Etsmiddel HCL en H2o2 veiligheid

Dan zou ik eerder voor natriumpersulfaat gaan.

Dat is zo ongeveer net zo (on)schadelijk als ijzerchloride (ofwel, het is ook zooi)

Maar het is een stuk beter houdbaar dan zoutzuur en peroxide.

Wel even opletten in welke etsbak je het gooit, want het vreet bepaalde kunststoffen aan. De bekende velleman etsbakjes zijn binnen no-time lek.

[Bericht gewijzigd door Sine op 7 december 2021 18:00:52 (27%)

het valt allemaal best mee, als je het maar direct afspoelt. hoedanook, bij spetters,zit je net als Edison wel met gaatjes in je kleren, achteraf

Zoutzuur heeft wel een ander sluipend gevaar. het dampt en dat tast zowat alles aan, langzaam maar zeker. houdt het dus heel ver weg van de rest van je elektronica en fijne mechanica hobby . heb dat ooit -door schade aan enkele klokjes- geleerd en nooit meer vergeten : scheikunde zo ver mogelijk weg van de rest !

Eh... zo ondoorzichtig is die vloeistof toch ook niet? Als ik het bakje wat ik gebruik goed scheef houd (zodat de print boven vloeistof niveau komt), dan die ik direct aan de print of ik klaar ben of niet. Afspoelen pas als het 'klaar' is.
Naast alle nadelen is het grote voordeel van de ijzerchloride varianten de houdbaarheid...

[Bericht gewijzigd door EricP op 7 december 2021 19:08:59 (16%)

Ik gebruik zoutzuur 30% en waterstof perioxide ook 30%, eens een jaar of zes geleden gekocht in een jerrycan van 5 liter.
Jullie zouden denken dat de waterstof perioxide allang over de houdbaarheids datum is verstreken maar dat is niet het geval.
Ik bewaar de flessen in een donkere koele ruimte.
Nog steeds kan ik redelijk snel een printje etsen met deze oplossing.
Een groot voordeel wat ik vind is dat de oplossing vrijwel doorzichtig is, met ijzerchloride is dit niet het geval.

NIET doen! H₂O₂ is een ontzettende gevaarlijke stof bij zuren zoals HCl of in concentraties vanaf 30%. Als deze combinatie bij een organisch oplosmiddel zoals aceton komt dan ontstaan er zeer gevoelige explosieven en het is in hoge concentraties op zichzelf ook dan een explosief onder bepaalde omstandigheden.

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. Dat is echt niet te vergelijken met huishoudazijn, als je er water bij doet dan ontstaat er ook heel veel warmte en ook mogelijk bijtende damp.

Dus gewoon een persulfaat of ijzer(III)chloride gebruiken, dat is veel veiliger.

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.

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

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.

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.

@ 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:

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

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!}

Mooi verhaal.

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.

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.

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

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!

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

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…

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.