Forum: Platinen Zum Umgang mit Cu2Cl als Ätzmittel


von TomA (Gast)


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Hallo Leute,

im Moment beschäftige ich mich mal wieder mit meinen zwei Ätzmitteln, 
Kupfer2Chlorid auf Salzsäurebasis und Essig/Salzbasis. Früher hatte ich 
auch andere Ätzmittel probiert, bin aber letztlich beim Cu2Cl gelandet 
und ganz zufrieden damit. Bei NaPs (NatriumPersulat) stört mich die 
fehlende Regenerierbarkeit, bei FeIIICl (EisenIIIChlorid) schaffte ich 
es nicht ohne mir die Kleidung oder Fließenfugen einzufärben, bzw. zu 
durchlöchern. Andere Verfahren sind mir schon beim lesen zu Kompliziert.

Zunächst ein paar Worte dazu, wie ich denke, daß das ätzen mit Cu2Cl 
funktioniert. Dazu gibt es durchaus verschiedene Ansichten, doch Meine 
finde ich durch beobachten der Vorgänge, während des ätzens und 
regenerierens, bestätigt.

In der Ätzlösung  befinden sich Cu2Cl Moleküle, also ein Kupferatom mit 
zwei Chloratomen. Wenn so ein Cu2Cl-Molekül mit einem metallischen 
Kupferatom der Platine in Berührung kommt, gibt es ein Chloratom an das 
Kupferatom der Platine ab. Dadurch entstehen zwei Kupferchlorid-Moleküle 
(CuCl) - das eine der Ätzlösung, welches ein Chloratom abgab und das 
Andere der Kupferschicht, welches das Chloratom aufnahm. Das neue 
CuCl-Molekül lößt sich vom Metall der Leiterplatte und ist damit 
abgeätzt. Diesen Vorgang kann man in einer frischen (klaren) Ätzlösung 
gut beobachten.

Im Bild "Cu2Cl_CuCl.jpg" ist das gut zu erkennen. Das Cu2Cl ist grün und 
die unverbrauchte Ätzlösung ist durchsichtig und von "Waldmeistergrüner" 
Farbe. Das CuCl ist braun und trübt die Ätzlösung ein, es sinkt in 
ruhender Lösung nach unten.

Sind genug Cu2Cl-Moleküle in der Ätzlösung, kann jedes erforderliche 
Kupferatom der Leiterplatte abgelöst werden.  Die gebrauchte Ätztlösung 
ist undurchsichtig, trüb und dunkelbraun gefärbt, aber voller 
CuCl-Moleküle. Im sauren Milleu, unter Beteiligung von Sauerstoff und 
Chlor, können diese CuCl-Moleküle wieder zu Cu2Cl-Molekülen 
rekombinieren. das heißt, die Ätzlösung kann wieder aufgefrischt werden. 
Und nicht nur das, die abgelösten Kupferatome liegen jetzt ja auch in 
der CuCl Form vor und werden zu Cu2Cl-Molekülen. In der Praxis bedeutet 
das, die Ätzlösung wird mit jeder Ätzung potenter.

Beim klassischen HCl/H2O2-Verfahren (Salzsäure/Wasserstoffperoxid) 
kommen die Säure und das Chlor aus der Salzsäure, der Sauerstoff aus dem 
H2O2. Verbraucht wird Salzsäure und Wasserstoffperoxid.

Der Prozess läßt sich auch ohne H2O2 führen, indem der Sauerstoff aus 
der Luft genommen wird. Verbraucht wird nur noch Salzsäure. In den 
Prozess eingeführtes NaCl (Kochsalz) reduziert den Verbrauch von 
Salzsäure.

Mein zweites Ätzbad führe ich mit Essig als Säure, NaCl als Chlorquelle 
und dem Sauerstoff der Luft. Beim ätzen geben sich die beiden 
Ätzlösungen nichts, sie funktionieren beide gleich gut. Nur beim 
regenerieren der Lösungen ist das Essigbad komplizierter und kippt gerne 
um. Vor Allem wenn ich viel Kupfer löse und danach schnell regeneriere. 
Das läßt sich mit Salzäure zwar leicht wieder korrigieren, aber gefällt 
mir so noch nicht - ich hätte es, aus Ehrgeiz, gerne ganz ohne 
Salzsäure.

Soviel zum grundsätzlichen Vorgang. Damit es nicht so viel Text wird, 
beschreibe ich "Aufzucht und Pflege" in folgenden Beiträgen.

Gruß. Tom

von TomA (Gast)


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Aufzucht und Pflege von Cu2Cl-Ätzlösung

Teil1 - Aufzucht:

Ansatz des Ätzmittels mit Salzsäure

!!! NIE DAS WASSER IN DIE SÄURE SCHÜTTEN !!!

Es funktioniert gut mit einer Mischung aus Wasser und Salzsäure zu 
gleichen Teilen, also gleiche Menge Salzsäure wie Wasser. Aber Vorsicht: 
NIE DAS WASSER IN DIE SÄURE SCHÜTTEN, sondern immer die Säure in das 
Wasser. Wird das Wasser in die Säure geschüttet, gibt das eine heftige 
Reaktion und die Säure spritzt durch die Umgebung. Das enaue 
Mischverhälnis ist unkritisch.

!!! NIE DAS WASSER IN DIE SÄURE SCHÜTTEN !!!

