Hallo Leute.
Im Rahmen der Weiterentwicklung meines Ätzmittels (Kupferdichlorid -
CuCl2) beschäftige ich mich mit der Elektrolyse von Salzwasser. Mich
interessiert dabei die Bildung von Salzsäure (HCl) während der
Elektrolyse.
Vereinfacht ausgedrückt ensteht, während der Strom fließt, an der Anode
Chlorgas und an der Kathode Wasserstoffgas. Beide Gase können, bis zu
einem bestimmten Teil, im Wasser in Lösung gehen. Im Wasser bilden sich
das freigewordene Natrium des Kochsalzes (NaCl), Sauerstoff und
Wasserstoff zu Natronlauge (NaOH).
Durch Disproportionierung bilden sich aus dem gelösten Chlor und der
Natronlauge wieder Kochsalz, Hypochlorit (NaClO) und Wasser zurück (Cl2
+ 2NaOH -> NaCl + NaClO + H2O). Das Hypochlorit ist dabei nicht
besonders stabil und disproportioniert in Lösung nach und nach zu
Chlorat und Chlorid.
So gesehen ist die Elektrolyse für den A....llerwertesten, wenn am Ende
die Ausgangsstoffe wieder vorhanden sind und nur Energie verbraucht
wurde.
Frage: Wenn dem Elektrolyten während der Elektrolyse Natrium entzogen
wird, ensteht ein Ungleichgewicht zu gunsten von Chlor, Wasserstoff und
Sauerstoff. Kann dieses Chlor mit dem Wasserstoff zu Salzsäure werden?
Leider reichen meine Kenntnisse nicht aus mir die Frage mit Hilfe des
Internet selbst zu beantworten. Vielleicht ließt dies jemand der die
Antwort kennt und teilt.
Gruss. Tom
Hallo Mario,
ich weiss und wende das auch schon an, aber das ist nicht die Frage. Die
Frage ist wie man dabei zu Salzsäure kommt. Bei meinen Versuchen
entsteht hinter dem Diaphragma im Kathodenraum reichlich Natronlauge,
aber im Anodenraum keine Säure.
Trotzdem danke für die Antwort. Gruss Tom
Zusatzinfo!
Ich weiss, ohne Wasserstoff keine Säure und der Wasserstoff ensteht an
der Kathode und damit im falschen Reaktionsraum. Doch dieses Problem
scheint bereits gelöst und sollte nicht die Ursache der fehlenden Säure
sein.
Gruss Tom
Hallo Mario,
habe ich (unfreiwillig) auch schon gemacht. Dabei ist die Plastikflasche
in der ich die Gase sammelte durch die Explosion aufgerissen worden,
keine Chance das Reaktionsprodukt in die Lösung zu bekommen die Reaktion
ist zu heftig.
Das Beste wäre, wenn sich die in Lösung befindlichen Gase Chlor und
Wasserstoff in Lösung zu Salzsäure verbinden. Vielleicht gibt es einen
Katalysator dafür oder UV-Licht o.ä die Gase zur Bindung zu bewegen.
Vorrausetzung ist dabei, dass es praktikabel und einfach zu beschaffen
sein muss.
Gruss Tom
Ich versteh zwar nicht, warum du das ganze machen willst, angeblich wird
Salzsäure im Labor aus gewöhnlichem Salz und Schwefelsäure gemacht,
wobei man das entstehende Gas in Wasser einleitet. Dabei bildet sich die
Säure, die ja immer nur verdünnt vorliegt. Also mit irgendnem
Luftsprudler oder so ausm Aquarium in einen Wasserbehälter einleiten
kann mit Glück funktionieren. Wenns dir nur um die Säure geht. Soweit
mir bekannt ist Betonreiniger ausm Baumarkt nix anderes wie Salzsäure.
TomA schrieb:> Dabei ist die Plastikflasche> in der ich die Gase sammelte durch die Explosion aufgerissen worden,> keine Chance das Reaktionsprodukt in die Lösung zu bekommen die Reaktion> ist zu heftig.
Willst du wirklich um ein paar Euro für Ätzmittel oder verdünnte
Salzsäure zu sparen so unverantwortlich mit deinem Augenlicht und deiner
Gesundheit spielen?
Hallo Ulli und Udo,
es geht nicht darum Salzsäure zu haben, sondern darum ob es möglich ist
sie mit Hausmitteln herzustellen. Wenn ich Salzsäure haben möchte kann
ich in die Apotheke gehen und sie mir kaufen. Es geht auch nicht darum
ein paar Cent zu sparen, sondern darum Wissen zu gewinnen. Wenn ihr das
nicht versteht, ist das nicht mein Problem.
Gruss. Tom
TomA schrieb:> Beide Gase können, bis zu einem bestimmten Teil, im Wasser in Lösung gehen.
...
> So gesehen ist die Elektrolyse für den A....llerwertesten, wenn am Ende> die Ausgangsstoffe wieder vorhanden sind und nur Energie verbraucht> wurde.
Die Energie steckt zum größeren Teil in den Gasen, die aus der Lösung
entwichen sind.
TomA schrieb:> Es geht auch nicht darum> ein paar Cent zu sparen, sondern darum Wissen zu gewinnen.
Man muss nicht Clorknallgas in einer Platikflsche unbeabsichtigt
explodieren lassen um Wissen zu gewinnen.
Genau wie man sich nicht überfahren lassen muss um zu lernen sicher über
die Straße zu gehen.
TomA schrieb:> Wenn ihr das nicht versteht, ist das nicht mein Problem.
Gut wenn du nach der nächsten Explosion blind bist ist das Zitat: "nicht
mein Problem"
Wenn du wirklich Wissen gewinnen willst nimm dir ein gutes Buch zur
Experimentalchemie.
wie wird das eigentlich grosstechnisch bei der Herstellung von
Wasserstoff durch Elektrolyse praktiziert ?
Wird da das Wasser vorher entmineralisiert ?
Uli S. schrieb:> Soweit mir bekannt ist Betonreiniger ausm Baumarkt nix anderes> wie Salzsäure.
"Betonlöser" !
die Reiniger sind meist säurefrei und arbeiten mit Tensiden
Hi Tom, lebst ja noch! Dachte schon, inzwischen der einzige Selberätzer
geworden zu sein. Siehe die praktisch gar nicht mehr vorhandenen Threads
zu eigenen Platinen...
Dein Thema ist interessant für den Tag, an dem es keine Salzsäure mehr
zu kaufen gibt. Hatte damals schon von der Elektrolyse zur ihrer
Herstellung gelesen, aber mich dann erstmal von dieser theoretischen
Möglichkeit beruhigen lassen. Denn Salz und Strom wird man wohl nicht
verbieten können. Und ehrlich gesagt braucht man doch auch ziemlich
wenig, wir nutzen ja nicht umsonst die Ätzlösung mit den geringsten
Kosten überhaupt ;-)
Na ja, mal abwarten wann der erste Fachmann erscheint. Leider wird dir
nicht mal ein theoretischer Chemiker sagen können, wie man Cl und H zur
Reaktion bringt. Denn die tatsächliche Reaktionsfreudigkeit ist mit
chemischen Formeln nicht zu erkennen, es ist eher ein physikalischer
Aspekt. Siehe z.B. das Ätzen von Glas mit NaOH. Der Chemiker sagt dazu
ja, praktisch ist es aber nicht der Fall.
Gleiches beim Ätzen von Metallen. Das kann 1 Sekunde, oder 1 Mrd Jahre
dauern, durch Passivierung usw.. Davon steht aber gar nichts im
Chemiebuch, das muss man einfach experimentell ermitteln. Wie eigentlich
überall.
Wenn du jetzt nicht gerade einen triffst, der wahrhaftig Salzsäure per
Elektrolyse herstellt, wirst du wohl um eigene Experimente nicht herum
kommen. Hier schon gleich gar nicht, denn das sind fast alles nur noch
Fertigteil-Zusammenstecker und Bestell-Profis. Also da wird inzwischen
jeder Handgriff und jede Überlegung nach außen verlagert.
Das sollte man natürlich nicht sagen, aber wir sind ja unter uns...;-)
Also lass´ dich nicht ärgern, DU bist der Macher!
Wenn Google nichts hergeben sollte, würde ich es erstmal mit Palladium
oder Platin probieren. Hitze ist auch oft ein Reaktionsbeschleuniger.
