Как приготовить хлористое железо

Как приготовить водный раствор хлорного железа

Хлорид железа (III) в виде раствора бурого цвета можно приготовить в лаборатории или в домашних условиях. Потребуется термостойкая неметаллическая посуда и чистая горячая вода (кипяченая или дистиллированная). После растворения и отстаивания получается темно-коричневая жидкость. Есть ряд особенностей приготовления раствора хлорного железа, о которых следует узнать до того, как начинать работу с ним.

Хлорное железо

Безводное хлорное железо, выпускаемое химической промышленностью — FeCl₃, — кристаллы темно-коричневого цвета с оттенками красного, фиолетового, темно-зеленого. Молярная масса — 162,21 г/моль. Плавится вещество при температуре 307,5 °C, при 500 °C начинает разлагаться. В 100 г воды растворяется навеска безводной соли:

Безводный хлорид железа (III) — очень гигроскопичное вещество, быстро притягивает влагу из окружающей среды. На воздухе взаимодействует с водой, превращаясь в желтые кристаллы гексагидрата FeCl₃ + 6Н₂О. Массовая доля безводного хлорного железа в веществе, приобретенном в торговой сети, достигает 95%. Присутствует небольшое количество хлористого железа FeCl₂ и нерастворимых примесей. Торговое название — «Хлорное железо». Вещество пожаро- и взрывобезопасное, но его раствор оказывает коррозийное влияние на металлические предметы.

Гексагидрат хлорида железа (III)

• NaOH (появляется бурый осадок Fe(OH)₃);
• K₄[Fe(CN)₆] (появляется осадок KFe [Fe(CN)₆] синего цвета);
• KCNS, NaCNS (образуется роданид железа Fe(CNS)₃ красного цвета).

Как развести хлорное железо

Применение хлорного железа в промышленности и коммунальном хозяйстве. Бытовое использование

Соли железа находят применения во многих сферах. Хлорид трехвалентного металла используется для обработки воды, металлов и закрепления красок. Вещество применяется в промышленном органическом синтезе (катализатор, окислитель). Особенно ценятся коагулирующие свойства иона Fe 3+ в очистке коммунальных и производственных стоков. Под действием хлорида железа мелкие нерастворимые частички примесей слипаются и осаждаются. Также происходит связывание части растворимых загрязнений, которые удаляют на очистных сооружениях. Кристаллогидрат и безводная соль FeCl₃ применяются в процессах травления металлических печатных форм. Добавляют вещество в бетон для укрепления его прочности.

Химические явления при травлении плат. Меры безопасности

Популярное химическое вещество для травления печатных плат — хлорное железо. Раствор для этих целей готовят из 0,150 кг соли и 0,200 л теплой воды. В нем содержатся ионы Fe 3+ , Cl – , а при гидролизе образуется соединение коричневого цвета — гидроксид трехвалентного железа. Процесс идет по схеме: FeCl₃ + 3HOH↔ Fe(OH)₃ + 3Cl – + 3H + . Недостаток метода заключается в загрязнении платы побочными продуктами реакции, которые затрудняют дальнейшее травление. Сама соль — нелетучее вещество, но в процессе взаимодействия с водой выделяет едкие пары. Работу необходимо проводить на свежем воздухе или в хорошо проветриваемой комнате. Попадание раствора на кожу и слизистые оболочки приводит к раздражению и может вызвать дерматиты. Следует использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки). При соприкосновении с едким раствором необходимо промыть кожу большим количеством воды.

Источник

Как разводить хлорное железо?

Дата: 26.05.2016 // 0 Комментариев

Столкнувшись с процессом создания печатных плат в домашних условиях, новички часто на различных форумах задают простой вопрос о том, как разводить хлорное железо. Вроде эта тема не такая и обширная, что бы посвящать на нее целую обширную статью, но немного подумав, мы все-таки решились на небольшую заметку.

Как разводить хлорное железо?

В продаже можно встретить два вида хлорного железа:

• Шестиводное хлорное железо. Напоминает мокрый песок желто-оранжевого цвета.
• Безводное хлорное железо. Порошок или комки чёрного цвета.

И то и другое отлично травит текстолит. Время травления свежеприготовленным раствором составляет порядка 5 минут, а со старым раствором время травления может увеличиваться до 20 минут и более. Для наглядности, мы приготовим совсем немного раствора и покажем, как разводить хлорное железо для травления плат.

Первым делом открываем нашу емкость с хлорным железом. Стараемся не выпачкать им руки, одежду и стол, т.к. его практически невозможно отмыть или отстирать от ткани.