Ich nehme dazu eine klarsichtige PET-Flasche, fülle das Wasser ein, 
darauf die Säure, dann Kupferdrahtreste die ich verforme, damit nicht 
alles am Boden liegt. Kupferfeilspäne wären auch gut, da sie eine große 
Oberfläche für das Cu2Cl bieten. Danach fülle ich noch Kochsalz ein, 
solange bis sich nichts mehr davon löst und ein Depot am Flaschenboden 
bleibt. Zuletzt sieht das Ganze aus, wie auf Bild "Ansatz1.jpg" zu 
sehen. Manche Anleitungen empfehlen auch etwas H2O2 zugeben, das bietet 
zu diesem Zeitpunkt aber noch keinen Vorteil. Der Sauerstoff soll 
regenerieren, jetzt gibt es aber noch nichts zu regenerieren.

Nun kann man die Mischung abstellen und warten, bis sich genug CuCl 
gebildet hat. Wenn man aber noch in diesem Leben damit ätzen möchte, 
dann reicht das nicht. Jetzt kommt der arbeitsaufwändige Teil der 
Geschichte. In der ruhenden Lösung werden sich Säure und Chlor schon am 
Kupfer treffen, Kupferchlorid entstehen und zu Boden sinken und dort 
ruhen, aber es dauert zu lange bis das in ausreichenden Mase geschehen 
ist. Mit den Worten von Opa Tesla "Um etwas zu bewirken, brauche ich 
Unruhe in System". Ich muß aktiv dafür sorgen, daß sich die 
Reaktionspartner begegnen und miteinander regieren können.

Ich schüttle die Flasche oft und lange kräftig durch. Dadurch sorge ich 
zum Einen dafür, daß sich die Reaktionspartner häufig begegnen und zudem 
löse ich Luftsauerstoff, welcher hilft entstandenes CuCl in Cu2Cl zu 
wandeln. Nach ein paar Stunden, abhängig von Konzentration, Temperatur 
und Schütteldauer, wird der Erfolg sichtbar. Die Lösung beginnt sich 
leicht grün zu färben Bild "Ansatz2.JPG". Ist der Anfang erstmal 
geschafft, geht es schneller vorwärts. Jedes abgelöste Kupferatom trägt 
in Folge zum ätzen bei. Die Lösung wird immer dunkler, wie die Bilder 
"Ansatz3.jpg" und "Ansatz3.jpg" zeigen.

Ist alles Kupfer aufgelöst, wird die Lösung wieder heller Bild 
"Ansatz5.jpg". Von einer brauchbaren Ätlösung sind wir aber noch viel 
Cu2Cl-Moleküle entfernt. Nun lösen wir wiederholt Kupferreste auf oder 
können auch schon Platinen ätzen, aber es dauert noch recht lange. Die 
Lösung selbst wird aber mit jedem Kupferatom kräftiger. Eine ausreichend 
kräftige Ätzlösung erkennt man daran, daß sich bei Berührung mit Kupfer, 
sofort dunkle CuCl-Schwaden lösen (Bild im vorigen Beitrag).


Ansatz des Ätzmittels mit Essig und Salzsäure

Ich nehme 25%ige Essigessenz aus dem Supermarkt und Kochsalz. Das Salz 
mit dem Essig und Kupferresten in eine Schüttelflasche und, wie bei der 
Salzsäurelösung, kräftig schütteln (Bilder "AnsatzE1.jpg" und 
"AnsatzE2.jpg). Die Essiglösung braucht länger, eine brauchbare 
Ätzlösung zu erzeugen und sie kippt gerne um (sie wird dann blau wie ein 
Schlumpf).

Die benötigte Unruhe könnte man vermutlich auch mit einer Aquarienpumpe 
erzeugen. Der Vorteil dabei ist die Bequemlichkeit, der Nachteil das 
ausgasen von Chlor in die Umgebung. Dort korrodiert das Gas alles was 
damit in Berührung kommt. Beim schütteln bleibt das Gefäß geschlossen 
und wird nur zum Luftaustausch geöffnet, wodurch der Chloraustritt 
minimal ist.

Mehr im nächsten Teil.

Gruß. Tom

von TomA (Gast)


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Aufzucht und Pflege von Cu2Cl-Ätzlösung

Teil2 - Pflege:

Nachdem eine ätzfähige Lösung hergestellt ist, können wir damit 
arbeiten. Beim ätzen wird Cu2Cl in CuCl gewandelt und bringt dabei 
Kupfer, als CuCl, in Lösung. Dabei wird die Ätzkraft wieder kleiner, 
deshalb sollte im Ätzbad genug Cu2Cl sein, die Platine fertig zu ätzen 
bzw. sollte ausreichend Ätzlösung in Verwendung sein.

Um die Ätzkraft der Lösung wieder herzustellen, braucht es Säure, Chlor 
und Sauerstoff. Beim klassischen Verfahren wird Salzsäure und 
Wasserstoffperoxid nachgegeben. Damit ist die Ätzlösung sofort wieder 
aufgefrischt, das funktioniert auch während des ätzens (Platine vorher 
aus der Lösung nehmen, sonst kann das Resist beschädigt werden). Da es 
aber immer schwieriger wird H2O2 zu kaufen und es eigentlich auch nicht 
gebraucht wird, kann man die Lösung auch mit dem Sauerstoff aus der 
Umgebungsluft auffrischen.