Aber das ist rein ins Dunkel gestochert, wenn, dann natürlich in sehr
kleinen und sicheren Maßstäben, nicht gerade im Wohnzimmer, ist ja
klar...;-)
Viel Erfolg!
0815 schrieb:> Denn die tatsächliche Reaktionsfreudigkeit ist mit> chemischen Formeln nicht zu erkennen, es ist eher ein physikalischer> Aspekt. Siehe z.B. das Ätzen von Glas mit NaOH. Der Chemiker sagt dazu> ja, praktisch ist es aber nicht der Fall.
Was sollen diese falschen Aussagen. Glas ätzt man mit Flusssäure oder
Stoffen, die kleine Mengen Flussäure in einer Zwischenreaktion erzeugen.
Natronlauge kann man in jedem Reagenzglas kochen, da ätzt nichts. Und
genau das saht der Chemiker.
0815 schrieb:> ja, praktisch ist es aber nicht der Fall.> Gleiches beim Ätzen von Metallen. Das kann 1 Sekunde, oder 1 Mrd Jahre> dauern, durch Passivierung usw.. Davon steht aber gar nichts im> Chemiebuch
Man muss die Bücher halt lesen, da steht das natürlich drin.
0815 schrieb:> das muss man einfach experimentell ermitteln. Wie eigentlich> überall.
Klar, genau die die Spezialisten, die Leds ohne Vorwiderstand an einer
Spannungsquelle betreiben wollen. Die müssen das auch experimentell
ermitteln weil man es nirgends nachlesen kann :-P
Hallo 0815,
lange nichts voneinander gehöhrt, schön von Dir zu lesen. Ja, man
entwickelt sich und seine Verfahren weiter und versucht gelegentlich
etwas daran zu verbessern.
Die fertige Ätzlösung habe ich inzwischen, mit Elektrolyse, gut im
Griff, brauche praktisch keine Salzsäure und kein Peroxyd mehr. Die
Brühe läßt sich auffrischen (zuführen von Chlor und Sauerstoff, wobei
die Stoffmenge zunimmt) und regenerieren (entnahme von Kupfer, wobei die
Stoffmenge abnimmt). Nach dem ätzen lasse ich sie unbehandelt stehen und
frische sie, falls nötig, erst vor dem nächsten ätzen auf. So entsteht
im geschlossenen Behälter ein Unterdruck und es gast nichts aus.
Nun ist mein Ehrgeiz, das Ätzmittel mit Hausmitteln von Grund auf neu zu
bilden. Nicht weil ich das brauche, sondern um zu erfahren ob und wie es
geht. Vielleicht kann es auch Schülern und Interessierten helfen, die
heute mit einem Hustenbonbon und sonst leeren Händen aus der Apotheke
gehen. Wie auch immer, ich will es wissen.
Habe heute Morgen einen neuen Anlauf begonnen und der sieht nach ca. 4
Stunden Laufzeit ganz gut aus. Nach meinem Wissen finden die gewünschten
Reaktionen nur in saurer Umgebung statt. Also habe ich dem Salzwasser
etwas Essig als Anfangssäure beigemischt, was einem PH-Wert von 5-6
ergab (geprüft mit Lackmuspapier). Ein nachprüfen vor wenigen Minuten
ergab einen PH-Wert von 4, was auf mehr Säure hinweist. Nun ist Lackmus
nicht so genau abzulesen und so muss es länger beobachtet werden.
Die eigentlichen Probleme entstanden bislang auch immer erst wenn das
Kupfer ins Spiel kommt, dann kippte jeder Ansatz um, wurde trüb und
verlor das bisschen Ätzkraft das darin war. Diesmal werde ich auf die
Ätzkraft des Ansatz vertrauen und nur Drahtreste darin auflösen und
nicht, wie bisher, das Kupfer schnell durch Elekrolyse einbringen.
Als Erreger dass sich Chlor und Wasserstoff noch im Wasser zu
Chlorwasserstoff verbinden dachte ich an UV-Licht. UV-LED's sind leicht
beschaffbar. Zunächst arbeite ich aber nur mit Elektrolyse, es sollte ja
mit Hausmitteln funktionieren.
Gruss. Tom
0815 schrieb:> Dachte schon, inzwischen der einzige Selberätzer geworden zu sein
Einer von zweien. Du und Tom. Alle anderen sind inzwischen in der
Gegenwart angekommen.
TomA schrieb:
hnell durch Elekrolyse einbringen.
>> Als Erreger dass sich Chlor und Wasserstoff noch im Wasser zu> Chlorwasserstoff verbinden dachte ich an UV-Licht. UV-LED's sind leicht> beschaffbar. Zunächst arbeite ich aber nur mit Elektrolyse, es sollte ja> mit Hausmitteln funktionieren.>> Gruss. Tom
Mmh interessant, prinzipiell könnte so ein Experiment in kleinen Maßstab
schon Gefahrenarm gelingen aber halt recht aufwändig. Eingeleitet in
praktisch Wasser schätze ich mal gehen die Gase schnell unterschiedliche
Wege. 1) Der Wasserstoff wird schnell wieder raus wollen wenns die
Mglkt. gäbe den vorher sicher loszuwerden, wäre nicht verkehrt denn das
chlor möchte man auf jeden Fall am Platz, praktisch in einem
verschlossenen Behälter halten, aber sicher halt kein sich
aufgestauendes Gasgemisch 2) H2/Cl2
dann wäre das wohl idH. erstmal chloriniertes wasser:
H2O + Cl2 <==> HCl + HClO
ein kleiner Anteil davon dann
(2)HClO + licht/wärme --> (2)HCl + O2
---
1)Solubilities of Gases in Water at 293 K
http://www.wiredchemist.com/chemistry/data/solubilities-gases
Chlorine 0.729
Hydrogen 0.00016
Oxygen 0.0043 | grad als Vergleich , belüfter....
2)https://www.thoughtco.com/bond-energies-to-find-enthalpy-change-609544
Das ist die Energie die frei wird, wenn das aus dem Gleichwicht gerät
passe
Stefan M. schrieb:> wie wird das eigentlich grosstechnisch bei der Herstellung von> Wasserstoff durch Elektrolyse praktiziert ?
Wir haben das großtechnisch so gemacht: Durch Elektrolyse von nahezu
gesättigter und gereinigter NaCl-lösung wird nach dem Amalgamverfahren
Chlor, Wasserstoff und Natronlauge gewonnen. H2 und Cl2 werden in einem
sogn. Ofen verbrannt. Den Brenner könnte man in etwa mit einem autogenen
Schweißbrenner vergleichen, also die Gase strömen mit rel. hoher
Geschwindigkeit durch den Brenner. Der gasförmige Chlorwasserstoff wird
in einem gekühlten Absorber durch Zugabe von Wasser zu wässriger
Salzsäure umgesetzt.
Danke, interessant, aber wie wird das gemacht, wenn man reines H2
grosstechnisch durch Elektrolyse als Endprodukt gewinnen will, im
Zeichen der Klimahysterie und so ?
passe schrieb:> Keine Salze zugeben ;) ('tschuldigung)
In jedem normalen Wasser sind Salze enthalten, sogar im Trinkwasser.
Die Frage ist, bis zu welcher Konzentration ist eine (grosstechnische)
Elektrolyse zur Wasserstoffgewinnung möglich bzw. sind dabei auch bei
normalem Grund- oder Flusswasser Massnahmen zur Entsalzung vor der
Elektrolyse notwendig, auch um eine Beschädigung der Elektroden zu
vermeiden.
Zwecks Leitfähigkeit ist andererseits aber wohl wieder die Zugabe von
speziellen Salzen notwendig.
> sind dabei auch bei normalem Grund- oder Flusswasser Massnahmen zur> Entsalzung vor der Elektrolyse notwendig ?
Steht zu vermuten, ist aber recht ab des Thema.
Böte sich doch als eigenständige Frage an.
Hallo passe,
vielen Dank für die interessanten Links. Hatte auch schon festgestellt,
dass sich viel Chlor im Wasser löst. Eigentlich wird zum ätzen ja nur
Chlor benötigt, die Säure sorgt für die benötigte saure Umgebung.
