 40 jaar!

Bij mij was het badje FeCl3 na tig jaar compleet ingedampt. Ik heb er heet water bij gegooid en goed omgeroerd, en daarna was er weer prima mee te etsen.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Ja het is wel voor de helft verdampt, maar ik laat het na gebruik steeds versneld afkoelen en dan meteen weer in de fles!
Misschien dat het daarom nog steeds bestaat.
Voor mijn gevoel weegt het wel behoorlijk zwaar veel voor een halve liter....

Is dat niet iets van 1.43 kg/l als ik me zo herinner ?

Op 9 december 2021 13:21:10 schreef Frederick E. Terman:
[...]En de celsius-schaal loopt van 0 tot 100; maar toch bestaan er negatieve temperaturen. :)
37% zoutzuur is 10 molair (10 N); de pH is dus −1.

Zoutzuur met een pH van +1,5 is 0,1% zoutzuur.
tabel

Weer wat geleerd. 37% HCl = -1.1

[Bericht gewijzigd door henri62 op 9 december 2021 20:17:59 (82%)]

Henri's Law 1: De wet van behoud van ellende. Law 2: Ellende komt nooit alleen.

Ik zou het niet weten, heb het niet gewogen.

Sorry, ik wil niet het topic kapen!

[Bericht gewijzigd door Retiredat55 op 9 december 2021 20:15:51 (31%)]

@Hardbass, zeker chemie gestudeerd? Maar er rammelt wel het nodige.

Wat aceton geeft het geen explosieven, als je dat bij dat mengsel gooit, want de temp. oa klopt dan niet voor de vorming ervan.
Er ontstaan wel andere stofjes, oa wat traanverwekkende producten.

Print etsen met water, HCl(30%), peroxide(30%) ( verhouding ca 3:2:1 ) gaat zeer snel, maar kan. Wat meer water en het gaat wat rustiger.

Gebruik het soms om oa printplaten snel Cu vrij te maken, maar voor rustig etsen is 5:2:1 effe beter. Of neem peroxide 10%.

Gevaar ligt vooral bij het Chloor dat ontstaat, pas op dus,

Ferrichloride opl. is superlang bruikbaar, mits goed afgesloten.
En, wat ik al vaker heb gezegd, gooi er per liter een flinke schep citroenzuur in. Etst mooier, sneller en blijft helderder.
Je hoeft niet extra te verwarmen of lucht erdoor laten borrelen enz.
Beetje bewegen af en toe is voldoende.

LiA (Leven is Avontuur)

Nope, alles wat ik weet van chemie is zelf aangeleerd. Nooit gehad op school omdat ik altijd al electro heb gevolgd. (vmbo -> mbo -> hbo) Chemie heb ik altijd al wel erg interessant gevonden. En in de elektro komt het van tijd tot tijd ook goed van pas. Etsen is een mooi voorbeeld maar ook electroplating bijvoorbeeld.

Het stukje over de aceton heb ik expres een beetje vaag gehouden, denk dat het beter is hier niet te veel details over te geven. Wat belangrijk is om te weten, hou het uit elkaar. :)

PE2BAS