Wenn ich die Ätzlösung länger nicht brauche, kann ich sie einfach im 
offenen Gefäß (wegen der Luftzufuhr) stehen lassen. Mit der Zeit 
regeneriert sie sich durch den Luftsauerstoff selbst. Eine gelegentlich 
Zugabe von Salzsäure sorgt für den Chlornachschub und die saure 
Umgebung. Nachteilig ist, das ausgasen von Chlor in die Umgebung und die 
verhältnismäsig lange Regenerationsdauer (kann mehrere Tage dauern).

Beide Probleme beseitige ich auch hier durch schütteln des geschlossenen 
Behälters. Durch das schütteln entstehen ganz feine Bläschen in der 
Lösung, das heißt die Berührungsfläche Luft/Lösung wird um ein 
Vielfaches vergrößert und die Reaktion damit um ein vielfaches 
Beschleunigt. Die Schüttelflasche darf natürlich nicht vollgefüllt sein, 
sondern muß genug Luft beinhalten. Die Luft muß öfter ausgetauscht 
werden, da ihr Sauerstoffgehalt schnell verbraucht ist. Da man die 
Flasche nicht stundenlang schütteln möchte, will man sie auch mal 
abstellen. Dabei sollte man aber auch auf möglichst große 
Berührungsflächen von Luft und Lösung achten. Die Flasche nicht 
hinstellen, sondern hinlegen. Liegend ist die Berührungsfläche 3-4mal 
größer als stehend (Bild "Lagern1.jpg"). Auch das Salzdepot kann helfen 
die Regenerierung zu beschleunigen. Dazu die Flasche legen und ein paar 
Minuten liegen lassen, bis sich das am Boden liegende Salz etwas 
gefestigt hat, dann die Flasche vorsichtig 180° um die eigene Achse 
drehen, so das ein Teil des Salzes oben an der Flascheninnenseite klebt 
Bild "Lagern2.jpg". Damit wird nicht nur die Berührungsfläche 
vergrößert, sondern jetzt berührt wirklich das CuCl den Sauerstoff. 
Unten in der Lösung sinkt das schwerere CuCl zu Boden, also weg vom 
Sauerstoff der Luft. Oben sinkt das CuCl auch nach unten, jetzt aber hin 
zum Sauerstoff. Die Regenerierung durch schütteln und geeignetes Lagern 
kann nach einigen Stunden zu einer frischen Ätzlösung führen.

Im Bild "Lagern2.jpg" ist auch der farbliche Unterschied zwischen Cu2Cl 
und CuCl zu sehen. Es handelt sich um meine Essig/Salz-Lösung und ich 
löse darin gerade ein Stück Draht auf. Wo der Draht am Boden der Lösung 
liegt ist die braune Spur des CuCl im Salz zu erkennen.

 Beim öffnen der Flasche bemerkt man, wie sich der Druck wieder 
ausgleicht. Wurde die (Kunststoff)Flasche länger nicht geöffnet, 
verformt sie sich unter dem kleineren Innendruck.

 Wenn Kinder oder unbedarfte Personen im Haushalt sind, muß man das 
Gefäß gut wegschließen, kennzeichnen oder ein unappetitliches Gefäß 
benutzen, nicht das jemand einen Schluck der tollen 
"Waldmeisterlimonade" nimmt. Meine regenerierten Lösungen lagere ich in 
ausgedienten, fest verschlossenen,  Salzsäureflaschen.

 Für mich hat das ätzen mit Cu2Cl folgende Vorteile: Einfache 
Handhabung. Geringer Chemikalienverbrauch (nur Salz/Salzsäure).  Kein 
Entsorgen verbrauchter Chemikalien, ich ätze schon über 10Jahre mit der 
selben Lösung. Schnelles ätzen von Platinen, ein paar Minuten, abhängig 
von Temperatur und Zustand der Lösung. Flecken auf Kleidung und 
Gegenständen sind nach dem waschen wieder sauber.

 P.S. Die Lösung auf Essigbasis führe ich nebenher. Ihre Ätzkraft 
entspricht der der Salzsäurelösung, sie rührt ja vom Cu2Cl her und das 
ist in beiden Lösungen gleich. Löse ich viel Kupfer und versuche 
anschließend schnell zu regenerieren, kippt sie um. Mir ist es bislang 
nicht gelungen, eine langzeitstabile Lösung damit herzustellen. 
Bemerkenswert ist, das die Lösung mit zunehmender Kupferdichte an 
Stabilität gewinnt. Das liegt aber sicher nur an den Mengen. Bei mehr 
Cu2Cl braucht es mehr CuCl die Lösung zu kippen. :(

 Im Moment beschäftige ich mich damit, das ätzen und regenerieren mit 
Hilfe der Elektrolyse zu beschleunigen. Habe auch schon erste 
Erfahrungen damit gemacht. Ein wenig dazu ist hier zu finden: 
Beitrag "Re: Druckversuch bzgl. 5mil-Test"

 Für den Moment habe ich genug geschrieben.