Beim ätzen mit Kupferdichlorid (CuCl2) gibt das Dichlorid ein Chloratom
an ein Kupferatom ab wodurch dieses zum Kupferchloridmolekül (CuCl) und
damit wasserlöslich wird. Danach befinden sich zwei CuCl-Moleküle in der
Lösung, welche durch Verbindung mit einem freien Chloratom zum CuCl2
werden. Diese beiden CuCl2-Moleküle können nun ihrerseits je ein
Chloratom an ein Kupferatom abgeben usw... Dadurch wird die Ätzlösung
mit jeder Ätzung stärker und sie verbraucht sich nicht. Aber es braucht
eine saure Umgebung für den Prozess und dafür braucht es den Wasserstoff
oder Salzsäure. Die Salzsäure selbst trägt nicht zum ätzen bei, sie
liefert Chlor und die saure Umgebung. Aber ich möchte ja ohne zugegebene
Salzsäure auskommen.
Meine ersten Versuche fanden in geschlossenen Behältern statt, führten
aber nicht zum Erfolg. Im Moment arbeite ich mit zwei offenen Behältern.
Diese Behälter sind kleine Marmeladegläser zu je ca. 200ml die mit einem
Stück Küchenrolle als Diaphragma verbunden sind. Der Arbeitsstrom ist
mit 10mA bis 50mA recht gering, aber ich versuche nur soviel Gas zu
erzeugen wie der Prozess gerade braucht. Jedes Atom das ausgast ist für
den Prozess verloren. Ein wenig sichtbare Gasentwicklung lasse ich zu,
damit der Elektrolyt an den Elektroden in Bewegung bleibt und sich damit
austauscht. Das ausgasen des Chlor ist kaum wahrnehmbar, mit der Nase
ist ein Hauch des "lieblichen" Chlorduftes zu erkennen.
Habe eben den PH-Wert geprüft, er liegt zwischen 3 und 4, die Lösung
scheint nun Säure aufzubauen. Im Bild ist oben die Vergleichstabelle und
unten die beiden Teststreifen aus den Behältern zu sehen. Der Streifen
aus dem Kathodenbehälter (rechts) ist wenig aussagekräftig, da ich die
Lauge darin einmal durch Wasser getauscht habe, trotzdem hat sich schon
wieder deutlich Lauge (PH ca. 10) gebildet.
Gruss Tom
Du solltest bei solchen Versuchen aufpassen.
Wenn da was explodiert, bist Du bei unserer intensiv regulierten
Gesetzeslage ganz schnell beim Straftatnestand des Herbeiführens einer
Sprengstoffexplosion etc.
Ichcmeine es gibt einen Versuch bei dem H und Cl zusammen in einem
Behälter durch einen Lichtblitz (Foto) gezündet wird und sich zu HCl
verbindet. Natürlich ist die Reaktion exotherm, also vorsichtig.
Hallo Harry,
ja, Chlorknallgas kann durch Licht gezündet werden! Deshalb vermute ich,
dass man UV-Licht zum verbinden der Gase zu Chlorwasserstoff benutzen
kann. Aber nicht als Explosion, sondern noch im Wasser gelöst - Atom für
Atom nicht als Kettenreaktion. Das Produkt der Explosion ist verstreut
und schwer einzusammeln.
Im Moment sind die Gasmengen so gering, dass sie nicht explodieren
können.
Gruss Tom
Damit ihr euch den Aufbau des Versuches vorstellen könnt, hier mal ein
Bild des Versuchsaufbaus für Interessierte.
Im linken Behälter (Anodenraum) ist die künftige Ätzlösung, im Rechten
die Kathode mit der Natronlauge. Die Kathode besteht aus Edelstahl, hier
ein altes Küchenmesser (wegen der grossen Oberfläche). Die Anode ist ein
Graphitstift aus einer alten Alkali-Mangan Batterie.
Das Diaphragma zwischen den Behältern ist ein zusammengerolltes Blatt
Küchenrolle.
Im Multimeter im Hintergrund ist der Momentane Betriebsstrom (hier
34,1mA) zu sehen.
Das Datum des Foto stimmt nicht, es ist von heute Nachmittag. Muss das
Datum des Apparates erst wieder richtig stellen.
Gruss Tom
TomA schrieb:> Im Moment sind die Gasmengen so gering, dass sie nicht explodieren> können.
Äh, in Beitrag #6 hast Du doch schon was von einer Explosion geschrieben
?!:
TomA schrieb:> habe ich (unfreiwillig) auch schon gemacht. Dabei ist die Plastikflasche> in der ich die Gase sammelte durch die Explosion aufgerissen worden,
Hallo Stefan,
die ersten Experimente hatte ich in geschlossenen Behältern mit sammeln
der entstehenden Gase durchgeführt. Ist aber nicht zielführend und durch
die gesammelten Gase auch nicht ganz ungefährlich. Hatte ich weiter oben
aber bereits geschrieben.
Mit den offenen Behältern sieht es jetzt ganz gut aus, die Säure ist
stabil und ich beginne jetzt mal vorsichtig erstes Kupfer darin zu
lösen. Mal sehen ob es gelingt die Säure weiter stabil zu halten.
Gruss Tom
Berichtigung:
Der Kohlestab der Anode stammt natürlich nicht aus einer Alkali-Mangan,
sondern aus einer Zink-Kohle Zelle!
Falsch:
"Die Anode ist ein Graphitstift aus einer alten Alkali-Mangan Batterie."
Richtig:
"Die Anode ist ein Graphitstift aus einer alten Zink-Kohle Batterie."
Entschuldigt. Tom
TomA schrieb:> Beim ätzen mit Kupferdichlorid (CuCl2) gibt das Dichlorid ein Chloratom> an ein Kupferatom ab wodurch dieses zum Kupferchloridmolekül (CuCl) und> damit wasserlöslich wird. Danach befinden sich zwei CuCl-Moleküle in der> Lösung
Ziemlich abenteuerliche Theorie.
Löslichkeit von CuCl2:
620 g·l−1 (20 °C) in Wasser
https://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer(II)-chlorid
Löslichkeit von CuCl:
praktisch unlöslich in Wasser
unlöslich in Ethanol, Ethern und Ketonen
gut löslich in Salzsäure und Ammoniak unter Bildung von Komplexen
https://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer(I)-chlorid
Aber damit hast du schon Recht:
>Beim ätzen mit Kupferdichlorid (CuCl2) gibt das Dichlorid ein Chloratom an> ein Kupferatom ab wodurch dieses zum Kupferchloridmolekül (CuCl)
Man nennt das eine Komproportionierung.
Cu + Cu2+ <---> 2 Cu+
Das Gleichgewicht liegt unter normalen Bedingungen völlig auf der
rechten Seite. Faktor 1000 oder so.
Hallo Hp M.
Danke für den Hinweis, dann ist es also die Salzsäure und nicht das
Wasser, welches das Kupfer ablöst. Wieder etwas gelernt. :)
In der Ätzlösung kein Problem, da beides vorhanden ist.
Danke Dir. Tom
Der Link beantwortet auch gleich meine Frage, was beim umkippen der
Lösung passiert.
Wiki-Zitat: Beim Verdünnen der Lösung zerfällt sie unter Abspaltung von
Salzsäure und Bildung eines weißen, schwerlöslichen Niederschlags von
CuCl.
Wie und warum die Lösung umkippt konnte ich inzwischen herausfiden. Mein
Diaphragma kann PH-Werte nur bis ca. 6 voneinander trennen. Wenn nun die
Lauge im Kathodentank den PH-Wert 13 übersteigt, so überschreitet die
Lösung im Anodentank den PH-Wert 7, wird so zur Lauge und kippt.
Gruss Tom
Das würde auch erklären, warum es sich mit mehr Salzsäure in der
Ätzlösung eben doch viel schneller ätzt. Obwohl Salzsäure allein ja gar
kein Kupfer ätzt.
Für mich interessant an dieser Kombination ist vor allem auch das
schnelle Ätzen von Stahl/Edelstahl (für SMD-Schablonen). Ebenfalls
klappt das mit Kupfer-2-Chlorid oder Salzsäure nur schlecht, gemischt
jedoch sehr schnell.