Готовим посуду с водой, в которой будем делать раствор хлорного железа. Посуда должна быть пластиковой или керамической, применения металлических емкостей и инструментов категорически недопустимо. Воду в идеале лучше брать дистиллированную, но на практике все обходятся теплой прокипяченной.

Насыпаем пластиковой ложкой в емкость с водой хлорное железо и постоянно перемешиваем.

Добавлять хлорное железо лучше по пол чайной ложки за раз, раствор будет постепенно нагреваться, а также будут выделяться газы. Примерная пропорция раствора 1:3 (т.е. одна часть хлорного железа на три части воды) по весу.

Концентрацию можно определять и на глаз, хороший раствор должен быть по цвету как крепкий чай. По сути, разводить хлорное железо можно как угодно, но от этого напрямую будет завесить скорость травления платы.

Сам процесс травления лучше производить в слегка подогретом растворе. После травления плат отработанный раствор хлорного железа необходимо хранить в темном месте в герметичной таре до следующего использования.

Надеемся, что наша заметка будет полезной. Подписывайтесь на наши странички в социальных сетях и не упустите выход нового полезного материала.

Источник

Как приготовить хлористое железо

Раствор хлорного железа применяемый для травления печатных плат

принято готовить исходя из пропорции 1/3 (1часть железа на 3части воды, а не наоборот ;)) по весу.
раствор следует готовить в термостойкой неметаллической емкости, в которую наливается вода
с температурой 50-70оС (проверить очень просто, тактильно, если руку в воде держать не можете значит ее Т>70оС)
предпочтительней использовать кипяченую воду, на крайний случай пойдет и горячая из под крана. вообще
по уму нужно использовать дистиллированную, но на практике ни кто этим не заморачивается так как разницы
по большому счету нет.
хлорное железо необходимо высыпать в воду(не наоборот. ) добавлять его следует малыми порциями,
по пол чайной ложки за раз(помним что металлические предметы при работе с хлорным железом не используем,
а то ложку закосячите потом жена заругает :)) непрерывно помешивая раствор. при растворении каждой
порции вода будет нагреваться, достаточно бурная реакция (осторожней все бурлит и шипит!) при растворении
будут над поверхностью воды выделяться пары, крайне не рекомендуется их вдыхать.
на растворение придется затратить минут 20(тут все зависит от объемов) зато железо растворится полностью
и не осядет на дно черной коркой, также не произойдет вскипания раствора, расплавления тары, у вас не лопнет
3х банка и линолеум на кухне менять не придется 🙂 так что торопиться не надо, быстро только .
после чего необходимо дать отстояться раствору минут через 20 в нем начнет оседать гидроксид железа(ржавчина)
который всегда содержится в порошке хлорного железа и который препятствует травлению. лучше дать раствору
отстояться ночь, на дно емкости осядет всякий мусор которого в хлорном железе бывает немало. после чего
нужно профильтровать раствор в чистую тару в которой он собственно потом и будет храниться, раствор можно
запросто хранить в пластиковой бутылке(хлорное железо в виде раствора может храниться сколь угодно долго).
после этого у вас в руках будет бутыль с чистым, прозрачным, бурым раствором хлорного железа.
====================================
НЕСКОЛЬКО РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
====================================
перед применением желательно подогреть раствор градусов так до 40-50 это существенно ускоряет процесс
травления, плата травится около 10 минут (вместо 20 🙂 а при применении бульбулятора в сочетании с подогревом можно выжать до 5 минут) так что сами решайте греть, не греть и как это сделать
я же просто перед использованием обдаю бутылку с раствором горячей водой из под крана.
каждый раз после использования раствор будет терять силу и травление будет длиться дольше, вплоть до
нескольких часов, ускорить процесс травления поможет подогрев и помешивание раствора.
раствор можно восстанавливать, например, добавив в него соляной кислоты тогда часть гидроксида вновь
восстановится до хлорида железа, но на практике проще кинуть в раствор несколько обыкновенных гвоздей,
на них из раствора осядет медь и раствор вновь наберет силу, но злоупотреблять этим не стоит особенно когда
раствор новый, только угробите его. раствор деградирует и постепенно сменит цвет с бурого на зеленый.
травить вообще перестанет, но даже в этом случае его можно «восстановить», для этого необходимо его выпарить
и дождаться пока образовавшиеся кристаллы вновь не сменят цвет с зеленого на бурый, после чего опять
все разводим в воде и понеслась по новой 🙂 но все это целесообразно при больших объемах этак более 5литров
когда вылить реально жалко. а на практике же цикл проходит так развели, травит минут за 20. юзаем до тех пор
пока процесс травления станет идти более часа, после чего бросаем в него гвозди(если кто не в курсе ненужно
заталкивать их в емкость где хранится железо, гвозди следует положить в ванночку при травлении платы)
тем самым продлите жизнь железу еще на некоторое время(зависит от загаженности) после чего в помойку.
в заключении будьте очень осторожны с хлорным железом! все работы рекомендую проводить в перчатках,
хлорное железо хорошо въедается в руки и плохо смывается мылом, попав на кожу оно может вызвать зуд и
раздражение, в плоть до ожогов у людей с чувствительной кожей, при попадании в глаза промойте их большим
количеством проточной воды и обратитесь к врачу.
реактив попавший на кафельную поверхность очень сложно отмыть, так что не загадьте раковину с унитазом,
а то жена заругает 🙂