 Gruß. Tom

von Anton (Gast)


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Wenn ich mir den Aufwand so ansehe,  frage ich mich immer warum man sich 
das freiwillig antun sollte. Aber wenns dir Spaß macht...

von TomA (Gast)


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Hallo Anton,

du scheinst mir ja besonders motiviert und fleißig zu sein, wenn das 
schütteln und wenden einer Flasche für dich ein unzumutbarer Aufwand ist 
:D

Schönes und ruhiges Wochenende. Gruß. Tom

von 21:07 (Gast)


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TomA schrieb:
> Gruß. Tom

Lieber Tom,

Kupfer(I)Chlorid  = CuCl
Kupfer(II)Chlorid = CuCl2



>  befinden sich Cu2Cl Moleküle, also ein Kupferatom mit
>  zwei Chloratomen.

hattest es doch schon.


Sorry, den Rest habe ich immoment erst garnicht gelesen.

von TomA (Gast)


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Hallo  21:07,

da kann ich jetzt nicht widersprechen, danke für die Richtigstellung.

Hoffentlich kann ich mir das jetzt auch merken, habe den falschen 
Ausdruck schon so verinnerlicht. :)

Gruß. Tom

von michael_ (Gast)


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TomA schrieb:
> Bei NaPs (NatriumPersulat) stört mich die
> fehlende Regenerierbarkeit,

Was willst du regenerieren?
600g im Ätzgerät2, damit kannst du mindestens 20 Europlatinen ätzen.
Und das für 5 EUR.
Geiz hoch³.

TomA schrieb:
> bei FeIIICl (EisenIIIChlorid) schaffte ich
> es nicht ohne mir die Kleidung oder Fließenfugen einzufärben, bzw. zu
> durchlöchern.

Sag mir wie du das schaffst, oder mach ein Video!
Bei mir läuft das so ab.
In einer Schale wird die Platine vorsichtig geschwenkt. Danach mit einen 
Trichter wieder in die Flasche gefüllt.
Zeig mal, wie du da rumschmantest.

von TomA (Gast)


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Hallo michael_,

es ist keine Frage des Geizes, sondern eine Frage der Umwelt. Was machst 
du mit deinem Ätzmittel nach den 20 Platinen?

Wenn du ansonsten mit deinem Ätzmittel zufrieden bist freut mich das für 
dich, auch ohne Film darüber.

Gruß. Tom

von michael_ (Gast)


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Was machst du eigentlich mit der Lösung, wo dein Kupfer darin gelöst 
ist?
Bei mir wird es im Sommer eingedampft. Die Kristalle kann man am 
Schadstoffmobil abgeben.
Aber im Hausmüll wäre es sicher auch gut aufgehoben.
Der wird eh verbrannt und die Schadstoffe werden ausgefiltert.
Die nächste Fuhre wird aber auf dem Dach verteilt, da es dort Moos gibt, 
wo vorher nie welches war.
Schade, das es keinen sauren Regen mehr gibt.

von TomA (Gast)


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<*)333=<

Wozu mache ich mir eigentlich die Mühe und versuche zu vermitteln, daß 
CuCl2-Ätzlösung regenerierbar ist?

Gecknickt. Tom

von TomA (Gast)


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Hallo Leute,

schon mal ein paar Worte zur Elektrolyse.

Als Elektroden benutze ich Kupferdrähte von ca. 1,5 - 2mm², und die 
Kohlestäbe aus Zink/Kohle-Batterien. Die Kohlestäbe baue ich aus den 
Batterien, reinige sie und bringe den elektrischen Kontakt an (Bild 
Elektrode.jpg).

Zum Kontaktieren benutze ich Lautsprecherlitze. Davon isoliere ich ca. 
2cm ab, wickle sie um das Ende des Kohlestabes und verlöte sie dort zum 
Ring. Dieser Ring läßt sich leicht vom Stab abziehen und das mache ich 
auch. Abgezogen stauche ich den Ring leicht, so dass er, beim erneuten 
aufschieben, fest am Stab sitzt. Darüber kommt ein dicker Klecks 
Heißkleber, den ich über einer Kerze verfüssige und damit den Kontakt 
abdichte und befestige. Diese Art Kontaktierung ist allerdings nicht 
besonders langzeitstabil. Bis jetzt wurde mir bei jeder Elektrode der 
Heißkleber brüchig, Ätzmittel drang ein und zerstörte den Kontakt. Jetzt 
kontrolliere ich die Dichtung regelmäsig und falls erforderlich, wird 
neu aufgescholzen und ergänzt.

Eine zweite Art Elektrode zeigt Bild "Anode.jpg". Hier lasse ich die 
Metallkappe der Batterie und den urprünglichen Dichtgummi/Plastik der 
Batterie auf dem Stab. Den Draht löte ich an der Kappe fest und dichte 
auch hier mit Heißkleber ab. Von zwei so hergestellten Elektroden ist 
eine noch funktionstüchtig. Bei der Anderen drang Ätzlösung zwischen 
Kappe und Gummi, ich hatte nicht gut genug verklebt.

Zu Netzteil und Elektrolyse im folgenden Beitrag.

Gruß. Tom

von TomA (Gast)


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Fortsetzung:

Das Netzteil habe ich selbst konstruiert, bin aber noch nicht sicher, ob 
die Art des Netzteils für die Aufgabe geeignet ist. Im Grunde ist es ein 
astabiler Multivibrator mit einer MOS-Vollbrücke als Ausgang. Damit kann 
ich Gleichspannung unterschiedlicher Polarität und Wechselspannung in 
einem bestimmten Freuenzbereich erzeugen. Die Gleichspannung erzeuge ich 
über PWM des Rechtecksignals. Der Mittelwert ist der 
Gleichspannungsanteil und dieser ist durch das PWM-Signal von ca. -UA 
über 0V (50%) bis ca. +UA einstellbar.