Das mit dem Essig/Kochsalz hatte ich damals auch probiert, aber es war
dasselbe Problem, ständig kippte die Lösung. Bin dann doch bei der
Salzsäure geblieben und hatte mich beruhigen lassen, daß man die bei
einem eventuellen Verbot ja auch selbst herstellen kann. Denn Salz und
Strom wird man dem Bürger hoffentlich auch noch zutrauen, wenn dieser
bereits täglich eine Fachkraft zum Brötchenschmieren kommen lassen
muss...;-)
Das mit dem Ausgasen der Salzsäure ist hier gar kein Problem, denn ich
lagere UND nutze die Lösung in solchen dickwandigen
Tupperware-Flachboxen mit dicht schließendem Deckel. Außerdem braucht es
dabei nur sehr geringe Mengen an HCl in der Lösung. Manchmal lasse ich
die Lösung nur den Sauerstoff aus der Box ziehen, so daß sie dann
wochenlang mit Unterdruck rumsteht. Dann ist die Lösung bei der nächsten
Platine natürlich noch nicht vollständig regeneriert, aber es klappt
meist trotzdem. Wenn viele Platinen im Raum stehen, dann werden alle
Boxen vorab ein, zwei Mal geöffnet, so daß sämtliche Lösungen wieder
grün werden. Aufgrund der chaotischen Lage besitze ich inzwischen auch
einen Sauerstoffgenerator. Müsste bei Gelegenheit mal testen, wie sich
reiner Sauerstoff hierbei verhält.
Ob Unterdruck oder nicht hat gefühlt aber keine Auswirkung auf das
Ausgasen. Es korrodieren auch keine Metallteile in der Nähe der Boxen,
also wenn, dann muss das Ausgasen sehr gering sein.
Elektrolyse mach` ich bisher gar nicht, da für die paar Platinchen
einfach zu umständlich.
Der Ätzprozess läuft ja gut, total einfach und billig, also kein Grund,
daran etwas zu schrauben. Wobei sich das natürlich auf die
"Abhängigkeit" von käuflicher Salzsäure stützt. Werde also gern mal
mitlesen, ob man HCl auch auf einfachem Wege selbst herstellen kann.
Hallo 0815,
das ausgasen von Chlor aus der gelagerten Lösung scheint mir auch
überschatzt, ich habe kein Problem damit. Ich lagere die Lösung, wie du,
ohne Auffrischung. So bleibt sie Chlorhungrig und gibt nichts davon her.
Zum lagern verwende ich eine klarsichtige Kunststoffflasche. Sie hat den
Vorteil verformbar zu sein. Bevor ich ätzen möchte öffne ich den Deckel
und drücke sie zusammen, dass das alte Gas aus der Flasche entweicht
(riecht nicht nach Chlor). Danach lasse ich frische Luft in die Flasche
zurück strömen, verschließe den Deckel wieder und schüttle das neue Gas
in die Lösung. Durch das schütteln entstehen viele kleine Gasbläschen
deren Oberfläche die Kontaktfläche zwischen Gas und Lösung um ein
vielfaches vergrößert (angeblich ist die Oberfläche unserer
Lungenbläschen so groß wie ein Fußballspielfeld). Bei "hungriger" Lösung
spürt man in der Hand, wie sich die Flasche dabei zusammenzieht. Dann
drücke ich das Restgas wieder aus und lasse neue Luft ein. Dies ein paar
mal wiederholt und die Lösung ist wieder fit.
Das auffrischen der Lösung mit Salzsäure ist völlig problemlos und
einfach, dabei wird aber durch das viele Wasser in der Säure die Menge
der Ätzlösung immer größer. Das ist nicht wirklich ein Problem, stört
mich aber ein wenig. Ich besitze nach vielen Jahren ca. einen Liter
Ätzlösung und dabei soll es bleiben. Durch das Auffrischen mit
Elektrolyse entsteht die Säure direkt in der Lösung und es braucht das
viele Wasser der Salzsaüre nicht. Meine Arbeitslösung hat seit ca. vier
Jahren keine zugesetzte Salzsäure mehr gesehen.
Das Problem mit dem PH-Wert der neuen Testlösung ist einfach zu lösen,
ich schütte die Lauge weg und fülle mit Wasser neu auf. Wenn ich darauf
achte dass der PH-Wert der Lauge unter 10 bleibt kann ich sicher sein,
dass der PH-Wert der Ätzlösung unter 7 bleibt (PH-Differenz des
Diaphragma ist ca. 6).
Das Bild im Anhang zeigt den aktuellen Zustand der Testlösung. An der
Farbe ist schön zu erkennen, dass es sich um Kupferdichlorid handelt. An
der Anode selbst kann nur einfaches Kupferchlorid (CuCl) entstehen da zu
jedem Kupferatom ein Chloratom entsteht, dann wäre die Farbe aber braun.
Ich nehme an dass sich das Kupferchlorid für das zweite Chloratom an dem
gelösten Chlor bedient.
Ich sehe viel Potential in der Elektrolyse, da dadurch ja nicht nur Salz
als Hauptreaktion zerlegt wird, sondern in einer Nebenreaktion auch
Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff. Damit sind alle benötigten Stoffe
zusammen und es liegt nur am Verfahren sie richtig und einfach
umzusetzen.
Gruss Tom.
Hi Tom,
die Lösung sieht ja sehr hell aus. Hast du da viel Kupfer per
Elektrolyse abgeschieden? Oder ist das nur ein ganz neuer Ansatz? Bei
meinen fast immer geschlossenen Behältern landet die Dichte automatisch
bei ca. 1,3. Sprich, die Lösung ist auch im regenerierten Zustand viel
kräftiger.
Immer mehr Ätzlösung finde ich nicht schlecht, da ich auch mal ne >A3
Platine ätze. Für z.B. größere Heizplatten, Spulen für Metalldetektoren,
usw.. Und wenn man irgendwann zu viel hat, nimmt es einem jeder zweite
Bastler gern ab. Eigentlich müsste es jeder Selberätzer haben wollen,
aber die verharren ja meist ewig im NAPS-Stadium...;-)
Du bist schon 4 Jahre ohne Säure ausgekommen? Dann bekommst du also doch
durch die Elektrolyse genug Säure in die Ätzlösung?
Habe nicht den ganzen Thread gelesen und schreibe daher vielleicht
Unsinn. Aber wenn du noch immer nur einen kleinen Teil des gebildeten
Chlors als Säure nutzen kannst, so könnte das auch am Aufbau liegen. Ich
sehe da nur eine sehr kleine Elektrode. Wenn du da halbwegs Strom
draufgibst, bildet das Gas schnell eine unsichtbare "Hülle" um die
Elektrode, seine Oberfläche schrumpft dabei gewaltig. Und die paar
Bläschen die nach oben steigen, sind schnell an der Oberfläche
angelangt. Also sollte das Problem mit unerwünscht frei werdendem Gas
noch bestehen, so könntest du mal eine deutlich größere Elektrode
vorsehen. Ein aufgewickeltes Kupferband zum Beispiel. Aber nicht analog
dazu den Strom hochziehen...
Das Umwälzen des Elektrolyts wäre auch sehr gut, denn nur an der
Elektrode selbst ist das Chlor noch auf atomarer Größe und bereit für
Reaktionen. Dort muss ihm natürlich auch ein frischer Reaktionspartner
angeboten werden. Hat es sich erst zu Gasblasen zusammengefunden, ist es
zu spät.
Ohne Umwälzung ist es quasi ein Henne-Ei-Problem. Entweder sorgen
Gasblasen für eine Umwälzung und damit neue Reaktionspartner, aber das
Chlor kann nicht mit der Lösung reagieren, da schon zu geringe
Oberfläche. Oder die Elektrode ist groß genug/der Strom klein genug,
aber es gibt wieder keinen Austausch, da halt keine Gasblasen und damit
keine Umwälzung. Eine größere Elektrode entspannt dieses Problem, löst
es aber eigentlich auch nie vollständig. Es dürfte sich zumindest die
Bläschengröße verringern, so daß diese auf dem Weg nach oben evtl. doch
komplett mit der Lösung reagieren. Ein Test mit min. 10x mehr Kupfer bei
gleichem Strom sollte ja leicht machbar sein, so könnte man es schnell
prüfen.
Hallo 0815.
Die Lösung ist so hell, weil sie sich kurz vorher eingetrübt hat. Gegen
meinen Vorsatz das Kupfer nur durch ablösen in die Lösung zu bringen,
habe ich es per Elektrolyse eingebracht. Das hat prima funktioniert,
sogar bei 400mA. Noch während ich darüber nachdachte was passiert wenn
der Chlorvorat der Lösung erschöpft ist, habe ich gesehen was passiert.
