Etsen met zoutzuur

Ik zou binnenkort mijn eerste printplaat willen etsen en zou dit willen doen met zoutzuur en waterstofperoxyde.
Op deze site zijn de samenstellingen voor het etsbad te vinden.

Ik heb echter enkele vragen/bedenkingen:

- 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.

- Kan een aangemaakt etsbad bewaard worden. Ik meen gelezen te hebben dat men een etsbad opnieuw kan activeren door er zuurstof door te blazen tot er opnieuw een groene kleur te zien is. Waterstofperoxyde zou niet meer nodig zijn omdat dit enkel bij het opstarten nodig is.

Bewaren kan wel een paar keer en/of beperkte tijd, persoonlijk gooide ik de boel na 2 of 3 keer weg...
Bewaren moet in een met een kurk afgesloten fles. Schroefdoppen zijn uit den boze, de fles kan makkelijk ontploffen door de opgebouwde druk.
(En als dat ontploft wil je echt niet in de buurt zijn... ;) )

Neem ook een hoge bak om in te etsen. Zeker als er nogal veel peroxide in zit, schuimt het enorm. (Ik gebruikte een oude plastic emmer)

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

Op 11 mei 2014 12:40:12 schreef Arco:
[....]Bewaren moet in een met een kurk afgesloten fles. Schroefdoppen zijn uit den boze, de fles kan makkelijk ontploffen door de opgebouwde druk.
(En als dat ontploft wil je echt niet in de buurt zijn... ;) )

Neem liever een fles met een glazen stop of een dop met een overdruk ventiel.
Probleem met zoutzuur is het vrijkomen van chloorgas, dat je beter niet kunt inademen (denk daarbij aan Syrië). Je zult een hele goede afzuiging moeten hebben en liefst in een zuurkast werken.

Ik ets zelf liever met ijzercloride. Het is hèt professionele middel. Het etsproces is beter beheersbaar. Nadeel zijn de vlekken bij morsen.

Vroeger heb ik nogal eens met salpeterzuur geëtst, ook dat is erg agressief en geeft veel kans op onderetsing.

Ammonium persulfaat is een ander, minder agressief middel, maar ik heb daar geen ervaring mee.

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/

Ik weet niet of het chloor uit het zoutzuur als chloor gaat vrijkomen. Bij je zoutpotje ben je daar ook niet bang voor.

Ik had begrepen dat als je het juist OPEN bewaart de zuurstof uit de lucht vanzelf tzt de boel weer activeert. De reactie met zuurstof uit de lucht gaat langzaam, en dat kan je versnellen door een scheutje peroxide er bij te doen. (dan krijg je reactieve zuurstofionen(radicalen?) ipv de redelijk stabiele zuurstof molekulen in lucht).

De peroxide kan je m.i. beter in 35% kopen dan in 3%: Verrassend is WATER een catalysator voor het uiteenvallen van peroxide, en hoe minder water er in zit, hoe langzamer het vervalt....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
pietplof

Golden Member

Tidak ada
Zelf zou ik je tekst willen aanvullen met een ietwat steviger waarschuwing; chloorgas is echt dodelijk.
Je krijgt het ook ( niets met dit topic van doen) als een stof dat natriumhypochloride bevat ( veel voorkend in reinigingsmiddelen) wordt gemengd met een zuur.
Die fout wordt veel gemaakt als men het effect van een reinigingsmiddel wil versterken.
Wees dus zeer voorzichtig met mengen van chemicalien.

festina lente

- 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/

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