Das wirklich Interessante am Netzteil ist die vorgeschaltete 
elektronische Sicherung. Hier habe ich sie schon beschrieben und als 
LTSpice-Datei hinteterlegt: 
Beitrag "Re: rückstellende sicherung"

Im praktischen Einsatz macht sie, bei kleinen Versorgungsspannungen noch 
Probleme (zu hochohmig), das sollte aber durch einen anderen FET zu 
beseitigen sein.

Der Aufbau der Hardware könnte für manchen noch interessant sein. Die 
Platine wurde mit CuCl2 geätzt, die Schichtdicke ist 105µm. Die große 
Schichtdicke wegen der Kühlflächen für Shunt und Leistungs-MOS (Bild 
PlatineGNT.jpg).

Das Layout ist für SMD und THT Mischbestückung. Die Bauteile befinden 
sich, bis auf die LED's, auf der Lötseite (Bild BestuGNT.jpg). Die Potis 
sind auch auf die Platine gelötet, ihre Achsen gehen durch die Platine 
zur Vorderseite. Die Leistungsbauteile nutzen die Kupferflächen zur 
Kühlung.

Die Bestückungsseite dient gleich als Frontplatte (Bild FrontGNT.jpg). 
Die beiden LED's am Ausgang zeigen jeweils positive Polarität am 
entsprechenden Anschluß. Den Aufdruck brauche ich wegen der Skalen der 
Potis, zum reproduzierbaren einstellen. Layout und Front mit 
Tonertransfer.

Bisherige Versuche:

Restaurieren der Ätzlösung durch Entzug von Kupfer funktioniert mit 
reinem Gleichstrom und asymetrischem Wechselstrom. Für hohe Effizienz 
bedarf es aber eines kleinen Kniffs (Wird noch nicht verraten).

Aufheizen des Ätzbades mit Wechselstrom (DC=0V) funktioniert 
hervorragend. Vor und während des ätzen kann das Ätzbad direkt beheizt 
werden.

Auffrischen mit Wechselstrom funktioniert nicht. Es stellt sich ein 
Gleichgewicht ein und selbst nach 36 Stunden, bei ca. 12 Watt, gab es 
keine Verbesserung.

Umgekippte Essiglösung korrigieren: Versuch läuft noch, könnte evtl. 
funktionieren. Die Lösung ist wieder grün, aber noch trüb mit Bodensatz.

Ansetzen der Lösung mit Wechselstrom: sollte bis zu einem gewissen Grad 
funktionieren.

Mehr gibt es im Moment nicht zu erzählen.

Gruß. Tom

von PCFritze (Gast)


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Das man Wasser nicht in Säure gießt, lernt man in der Schule.
Das man Säuren o.ä. nicht in Trinkflaschen abfüllt lehrt dich dann der 
Richter.

Wie doof kann man nur sein?

von Walta (Gast)


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Hallo

Vielen Dank für diesen Artikel. War sicher eine Menge Arbeit das alles 
auszuprobieren, fotographieren und zu beschreiben.

Danke
Walta

von TomA (Gast)


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Hallo Leute,

nun sind ca. 12 Stunden vergangen, aber dem Patienten Essig-Ätzbad geht 
es nicht wirklich besser. Werde jetzt vom symetrischen Wechselstrom 
(DC=0) auf asymetrischen Wechselstrom mit ein paar Volt DC einstellen. 
In ein paar Stunden wird sich zeigen, ob es etwas bringt.

Sieht fast so aus, als wenn das Netzteil keinen Wechselstrom können muß. 
Das heizen des Ätzbades oder die Starthilfe beim ansetzen gelingt auch 
bei 50Hz, direkt mit dem Trafostrom.

@Walta

Danke dir! Ja, es ist ein gewisser Aufwand, aber die meiste Arbeit hätte 
ich auch ohne veröffentlichen. Die Versuche mache ich aus persönlichen 
Interesse und dokumentieren muß ich sie so oder so. Der Mehraufwand 
besteht darin darüber halbwegs verständlich zu schreiben. Wenn es dann 
jemand interessiert, oder er es vielleicht sogar gebrauchen kann, hat 
sich der Mehraufwand schon gelohnt. Foren leben nun mal von der 
Beteiligung, wenn jeder nur ließt wird es langweilig.

Oh, ich sehe grad, über der "Kathode" tut sich was. Die Flüssigkeit an 
der Oberfläche, unter dem abdeckenden Schaum, wird ca. 1mm klar. Über 
der "Anode" reicht die Trübung bis oben. Könnte auch daran liegen, daß 
die Anode kräftiger gast (wegen des asymetrischen Wechselstromes)  und 
deshalb dort mehr Bewegung ist. Habe schnell ein Bild davon gemacht 
(EssigDC.jpg). Die wirkliche Schicht ist etwas dicker, durch das bewegen 
der Küvette zum Licht hat sie sich etwas vermischt. Im Bild Kathode 
links, Anode rechts.

Gruß. Tom

von TomA (Gast)


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Mist, schon wieder die Elektrode hinüber.

Ich dachte schon jetzt hat es funktioniert, denn die Lösung war wieder 
klarsichtig. Es hatten sich aber nur die Trübstoffe, wegen der fehlenden 
Bewegung, am Boden abgesetzt.