Ich dachte die Lösung wird sich braun verfärben, weil ja nur noch
einfaches Kupferchlorid entstehen kann. Tatsächlich trübte die Lösung
aber ein und Kupferchlorid flockte aus.
Zum Glück kippte die Lösung dabei aber nicht um und blieb eine Säure. So
konnte ich die Kupferelektrode wieder durch den Kohlestab ersetzen und
mit viel Chlor wieder aufpäppeln. Nach ca. 10 Stunden Chlorelektrolyse
waren Trübung und Bodensatz wieder verschwunden.
Seit jetzt auch Kupfer in der Lösung ist, ist ihr Chlorhunger gewachsen.
Wenn ich mit der Kohleelektrode eine Chlorelektrolse mache, dauert es
lange bis die Lösung in den Bereich der Sättigung kommt und zu riechen
beginnt. So wie es aussieht ist die Lösung jetzt über den Berg und kann
durch einbringen von Kupfer auf ihre normale Ätzkraft gebracht werden.
Für die es sebst mal probieren möchten, ich gehe in drei Schritten, die
sich zyklisch wiederholen, dabei vor:
1. Mit Kohleanode, Diaphragma und zwei Behältern ein Chlordepot im
Anodenraum schaffen.
2. Mit zwei Kohleelektroden im Anodenraum Wasserstoff und Sauerstoff
einbringen. Der Kathodenraum wird nicht benötigt.
3. Mit Kupferanode, Diaphragma und zwei Behältern Kupfer in Lösung
bringen.
Danach wiederholen ab 1.
Die Kathode ist aus Edelstahl (altes Küchenmesser, Löffel, ...)
Im Moment probiere ich gerade die Schritte zusammenzufassen und mit vier
Elektroden gleichzeitig zu arbeiten. Scheint zu funktionieren, wobei ich
die Kupferelektrode regelmäsig entferne damit die Lösung nicht wieder
eintrübt.
Die kleinen Elektroden funktionieren bei meinen kleinen Stoffmengen ganz
gut, auch bei meiner Arbeitslösung. Sie stammen aus AA und AAA
Batterien. für größere Elektroden könnte man Baby- oder Monozellen
schlachten oder die Stäbe parallel schalten. Habe mir auch überlegt
Platinen per Elektrolyse anzuätzen und in der fertigen Ätzlösung dann
fertig ätzen. Die Platinen bieten eine größere Oberfläche als die dünnen
Drähte welche ich jetzt verwende.
Kritisch ist hauptsächlich der Beginn der Elektrolyse, je mehr Kupfer
gelöst ist desto stabiler verhält sich die Lösung und man kann auch mit
höheren Strömen arbeiten.
Ist trotzdem noch viel zu tun, da sich einige Beobachtungen (eintrüben
und maximale PH-Differenz des Diaphragma) nicht mit meiner Theorie
decken. :)
Gruß Tom
TomA schrieb:> Die kleinen Elektroden funktionieren bei meinen kleinen Stoffmengen ganz> gut, auch bei meiner Arbeitslösung. Sie stammen aus AA und AAA> Batterien.
Wow, die sind ja ganz klein. Sprich, du kannst nur minimale Ströme
fahren, ohne daß fast alles Chlor gleich verschwindet. Wenn du aber nur
so kleine Ströme hast, gast vielleicht schnell genau so viel HCl aus der
Lösung, wie du einbringst.
Nimmt man also mal an, bei 5% HCl in der Lösung gast nach 10h ein
weiteres Prozent auf natürlichem Wege aus, dann hast du in derselben
Zeit nur ebendieses Prozent wieder durch Elektrolyse ersetzt.
Kurz gesagt, es dürfte einen direkten Zusammenhang zwischen maximal
erreichbarer Säuredichte und Elektrodengröße geben.
Tatsächlich hatte ich im letzten Beitrag vergessen, daß du das Chlor ja
mit ner Kohlelektrode erzeugst. Aber die Vermutung bleibt ja dieselbe,
die Erzeugung von HCl dürfte mit einer größeren Elektrode in einem Gefäß
mit so kleiner Oberfläche wie möglich viel effizienter sein.
Eines verstehe ich nicht. Der Thread entstand doch, weil du keine
Salzsäure hast bilden können? Aber du machst das trotzdem schon seit
Jahren erfolgreich? Klappt es also doch schon, aber könnte effizienter
sein?
Hallo 0815.
Jetzt wo Du es sagst! Ich war bis gestern der Meinung, dass das
Kupferchlorid vom Wasser aus dem Kupfer gelöst wird. Durch Hp M.'s Hilfe
weiß ich jetzt, dass Kupferchlorid in Wasser nicht löslich ist, sich
aber in Salzsäure ganz gut löst. So muß sich bereits beim
auffrischen/regenerieren genug Salzsäure bilden!
Zum auffrischen verwende ich zwei Kohleelektroden in der Ätzlösung. Dies
führt zunächst zum elektochemischen Kurzschluß (Salz ->
Natronlauge/Chlor -> Salz ...) in einer Nebenreaktion findet aber auch
die normale Wasserelktrolyse zu Wasserstoff und Sauerstoff statt. Aus
dem Wasserstoff und gespeicherten Chlor wird dabei wohl bereits
Salzsäure gebildet. Künftig werde ich das auffrischen mal mit der
Diaphragmamethode probieren, denn damit wird neues Chlor ins Spiel
gebracht.
Da ich die Lösung gelegentlich auch regeneriere (Kupfer durch
Elektrolyse entfernen) beinhaltet die Lösung vermutlich genug freies
Chlor - mit jedem Kupferatom werden zwei Chloratome frei. Regenerieren
funktioniert ähnlich wie auffrischen, aber mit höherer Stromstärke,
damit mehr metallisches Kupfer abgeschieden als wieder abgeätzt wird.
Gruss Tom.
Na probiere ruhig mal, wie gesagt würde mich das Herstellen von
Salzsäure auch interessieren, um beim nächsten Level der Entmündigung
gerüstet zu sein.
Bis dahin macht es die gekaufte Salzsäure. Ich fülle ja nie was um, also
hat das wenige Gerödel einen WAF von 100%. Das soll so lange wie möglich
so bleiben.
Hallo 0815.
Habe eben den PH-Wert des Experiments nachgemessen, er liegt bei 3 mit
einer Differenz von 8 zwischen Säure und Lauge. Da entsteht ganz
offensichlich Säure und das schon bei geringen Strömen.
Ich betreibe die Wasserstoffelektrolyse (elektrochemischer Kurzschluss)
im Moment mit rund 100mA und die Chlorelektrolyse mit 30mA. Bei der
Chlorelektrolyse wechsle ich zyklisch die Elektrode zwischen Kohle und
Kupfer. Mit der Kohleelektrode entstehen an dieser Gasbläßchen, welche
aber von der Lösung gierig aufgenommen werden. Erst in der Nähe der
Sättigung beginnt die Lösung nach Chlor zu riechen. Dann wechsle ich auf
Kupferelektrode. Die liegt wie tod in der Lösung nicht das kleinste
Gasbläschen ist zu sehen. Das Gas wird sofort bei der Entstehung vom
Kupfer aufgenommen. Nach einiger Zeit wechsle ich zurück zur
Kohleelektrode, damit das Kupferchlorid nicht wieder ausfällt.
Werde das Spiel jetzt bis zum Ende spielen, um zu sehen ob wirklich
ätzfähige Lösung dabei rauskommt. Wenn beim stromlosen einhängen eines
Kupferdrahtes braune Schlieren nach unten absacken ist die Lösung stark
genug zum ätzen.
Als nächstes werde ich nochmal versuchen eine Lösung neu aus Wasser,
Salz und Strom herzustellen. Dabei werde ich den Ablauf dokumentieren
und sehen ob es anstatt in drei Tagen nicht auch in ein paar Stunden
möglich ist.
Im Grunde habe ich hier fertig, es ist gelungen die Ätzlösung ohne
zugesetzte Salzsäure zu bilden. Und gelernt habe ich dabei auch wieder
etwas. :)
Wie kannst Du so schlecht über Deutschland denken? Deutschland ist ein
Paradies - für Untertanen die gerne für sich denken und entscheiden
lassen.