Источник

Хлорное железо и его заменители

Напоминаем соотношение компонентов в растворе хлорного железа, используемом при травлении печатных плат. Раствор хлорного железа: на 150 гр FeCI₃ берется 200 мл воды Н₂0. Время травления 5-10 минут.
Хотя хлорное железо и не ядовито (в чистом виде оно применяется в медицине для остановки кровотечения путём наложения на рану ватки с его раствором), но оставляет очень трудноустранимые пятна. В качестве пятновыводителя рекомендуется концентрированный раствор щавелевой кислоты, которым следует обильно смочить тряпку и положить её на пятно на десятки минут. Затем это место промывают водой.

Восстановление хлорного железа. При многократном использовании одного и того же раствора он покрывается темными пятнами, теряет травильные качества. Для восстановления в него необходимо опустить кусочки железа (гвозди, шурупы, опилки). Через несколько дней они покроются антикоррозионным слоем меди и их можно использовать по прямому назначению, а регенерированный раствор следует профильтровать и он готов к дальнейшему использованию.

При отстутствии хлорного железа раствор для травления можно получить в домашних условиях несколькими способами.

1.В пластмассовую или стеклянную посуду на 1 часть обыкновенной ржавчины по весу следует взять 3 части соляной кислоты. Через несколько дней большая часть ржавчины растворяется и раствор приобретает характерный желто-коричневый цвет. Его аккуратно сливают с лежащего на дне шлама и, при необходимости, фильтруют через ткань, положенную на горло стеклянной банки.

2. В стеклянную посуду на одну треть заливают раствор HCI и туда же малыми порциями добавляют железный сурик в общем количестве около 1,5 части по объему, весь раствор тщательно перемешивают. Химический процесс идет с выделением газов, поэтому помещение должно иметь вытяжную вентиляцию или хорошо проветриваться. Раствор оставляют на несколько дней на открытом воздухе, по завершению реакции хлорное железо выпадает в осадок, верхний слой сливают, а хлорное железо используют по назначению.

3.Раствор для травления печатных плат на основе соляной кислоты и перекиси водорода. Для приготовления берется 30% раствор перекиси водорода, соляная кислота плотностью 1,2 и вода, все это перемешивается в стеклянной посуде в соотношении соответственно 2:2:6 частей. Если перекись водорода аптечная 16-18 %, то соотношение смешиваемых частей соответственно 2:4:4. Время травления таким раствором составляет до 10 минут.
В том случае, когда вместо раствора перекиси водорода имеется перекись водорода в таблетках, рецепт приготовления травящего раствора следующий: в стакане воды Н₂0 (250 мл) растворяется 5 таблеток перекиси водорода, затем полученный раствор выливают в стеклянную посуду и добавляют 15 мл раствора концентрированной соляной кислоты HCI, все это перемешивают и раствор готов к использованию. Время травления печатных плат таким раствором составляет до 1 часа.

4.Щелочные травильные растворы (растворяют нелуженую медь, практически не затрагивая луженые дорожки)

1-й состав
Медный купорос CuS04. 170.. 190 г/л
Аммоний сернокислый(ЫН4)2ЗО4150..170 г/л Аммиак водный 25% pacTBopNH4OH..500 мл/л

2-й состав
Хлорид меди 11 CuCI2. 100.. 110 г/л
Хлорид аммония NH4CI . 150..170 г/л
Аммиак водный 25%-й NH4OH 400..500 мл/л Бикарбонат аммония(МН4)2С03. 20..30 г/л

5.Ну и традиционный самый недефицитный раствор медного купороса и поваренной соли, в расчете на 500 мл: NaCI — 4 столовых ложки, CuS04 — 2 столовых ложки. Время травления -около 8 часов.