Nach Elektrodenwechsel und aufrühren, sieht das Ätzbad aus wie Mittags. 
:(

Ich denke, die Feuchtigkeit dringt vom Kohlestab her ein und die 
Gasentwicklung sprengt dann den Heißkleber. Es gilt also den Kohlestab 
dichter zu bekommen. Vielleicht ein wenig Fett (Lack, Wachs, ...) und 
den Heißkleber darüber, so wird das Kohlestabende wasserabweisend?

Im Original, welches noch immer hält, ist der Kohlestab mit Teer oder 
etwas ähnlichen verklebt.

von TomA (Gast)


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Habe da eine Idee!

Unterbodenschutz für Autos, das ist doch so ein pappiges abdichtendes 
Zeug.

Den Kohlesatb kontaktieren, Unterbodenschutz drauf, warm machen und 
einen Schrumpfschlauch darüber. Das sollte dicht genug sein, sofern die 
Feuchtigkeit nicht im inneren des Kohlestabs wandert.

Leider habe ich keinen Unterbodenschutz hier, sonst könnte ich das 
gleich ausprobieren. Habe die Elektrode jetzt, vor dem kontaktieren, mit 
Wachs behandelt.

von Robin E. (why_me)


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Wie wäre es mit Edelstahl als Elektrode? Evtl eine M8 Schraube aus dem 
Baumarkt?

von TomA (Gast)


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Hallo Robin E.

Ich habe Edelstahl schon probiert, in Form der Edelstahlrohre zur 
Wasserinstallation aus dem Baumarkt, der wurde von der Ätzlösung sofort 
angegriffen. Das kann aber kein guter Edelstahl sein, denn bei einem 
anderen Elektrolyseversuch wurde er sogar von Salzwasser geschädigt.

Habe eben noch mal nach der umgekippten Essigbrühe gesehen, sieht nicht 
gut aus. Sie ist immer noch trüb mit viel Bodensatz. Wage also die 
Prognose, dass umgekippte Essiglösung durch Elektrolyse, in 
überschaubarer Zeit, nicht korrigierbar ist.

Bleiben als Anwendungen für die Elektrolyse die direkte Erwärmung des 
Ätzbades mit Wechselstrom. Als zweites das restaurieren des Ätzbades 
durch Kupferentzug mit Gleichstrom. Das restaurieren wird nicht oft 
gebraucht, mein Ätzbad kam über zehn Jahre ohne aus und war noch lange 
nicht am Ende. Das abscheiden von Kupfer aus dem Ätzbad scheint mir eher 
für den industriellen als für den hobbymäsigen Gebrauch geeignet.

Gruß. Tom

von TomA (Gast)


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Hallo Leute,

ein paar abschließende Worte, nachdem ich noch ein wenig mit der 
Elektrolyse gespielt habe.

Nach meiner Einschätzung bringt die Elektrolyse dem Hobbyanwender keine 
besonderen Vorteile. Sollte meine Ätzlösung irgendwann eine Dichte 
erreicht haben, wo sie kein weiteres Kupfer mehr annimmt, kann ich mich 
immer noch daran erinnern ihr Kupfer zu entziehen. Das ist dann aber, 
wegen der Ausgasung von Chlor, eine Arbeit für den Sommer. Dafür extra 
einen geschlossenen Gaskreislauf einzurichten ist zu viel Aufwand, da es 
sicher nicht oft nötig ist.

Das heizen mit Elektrolyse hat den kleinen Vorteil des guten 
Wirkungsgrades, hier entsteht die Wärme direkt im Ätzbad. Der Vorteil 
wird aber durch den Aufwand bei Bau und Pflege der Elektroden wieder 
geschmälert.

Die Essiglösung ist nicht wirklich eine Alternative, da dieses Ätzbad 
mehr Pflege braucht. Wenn das Bad umkippt muß ich es mit Salzsäure 
korrigieren, dann kann ich auch gleich mit Salzsäure arbeiten. Ich werde 
dieses Ätzbad trotzdem weiterführen, schon aus Interesse ob ich es nicht 
doch irgendwie stabilsieren kann (Zitronen-, Weinsäure?). Mit der 
Elektrolyse habe ich es nicht geschafft.

Das mit Salzsäure geführte Ätzbad ist stabil, einfach in der Handhabung 
und seit Jahren bewährt. In Verbindung mit Salz und der Schüttelmethode 
wird das auch weiter mein Ätzmittel bleiben.

Diese Woche hatte Penny Backartikel im Angebot, da habe ich mir eine 
Waage (12,99€) und eine "Silikon Backmatte" (4,99€) gekauft. Die 
Silikonmate ist 41cm * 29cm groß, hat eine Stärke von ca. 1,2mm und 
einen Temperaturbereich von -30°C bis +220°C. Ich denke sie ist gut 
geeignet um beim Tonertransfer mit Bügeleisen oder Presse die 
Unebenheiten auszugleichen. Für die handelsüblichen Laminatoren ist sie 
zu dick. Werde es bei Gelegenheit ausprobieren. Mit der Waage kann ich 
jetzt auch die Dichte meiner Ätzlösungen prüfen.