Für freie mündige Menschen schwankt die Einschätzung zwischen Lachnummer
und Gruselkabinett. Als mir klar wurde das Deutschland seine Zukunft
lange hinter sich hat, bin ich gegangen und habe es bis heute nicht
bereut. Nun kann ich, als Unbeteiligter, das ganze entspannt als
Lachnummer sehen.
Gruß Tom
Hi Tom,
ich denke eher über die gesamte westliche Welt so. Da ist fast alles nur
noch Schall und Rauch, Schauspielerei und Hochstapelei. Noch vor
vielleicht 20 Jahren sind diese Blender nach ihrem Versagen entlarvt
worden, aber inzwischen ist dieser Betrug derart verbreitet, daß kaum
noch einer überhaupt zwischen gut und schlecht unterscheiden vermag.
Siehe ja auch gleich hier wieder die dummbatzigen Ansichten der üblichen
Intelligenzbestien...ok, das ist zwar nur typisch Forum, aber im realen
Leben sieht es kaum noch besser aus.
In der Tat ist dieses Elend eigentlich eher lustig zu betrachten, aber
um meine Tochter mach´ ich mir schon Sorgen. Du wirst ja praktisch
gezwungen, diesen Sche*ß mitzumachen. Sei es die Smartphone-Verdummung,
oder irgendwelche politischen Lügen, die bereits im Kinderfernsehen
laufen. Um ihr die Welt weiterhin so zu erklären wie sie wirklich ist,
muss ich regelrecht zweigleisig fahren, um keinen Ärger zu bekommen.
Sprich, eine "Realität", die sie äußern darf und eine Realität, die nur
zuhause gilt. Schön ist anders...
Auch muss ich mit etwas erlangter Reife feststellen, daß es sich früher
als ebensolcher Mitläufer doch leichter und sorgloser lebte. Es gibt
Realitäten, die man besser nie erkennt...
Da hier sowieso fast niemand mehr was real kann, sage ich dir jetzt auch
mal bedenkenlos, wie ich wirklich ätze. Du nimmst diese besagten
Tupperware-Boxen, legst die Platine in die Ätze, schließt den Deckel, am
besten während leichtem Zusammendrückens, so daß gleich ein kleiner
Unterdruck entsteht (anschließend baut dieser sich ja sowieso auf...).
Jetzt schüttelst du die ganze Box auf und ab, so stark du auf längere
Sicht kannst, wechselst dabei zwei, drei Mal die Seite, an der du die
Box hältst. Das Ergebnis kann nicht nur mit jeder Sprühätze mithalten,
sondern es übertrifft diese, weil die Platine wirklich unglaublich vom
Ätzmittel bearbeitet wird. Bei wie gesagt minimalem Kosten- und
Platzaufwand. Ein weiterer Vorteil ist, daß das Verfahren ideal für
Kupferchlorid ist. Denn das mit der idealen Dichte bei 1,3 ist ein
Mythos, und trifft nur auf ruhende Ätzung, oder vielleicht noch leichte
Badbewegung in Küvetten zu. Es ist nicht so, daß Kupferchlorid mit
höherer Dichte wieder schlechter ätzt. Sondern wie du sicher schon
gesehen hast, wird die Lösung ab einer gewissen Dichte immer viskoser,
also ätzt man irgendwann quasi mit Honig...mit der Folge, daß wieder die
Physik statt die Chemie zuschlägt, sprich, man die verbrauchte Lösung
nur noch sehr langsam von der Platinenoberfläche weg bekommt. Genau das
verhindert das Schütteln, und man muss sich einen Kehricht um die
wahrhaftige Dichte der Lösung scheren. Ist genug Salzsäure in der
Lösung, ätze ich eine 35µ Platine in etwa 2 Minuten. Bei Erwärmung der
Lösung in der Mikrowelle geht das auch in 45 Sekunden. Aber wichtig ist
ja bekanntlich nur, daß alle Bereiche der Platine zur etwa gleichen Zeit
fertig werden. Das mit der Erwärmung daher nur, wenn man zu faul für 2
Minuten Schütteln ist, oder viele Platinen zu ätzen sind.
Falls du das auch so machen willst, leg´ dir die Boxen in zwei, drei
unterschiedlichen Größen zu. Kosten leider so etwa 3-5 Euro das Stk.,
denn man sollte nicht die Billigen mit eingelegtem Gummiring, sondern
die mit richtig eingeschweißter Dichtung nehmen. Real,- hat solche zum
Beispiel. Die flachste Bauform reicht und ist natürlich auch besser für
die Platine, so daß diese nicht wild darin herumfliegt, sondern sich nur
flach auf und ab bewegt. Probiere ruhig mal, das ist ein völlig anderes
Ätzen, du wirst begeistert sein!
Habe nach unseren damaligen Kunststückchen noch mal etwas in Richtung
Fotomethode mit Film, Vakuum und UV-Punktlichtquelle getestet (alles
ganz einfach konstruiert...). Ehrlich gesagt geschah das nicht aus
Notwendigkeit, sondern aus der Neugier heraus was wirklich möglich ist,
und natürlich auch zu Sicherstellung, wie wenig andere so können...;-)
Bin dabei bei sagenhaften 5-10µm (!!!) wahrhaftiger Auflösungsgrenze
beim Kupfer angekommen. Wobei nicht klar zu erkennen war, ob das durch
den Film, oder meinen Prozess begrenzt wurde. Denn selbst der Litho-Film
war da schon sehr hart an seiner Grenze.
Nur zum Verständnis dieser Dimensionen: hatte unsere damalige
50x50mm-Platine 1:2 verkleinert auf Film abbilden lassen, wobei diese
dünne äußere Begrenzungslinie nicht nur 1:2 verschmälert wurde, sondern
wirklich extrem dünn ausgeprägt war. Das bekam man trotzdem auf die
Platine. Bei uns war selbst dieser Rand noch viel zu dick ausgedruckt,
weil die Drucker offensichtlich gern eine "richtige" Linie drucken,
selbst wenn nur ein Fliegenschiss von nur einem einzigen Pixel Breite
vorgegeben wird.
Also wenn du mal ne EXTREM feine und weltweit vollkommen unnachahmliche
Platine brauchst, kann ich dir das gesamte Verfahren mal beschreiben.
Hier vielleicht nicht unbedingt, weil da doch noch zwei, drei echte
Ideen dabei sind, sich keiner der Blender damit schmücken, oder gar Geld
verdienen soll. Bei Interesse würde ich hier mal kurz angemeldet
schreiben, so daß du dich per PN melden kannst.
Im Moment ätze ich allerdings selbst nicht, da andere Projekte. Bin ja
nur zufällig auf deinen Thread gestoßen. Und bei normalen Platinen
natürlich weiterhin per Transfer, denn wer will schon einen Film
bestellen?
Falls du mal irgendeinen einfachen Test mit (recht dichtem)
Kupferchlorid brauchst, nenne ihn mir, hier stehen wie gesagt mehrere
Butten mit dem Zeug rum, aktuell ungenutzt.
Viel Erfolg bei der Elektrolyse!
Hallo 0815.
Es sind auch einige recht kompetente Leute hier im Forum und einige
davon besitzen zur fachlichen Kompetenz auch noch soziale. Aber die
Anzahl der Forenfrösche nimmt laufend zu. Wie die echten Frösche am
Teich quaken sie drauf los mit dem einzigen Zweck mitzuteilen "Mein
Revier, bin noch da!". Und genau wie am Teich ist das bei gelegentlichen
Besuchen ganz lustig, wenn man aber am Teich wohnt kann das schrecklich
auf die Nerven gehen. Und dann noch die ewig Gestrigen, die glauben
Platinen in China fertigen zu lassen wäre eine gute Idee. Um ein paar
Cent zu sparen bürden sie die wahren Kosten der Allgemeinheit und Umwelt
auf (gleich werden die Ersten losquaken, getretene Frösche quaken laut
auf).
Das Schüttelätzen werde ich bei erster Gelegenheit ausprobieren, klingt
sehr interessant. Habe gleich das Kücheninventar nach geeigneten
Behältern durchucht, bin leider nicht fündig geworden. Werde mir solche
Behälter besorgen und die Methode unbedingt ausprobieren.
Danke für das Angebot, werde im Bedarfsfall gerne darauf zurückgreifen.
Im Moment mache ich weniger anspruchsvolle Dinge.
