Как приготовить хлорное железо своими руками

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

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

Приготовление хлорного железа

Что ж, курьерские службы работают по графику, долго ждать не пришлось. Фасовка произведена в ПЭТ бутылку из-под газировки. Бутылка оказалась непрозрачной и увидеть объем не составляло возможности. Выглядело всё так:

К выбору ёмкости для хранения и использования хлорного железа нужно подойти ответственно. Для работы она должна быть удобной, для хранения — безопасной.
Необходимо знать, что в результате химических реакций из раствора будет постоянно улетучиваться хлор и соляная кислота. Все эти вещества являются ядами. Работать с хлорным железом нужно в хорошо проветриваемых помещениях (лучше на открытом воздухе), также запрещено наклоняться непосредственно над сосудом с раствором, чтобы избежать вдоха ядовитых веществ. Хранить советую в труднодоступном (ну и хорошо проветриваемом) месте, чтобы ни ребёнок, ни котёнок не смог перевернуть-разбить-разлить рабочий раствор. (Про последствия расскажу дальше по тексту).

Сопоставив все факты, в качестве сосуда я выбрал пластиковый лоток для пищевых продуктов.

Теперь один из самых главных вопросов — какие выбрать пропорции? Я над этим не заморачивался! Скорость травления зависит от концентрации чистого хлорного железа и температуры раствора. Добавите больше — травиться будет быстрее и наоборот (добавлять можно в любое время, но со временем раствор проще заменить полностью новым). Хлорное железо отлично растворяется в воде, потому можно добиться такой концентрации, что травление займёт до пяти минут.

Я налил в лоток 0,5л. тёплой воды и выдавил в него около половины бутылки хлорного железа ( ≈125г. ), постоянно перемешивая. Выдавливать было непросто. В результате получился раствор как на фото ниже.

Работать я решил в санузле с принудительной вентиляцией. На фото у меня нет, но я настоятельно советую ставить раствор на целлофан или одноразовые кульки и выбрасывать их по окончанию работы. Это относится и к хранению! Пролив раствор на кафель, стол, линолеум, придётся приложить немало усилий для их чистки. Чем больше выработка раствора — тем труднее будет чистить. После контакта с тканью, в большинстве случаев, с ней придётся попрощаться. Исходя из этого — нельзя выливать отработку в канализацию. Во-первых — это яд, во-вторых — белоснежный унитаз окрасится в буро-ржавый цвет. Это нужно иметь в виду!

Получившийся у меня раствор вытравил небольшую плату за 15-20 минут. За это время я его пару раз перемешивал, особенно в конце, когда медь с платы начала пропадать на глазах, пока не исчезла окончательно.

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