Nachdem ich das Gefäß auf die Waage gestellt und diese eingenullt hatte, 
verwog ich der Reihe nach Leitungswasser (Bild GewWasser), gesättigtes 
Salzwasser (Bild GewSalzWasser) und meine Salzsäurelösung (Bild 
GewCuCl2). vom Wasser je 100ml, von der Ätzlösung 500ml. Das Ergebnis 
hat mich Überrascht, da die alte Ätzlösung nur unwesentlich schwerer 
ist, als Salzwasser. Ich habe ihr bei den Elektrolysversuchen zwar 
Kupfer entzogen, aber das waren nicht mehr als höchstens 50g.

Gewichte:

100ml Leitungswasser - 102 Gramm
100ml Salzwasser - 122 Gramm
100ml Ätzlösung - 124,6 Gramm  (gewogen 500ml - 623 Gramm)

Wo ist das Kupfer? Vielleicht löst sich durch das Kupfer weniger Salz? 
Wie auch immer, mit dieser Lösung kann ich sicher noch ganz viele 
Platinen ätzen.

Dann hoffe ich, euch ein wenig informiert und unterhalten zu haben.

Viel Erfolg bei euren Platinen und Gruß. Tom

von michael_ (Gast)


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TomA schrieb:
> Nach meiner Einschätzung bringt die Elektrolyse dem Hobbyanwender keine
> besonderen Vorteile.

Gratulation!
Hab ich doch gesagt, das das sinnlos ist.
Einmal hättest du dich doch mal mehr mit den Grundlagen befassen sollen.
Für CU gibt es im Moment ein Überangebot.
Also Ex und Hopp.

von coldtobi (Gast)


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TomA schrieb:
> Hallo Leute,
>
> ein paar abschließende Worte, nachdem ich noch ein wenig mit der
> Elektrolyse gespielt habe.
>
> Nach meiner Einschätzung bringt die Elektrolyse dem Hobbyanwender keine
> besonderen Vorteile. Sollte meine Ätzlösung irgendwann eine Dichte
> erreicht haben, wo sie kein weiteres Kupfer mehr annimmt, kann ich mich
> immer noch daran erinnern ihr Kupfer zu entziehen. Das ist dann aber,
> wegen der Ausgasung von Chlor, eine Arbeit für den Sommer. Dafür extra
> einen geschlossenen Gaskreislauf einzurichten ist zu viel Aufwand, da es
> sicher nicht oft nötig ist.

Du kannst auch das CuCl2 ausfällen. Mit NaOH die Lösung alkalisch machen 
und schon sind die Kupfersalze nicht mehr löslich...

PS:
https://www.mikrocontroller.net/articles/%C3%84tzen_mit_luftregenerierten_Kupferchlorid

Willst den Artikel ergänzen? Nur zu...

Tobi

von TomA (Gast)


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Hallo coldtobi,

danke für das Angebot, aber als Gast kann ich keinen Artikel ändern (und 
will es auch nicht). Aber du darfst gerne Bilder und Informationen aus 
diesem Beitrag verwenden, deinen Artikel zu erweitern. Niemand weiß 
besser als du, wo deine Schwerpunkte im Artikel liegen.

Ich glaube nach neuem Recht sind solche Bilder ohnehin nicht nicht mehr 
geschützt. Wer Bilder öffentlich macht, muß damit leben daß sich die 
Öffentlichkeit der Bilder bedient. Nagelt mich darauf aber nicht fest, 
ich bin kein Jurist.

Gruß. Tom

von TomA (Gast)


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Ein hab ich noch!

Zufällig ist mir die Edelstahlelektrode von der Wasserstoffgewinnung in 
die Hände geraten. So sieht ein Edelstahlrohr nach einigen Minuten 
Elektrolyse in Salzwasser (bei ~5Ampere Strom) aus.

Wie ihr seht, "kaum" angegriffen!

von coldtobi (Gast)


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TomA schrieb:
> Hallo coldtobi,
>
> danke für das Angebot, aber als Gast kann ich keinen Artikel ändern (und
> will es auch nicht). Aber du darfst gerne Bilder und Informationen aus
> diesem Beitrag verwenden, deinen Artikel zu erweitern. Niemand weiß
> besser als du, wo deine Schwerpunkte im Artikel liegen.

Laut Wiki kann jeder Artikel ändern, auch unangemeldet.

> Ich glaube nach neuem Recht sind solche Bilder ohnehin nicht nicht mehr
> geschützt. Wer Bilder öffentlich macht, muß damit leben daß sich die
> Öffentlichkeit der Bilder bedient. Nagelt mich darauf aber nicht fest,
> ich bin kein Jurist.

Ne, es ist genau andersrum. Sogar "Semmelbilder" haben Urheberrecht.
Was hälts Du denn davon die Bilder unter der CC BY-SA 2.0 zu lizensieren 
-- das ist die Standard-Lizenz hier beim mc.net 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/Lizenzbestimmungen)?


> Gruß. Tom

von Laszlo Szeifert (Gast)


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Guten Tag!

HCL und H2O2 funkrioniert anders.
HCL greift Cu in keiner Konzentration
an.
H2O2 oxidiert Cu und HCL löst dies zu
Chlodid auf.

Elektrolyse funktioniert mit Wechselstrom
nicht.
Was in einer Positivperiode auf, oder
abgebaut wird, wird im nächsten Negativperiode
wieder zurückgevandelt.