Bei meiner Testlösung hatte ich gestern vergessen die Anode von Kupfer
auf Kohle zu wechseln. Als ich es bemerkte war das gelöste Chlor
verbraucht. Aber die Lösung hat sich nicht eingetrübt, sondern wie
ursprünglich erwartet, bräunlich verfärbt. Dies zeigt mir, dass die
Lösung mit zunehmenden Kupfergehalt immer stabiler wird.
Gruss Tom
TomA schrieb:> Und dann noch die ewig Gestrigen, die glauben> Platinen in China fertigen zu lassen wäre eine gute Idee.
Das dürfte inzwischen mit einer guten Idee kaum noch zu tun haben,
sondern eher mit einer Notwendigkeit. Weil ihnen von allem etwas
verloren geht: Wissen, Fähigkeiten, Fertigkeiten. Wenn davon pro Jahr
beispielsweise nur je 3% verloren gehen, multipliziert sich das und sie
können nach 10 Jahren praktisch nichts mehr, außer natürlich ihre
Unfähigkeit gegenüber sich selbst und anderen perfekt verbergen.
Teilweise so gut, daß sie den Selbstbetrug gar nicht mehr wahrnehmen.
Nun ja, wir ändern sowieso nichts mehr dran, müssen damit zurechtkommen.
Und irgendwie bleibt es ja auch interessant, es von dieser Seite aus
betrachten zu dürfen.
Was das Schüttelätzen angeht, so kann natürlich auch eine einfache Box
mit eingelegtem Dichtring funktionieren. Wenn du das nicht gerade im
Wohnzimmer machst (so wie ich meist bei 8-10 Minuten dauernden
SMD-Schablonen), teste ruhig mal eine einfache Box. Kannst diese zur
Sicherheit ja in Klarsichtfolie einpacken.
Wenn du die benötigte Zeit je Platine in etwa kennst, packst du die Box
idealerweise je 1/4 dieser Gesamtzeit an einer anderen Seite an. Aber
die Abtragungsunterschiede sind eh minimal...
Fülle die Box vielleicht 1/3 mit Ätzlösung. Wenn viel Kupfer abzutragen
ist natürlich auch mal mit mehr, oder pack´ die Platine nach der halben
erwarteten Zeit in eine neue Box mit Ätze.
Gegen eine Lampe oder am besten einen Leuchttisch gehalten siehst du den
Ätzfortschritt recht gut auch ohne Öffnen der Box. Es sei denn, die Box
ist viel zu groß und die Platine landet daher hochkant in irgendeiner
Ecke. Aber weil es angenehmer ist, nimmt man eh immer die
kleinstmögliche Box.
Viel Erfolg!
Hallo 0815.
Bei vielen über 20jährigen (nach oben offen) scheint bei der
Konstruktion vergessen worden Verstand und Verantwortungsbewußtsein
einzubauen. Da gibt es welche, die klagen dass sie statt einer Platine
gleich fünf (vier für die Tonne) bestellen müssen und ihnen geht dabei
immer noch kein Lift auf. Die Jüngeren machen mir dagegen Hoffnung,
vielen von ihnen ist nicht nur der Konsum sondern auch die Zukunft
wichtig. Sie wagen es sogar dem Politikergesindel die Stirn zu bieten!
Ich würde das Schüttelätzen brennend gerne ausprobieren, habe aber nur
Behälter ohne Dichtung, da wird die Sauerei zu groß. Eine kleinere
Platine könnte ich vielleicht in einem verschließbaren Konservenglas
ätzen. Als Ätzmittel könnte ich gleich den Testansatz nutzen, der sieht
schon ganz gut aus, braucht aber noch etwas mehr Ätzkraft.
Gruß Tom.
TomA schrieb:> Die Jüngeren machen mir dagegen Hoffnung,> vielen von ihnen ist nicht nur der Konsum sondern auch die Zukunft> wichtig.
Die werden leider auch schnell in der traurigen Realität ankommen. Und
die heißt schlicht und einfach, daß kein Planet 8 Mrd. Menschen tragen
kann. Natürlich schon gar nicht diese dekadenten und nichts wirklich
erschaffenden Schauspieler.
All die großen Probleme lassen sich darauf zurückführen. Man könnte
diese unglaubliche Menschenmenge nicht mal mehr in Höhlen am Feuer
hausen lassen, ohne daß dabei weiterhin der Planet zugrunde ginge. Also
es gibt eigentlich ganz andere Prioritäten, aber wir sind Lichtjahre
davon entfernt, diese auch nur zu verstehen. Das was wir versuchen,
nicht mal schaffen, ist nur das Beseitigen der Symptome.
Ein Konservenglas sollte natürlich auch gehen, aber die Platine klappert
da drin wild umher, wird schnell mal an den Ecken abgerundet.
Bei den flachen Boxen kannst du mit voller Kraft schütteln, es geht
weder Fotolack noch Toner irgendwo ab.
Kannst ja mal berichten, wenn du es mit ner Box getestet hast.
Hallo 0815.
Mit den 8 Milliarden Menschen bin ich völlig deiner Meinung, denke aber
daß sich das Problem von alleine lößt. Es wäre, bei gerechter Verteilung
der Lebensmittel, heute gerade noch möglich alle satt zu bekommen. Da
wir aber das Klima bereits verändern und künftig völlig versauen werden,
gehen die Ernteerträge zurück. Wenn sie auf 50% gesunken sind, wird
jeder Zweite nichts zu essen haben. Ich bin sicher es wird uns sogar
gelingen die Erträge noch deutlich weiter zu senken, damit wir auch noch
Probleme mit dem Saatgut fürs jeweils nächste Jahr bekommen.
Wurde ungeduldig und habe Drahtreste in einer Plastikflasche in meiner
Testlösung geschüttelt. Die Ätzwirkung ist nach drei Tagen aufpäppeln
noch recht gering. Zum testen des "Schüttelätzen" muß ich mein gewohntes
Ätzmittel nehmen, dessen normale Ätzkraft kenne ich.
Gruß. Tom
So richtig siehst du den Unterschied natürlich nur bei feinen
Strukturen. Ansonsten ja erstmal nur an der Ätzzeit. Wie ätzt du
eigentlich bisher mit dem Kupferchlorid, und wie lange dauerte das in
etwa? Erinnere mich jetzt nur an das mit der Sprühflasche...;-)
Generell schwierig für das recht viskose Kupferchlorid sind Platinen,
die eine große abzutragende Fläche haben, aber am Randbereich einzelne
feine Leiterbahnen. Bei denen solltest du selbst mit Schüttelätzung
keine all zu viskose Lösung nutzen. Sonst schaffst du es trotz Schütteln
nicht, die verbrauchte Lösung von der großen Kupferfläche schnell genug
abzutragen. Dann wäre wieder der Rand in z.B. 2 Minuten fertig, während
die Mitte 4 Minuten braucht. Genau das muss man verhindern, um minimale
Unterätzung zu haben. Aber was red` ich, das weißt du eh alles selbst
;-)
Hallo 0815.
Nach dem schüttelätzen mit der Testlösung war diese wieder sehr hungrig.
Bei erneuter Elektrolyse lag sie da wie tod, während im Kathodentank der
Wasserstoff bei 200mA Strom nur so sprudelte. Die Lösung im Anodentank
nahm jedes bisschen Gas auf, erst bei genaueren hinsehen erkannte ich
vereinzelte Bläschen aufsteigen. Ich konnte sogar den Anfangs
zugesetzten Essig riechen, keine Spur von Chlorgeruch. Die beste Art die
Lösung zu erstellen/pflegen scheint also ein zyklischer Wechsel zwischen
Elektrolyse und schütteln zu sein.
Derzeit ätze ich bevorzugt mit zwei Verfahren. Wenn ich mich nicht um
das ätzen kümmern mag fülle ich die Ätzlösung in eine flache Schüssel
und lege die Platine, mit der zu ätzenden Seite nach unten, einfach
schwimmend auf die Lösung. Das gelöste Kupferchlorid sinkt durch sein
Eigengewicht nach unten und von den Seiten strömt oben frische Ätzlösung
nach. Dadurch ätzt dieses Verfahren ungleichmäsig von aussen nach innen.
Nach ca. 5 bis 15 Minuten sind die meisten Platinen fertig.
Sonst nehme ich die Küvette im Bild, die Batterie dient nur dem
Größenvergleich. Für größere Platinen habe ich auch noch eine Größere.