Источник

Изготовление хлорного железа

Внимание! Сам я тот способ не опробовал, просто прочитал о нём в какой-то книжке!

Для изготовления хлорного железа нужно взять железные опилки или тонкие пластины и залить их раствором соляной кислоты ( HCl ).

Опилки оставляются на несколько дней в открытой ёмкости. Через несколько дней раствор позеленеет.

После этого получившийся раствор сливают и черз некоторое время он готов к «работе»!

P.S. 13 июля 2007 года мы получили письмо от уважаемого Владимира Сырова, в котором он написал следующее:

Десятилетиями уже кочует по радиолюбительской литературе байка о возможности изготовления хлорного железа в домашних условиях. Вот и на этом сайте есть такое (см. выше).

Неизвестный автор честно говорит «сам я этот способ не пробовал». Но, по-видимому, не пробовал этот способ НИКТО из тех, кто когда-либо об этом писал. А Ваш покорный слуга пробовал в 90-х годах, и результаты такие, что лучше даже и не пытаться делать это.

Железо может быть как трех, так и двухвалентным. При соединении с хлором получаются две формулы — «феррум хлор два» и «феррум хлор три». Первое — кристаллы зеленого цвета, второе — желто-коричневого. Для травления медных печатных плат пригоден только хлорид трехвалентного железа, «феррум хлор два» не работает — установлено на опыте. Или по крайней мере плохо работает. А при описываемом кустарном способе (залить железные опилки соляной кислотой) по каким-то законам химии получается именно «феррум хлор два». В некоторых более подробных публикациях на данную тему этот факт вроде бы учитывается — пишут что-то типа «если у вас получится зеленоватый раствор — дайте ему постоять на открытом воздухе, чтобы он стал желтовато-бурым». На опыте проверено — не получается! Стояло и неделями и месяцами… Какая-то незначительная часть двухвалентного железа доокисляется до трехвалентного, но и не более того.

Пробовал нагревать раствор, выпаривать-высушивать и оставлять на воздухе зеленоватые кристаллы…. Доокислять путем пропускания через раствор сначала кислорода, а затем и хлора…. Все бесполезно! Чуть не отравился сам и не отравил окружающих, а практически значимого результата, заметного выхода «феррум хлор три» так и не получил!

Прошу обратить внимание на то, что мы тут имеем дело с ядами! Соляная кислота есть раствор газа «аш-хлор» в воде. Она «газит», то есть «аш-хлор» из нее испаряется. Этот газ, соединяясь с водой на слизистых оболочках органов дыхания (носа, рта, трахеи и бронхов, легких) — превращается в ту же соляную кислоту! Хлор который мне удалось получить в достаточных количествах, вообще конкретный яд. Стоит подумать о том, что здоровье дороже! В настоящее время в любом крупном городе нет проблем купить хлорное железо где-нибудь на радиорынке и не мучаться с его изготовлением. Как оказалось, в промышленности хлорное (не хлористое!) железо получают совсем иным способом — сжиганием железа в атмосфере хлора. Само собой понятно, что этот способ едва ли реализуем в домашних условиях.

Даже при наличии готового хлорного железа советовал бы соблюдать осторожность — травить где-нибудь под воздушной тягой, на балконе, где-нибудь в гараже…. Чтобы поберечь здоровье не только свое, но и ближних домочадцев. Не говоря уже о свинце, который входит в состав оловянно-свинцового припоя. Совсем незначительные количества паров свинца, попадая в организм, вызывают со временем хроническое отравление, различные болезни, в том числе разрушение зубов…. Не зря на производстве существуют очень строгие инструкции по устройству вытяжной вентиляции. Но дома, в быту, радиолюбители очень часто этим пренебрегают, а зря. На самом деле этого свинца достаточно совсем немного. Только последствия наступают не сразу… И в хлоридах тоже хорошего мало…

Вот и автор публикации (цитируя кого-то) пишет: «через некоторое время раствор позеленеет». Это будет хлорид двухвалентного железа, а не то, что надо было получить. А насчет того, что «через некоторое время» все же будет готов к работе…. Увы. Если не верите — попробуйте проверить сами! И только тогда можно писать рецепт, когда он лично проверен на опыте. С чужих слов писать не стоит.

Источник