Elektrolyse funktioniert nicht nur mit Gleichstrom,
sonder auch allein durch unterschidliche Affinität
verschiedener Metalle, bei vorhanden von einer
Elektrolyt. Hier kann auch schon die Luftfeutigkeit
ausreichen.

Das sind aber elementare Grundkenntnisse der Chemie
und Physik.

Danke.

Schöne Grüße aus Karlsruhe.

von TomA (Gast)


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Hallo Laszlo,

bei dieser Elektrolyse geht es nicht darum das Metall aufzulösen, 
sondern um die Spaltung von Wasser. Dabei entsteht an den Elektroden 
Sauerstoff (bei Wechselstrom an Beiden), der die Regeneration der 
Ätzlösung unterstützt.

Gruß. Tom

von Flip B. (frickelfreak)


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Aber hat der sauerstoff Zeit, sich zu lösen und zu wirken, bevor er 
wieder vernichtet wird?

von Thomas S. (thommi)


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PCFritze schrieb:
> Das man Wasser nicht in Säure gießt, lernt man in der Schule.
> Das man Säuren o.ä. nicht in Trinkflaschen abfüllt lehrt dich dann der
> Richter.
>
> Wie doof kann man nur sein?

Etwas unpassend, das Posting, zumal der TE darauf hingewiesen hat, dass 
man da aufpassen muss.

OK, ich habe von vornheriein die Salzsäureflasche dafür benutzt, und 
vorher Flaschen aus dem Laborbedarf, zumal ich mal ne kleine Menge 
Benzin in einem Einwegbierbecher abgefangen habe, was dann sinnlos war. 
Kohlenwasserstoffverbindungen mochte der Plastebecher nicht, Ätzlösung 
vielleicht.

Das Ausgasen der Lösung kann man z. B. mit einer Spritzflasche (die mit 
dem abgeknickten Rohr aus dem Laborbedarf) über einen Schlauch in einen 
Rohrreiniger in Pulverform leiten, dann rottet auch nichts in der 
Umgebung ab.

@ Tom

Gute Dokumentation.

von --- (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> PCFritze schrieb:
>> Das man Wasser nicht in Säure gießt, lernt man in der Schule.
>> Das man Säuren o.ä. nicht in Trinkflaschen abfüllt lehrt dich dann der
>> Richter.
>>
>> Wie doof kann man nur sein?
>
> Etwas unpassend, das Posting, zumal der TE darauf hingewiesen hat, dass
> man da aufpassen muss.

Nicht direkt zum Thema, aber da bin ich hier schon oefters drueber 
gestolpert. Liebe Leute, HCl ist vollstaendig disassoziert.
Es ist aber dennoch gute Praxis auch bei der HCl so zu verfahren.

Aber es ist voellig egal ob man Wasser zu HCl oder umgekehrt
HCl zu Wasser hinzugibt, es wird dabei keine Energie frei!

https://de.wikipedia.org/wiki/Dissoziationsgrad

Im Graph, ganz oben HCl.

von Thomas S. (thommi)


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Du hast es jetzt auf HCL bezogen, welche nicht mehr als 37% konzentriert 
sein kann.

Ich arbeite ab und an bei uns in der Galvanik, da haben wir 97%ige 
Schwefelsäure, und da hört der Spass dann auf. Daher sollte man sich 
immer an die Regel halten, niemals Wasser auf Säure zu kippen, somit ist 
man dann auf der sicheren Seite.

Wenn ich in der Galvanik Messingteile in 53%iger Salpetersäure beize, 
die werden vorher in 5% 35%iger HCL und 95%Wasser als gemisch gebadet, 
sind dann als Hohlkörper recht wasserbeladen, un d beim Eintauchen in 
die 53%ige Salpetersäure brodelt es schon recht heftig und raucht 
tiefrot.

Wird aber da direkt abgesaugt, und in einem Fällturm mit pH 11 
weitestgehend neutralisiert. Das Nitrosegas einatmen macht da keinen 
Spass, Lungenverätzung oder -ödem

Daher lieber immer Säure auf Wasser kippen, und sich grundsätzlich an 
die Regel halten, da macht man dann nie was falsch.

Noch idealer wäre natürlich, die Säure mit einem Schlauch unterhalb des 
Wasserspiegels langsam reinfliessen zu lassen.

von Laszlo Szeifert (Gast)


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Guten Tag!

Es gibt kein Recht im Unrecht.(Nicht nur in Jura.)
Chemie und Physik funktioniert nicht nach Wunsch.
Wäre das mit dem Wechselstrom korrekt, so würde
man eine ganze Menge, sogenanntes "Knallgas" produzieren!
Das ist mächtig gefährlich.

Danke.

Schéne Grüße aus Karlsruhe

von Laszlo Szeifert (Gast)


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Ah beinah etwas vergessen.
Mit Cl2 und H2 funktioniert auch wie beim "knallgas".
Zu dem noch mächtig ätzend.

Danke.

Gruß.

von TomA (Gast)


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Hallo Laszlo,

du mußt in den richtigen Dimensionen denken. Ziel der Elektrolyse ist 
nicht möglichst viel Gas zu erzeugen und damit viel Wasser zu zerlegen. 
Es soll genau soviel Sauerstoff erzeugt werden, wie die Ätzlösung zum 
regenerieren aufnehmen kann - da gast kein, besser fast kein Sauerstoff, 
aus. Der Wasserstoff gast aus, aber in ungefährlich kleiner Menge.

Gruß. Tom

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