Die Platine spanne ich in den Halter aus Plexiglas. Der Halter ist
länger als die Platine hoch ist und so bewege ich die Platine, ähnlich
einem Paddel am Ruderboot, vor und zurück. Durch die starke Strömung die
dabei ensteht werden die Platinen ziemlich gleichmäsig geätzt. Nach rund
5 Minuten sind sie fertig.
In beiden Fällen benutze ich die Ätzlösung direkt aus dem Lagerbehälter
bei Raumtemperatur. Falls ich ein nachlassen der Ätzkraft bemerke,
frische ich die Lösung nach dem ätzen (besser vor dem nächsten) auf.
Ich muß aber noch erwähnen, dass ich bereits beim erstellen des Layouts
darauf achte ein gleichmäsiges ätzen zu ermöglichen. Die Leiterbahnen
werden nicht dünner als nötig und größere Freiflächen werden Masse oder
gefüllte Polygone.
Gruss Tom
Variation,
probiere es doch mit der Platine als Anode?
vlt. packt das Bad die stehenbleibenden Reste auch noch alleine,
wenn nicht ab ins nächste Bad.
---
Hat jetzt mit deinem Experiment nur am Rande u. indirekt zu tun,
KupferIINitrat als gutmütigerer Elektrolyt zum elektrochemischen Ätzen
https://4ormat-asset.s3.amazonaws.com/vfs/85798/public_assets/71197347/E-Etching%20Copper%20and%20Silver%20with%20Copper%20Nitrate.pdf
Unproblematischer als die üblichen Salwasser, HCl, verd. Schwefelsäure,
Kupfersulfat, etc. Muss man zwar kaufen, ist aber nicht irgendwie
beschränkt und sollte lange zurwenden sein.
Das mit dem Platine auf die Ätzlösung auflegen ist wirklich eine gute
Alternative, wenn man es sich leicht machen will. Einen deutlichen
Unterschied zwischen Rand und Mitte der Platine konnte ich dabei bisher
nicht feststellen, dafür aber kleinere Bereiche, die viel länger dauern.
Unterm Mikroskop bzw. mit Lupe sieht man am noch stehengebliebenen
Kupfer regelrecht, daß es Bereiche gibt, an denen die Lösung wohl
waagerecht unter der Platine entlang strömt, bis sie wieder nach unten
sinkt. Also regelrechte Kreise, die die Ätze durch die Schwerkraft als
Antrieb zurücklegt. Mit Stellen, die schnell ätzen, während andere viel
länger dauern. Höchstwahrscheinlich ist Erfolg oder Misserfolg bei
dieser Technik stark von der Viskosität der Ätze abhängig. Für meine
ziemlich dicke Lösung kann ich es nur bedingt empfehlen.
Habe dieses Prinzip aber auch mal etwas verbessert, wenn viele Platinen
zu ätzen waren. Und zwar nehme man eine alte Kinderzahnbürste mit
Saugnapf. Daran befestigt man die Platine, tunkt sie sekündlich in die
Lösung und hebt sie wieder raus. Das geht einerseits schneller,
andererseits ohne größere Unterschiede beim Abtrag.
Wenn man sich noch eine Halterung für die Zahnbürste baut, kann man das
mit dem Saugnapf auch nutzen, wenn man nicht jedes Mal die Platine so
fummelig auf die Oberflächenspannung auflegen will. Dann hängt man die
Platine einfach dauerhaft z.B. 5mm unter die Oberfläche. Die Platine
kann nicht mehr plötzlich doch untergegangen sein, und es gibt nie mehr
doch mal wieder eine Luftblase unter der Platine. Dazu muss man die
Platine natürlich ein Mal zuvor nochmal kurz raus heben.
Halterungen für Platinen empfand ich immer als Graus, das klappte
irgendwie nie so recht, weil Platinen halt so dünn sind. Ätze allerdings
kaum noch 1,6er Platinen, sondern eher 0,8 oder 0,5mm.
Hallo passe.
Die Platine mit Elektrolyse anätzen ist eine gute Idee, sie mit
Elektrolyse ferigätzen dagegen nicht. Wenn das Ätzmittel bei normalen
ätzen einen Kupferbereich (z.B: Leiterbahn) freigelegt hat, wird der
Austausch des Ätzmittel unter dem Resist verlangsamt und damit ist das
Ätzmittel dann dort schwächer - das bremst das ätzen etwas. Mit
Elektrolyse wird das Kupfer aktiv unter dem Resist herausgezogen, was
Unterätzungen fördert.
Ich habe viele verschiedene Ätzmittel ausprobiert und bin zunächst beim
Eisen3Chlorid gelandet. Wo andere Ätzmittel eine gewisse Vorbereitung
bedürfen und womöglich noch erwärmt werden müssen, kann man damit einmal
ansetzen, ätzen, in den Behälter zurück geben und beim nächsten mal ohne
Aufwand einfach wieder ätzen. War die Lösung verbraucht wurde Neue
angesetzt. Heute weiß ich dass ich einfach nur etwas Salzsäure nachgeben
müsste um die Ätzkraft wieder herzustellen. Denn nach und nach entsteht
im Ätzbad immer mehr Kupferdichlorid, erkennbar an der grünen Farbe.
Einmal bin ich mit der Ätzschale in der Hand gestolpert und habe im
Badezimmer die Lösung verschüttet. Alles wohin die Lösung gespritzt ist
hat sich braun verfärbt. Die Fliesenfugen waren Stellenweise braun und
nach auskratzen und neu fugen kam schon kurze Zeit später die Farbe
wieder durch. Stoffgewebe die mit der Lösung in Berührung kamen wurden
an diesen Stellen löchrig. So gut es beim ätzen ist, so unhandlich ist
es im Umgang. Da musste etwas Besseres her und das ist Kupferdichlorid.
Hinterläßt höchstens leicht grünliche Verfärbungen und macht keine
Löcher in Textilien. Die Handhabung ist einfach, ätzen, zurück in den
Behälter. Ätzkraft läßt nach - etwas Salzsäure zusetzen - fertig. Es
gibt auch nichts zu entsorgen, da die Lösung sich nicht verbraucht, ganz
im Gegenteil, sie wird immer stärker. Die kann man seinen Kindern und
die ihren Kindern usw. vererben.
Die Elektrolyse und das schütteln sind normal nicht nötig, die mache ich
aus Interesse daran und um die Verfahren zu verbessern. Vielleicht werde
ich auch wieder mit anderen Ätzmittel experimentieren, aber ein besseres
(in Handhabung und Ätzkraft) als CuCl2 werde ich vermutlich nicht
finden.
Im Bild ist der Verschleiß der Anode in der Testlösung zu sehen. Der
dicke Teil war die alte Kontaktstelle. Habe sie jetzt einfach anders
herum neu kontaktiert. Sie hat so ca. 300 Betriebsstunden als Anode
(Chlorkontakt) hinter sich. Wenn ich eine Kohleelektrode als Anode der
Wasserelektrolyse (Sauerstoffkontakt) verwende, hat sie es schon nach
ca. 30 Stunden hinter sich.
Danke dir für den Tip und dein Interesse.
Gruss. Tom
Hallo 0815.
Die Idee die Platine an der Oberfläche zu fixieren ist auch nicht
schlecht. Gerade kleine Platinchen saufen gerne mal ab. :)
Der Platinenhalter funktioniert ganz ordentlich. Er hat diese Kerben und
die nicht sichtbare Rückseite ist angeschrägt. Dadurch berührt die
Platine den Halter nur ganz am Rand und durch die Kerben zusammen mit
der Strömung werden auch die Ränder sauber geätzt.
Arbeite selten mit dicken Platinen, meist ca. 1mm und Schichtdicken von
15µm bis 105µm, meist 35µm. Die dicken Schichten nehme ich wo mehr Strom
fließt oder Wärme weg muß.
Gruss. Tom
Bei 105µ könnte sich wirklich das elektrolytische Ätzen lohnen.
Natürlich nur bis z.B. 2/3 der Kupferstärke, und sicherheitshalber mit
eingestellter Spannung, nicht Strom. Denn falls man doch zu spät
abschaltet, könnte es sonst an den verbleibenden Kupferresten eine
extreme Gasentwicklung geben, das Resist im Nu zerstört werden.
TomA schrieb:> Die Handhabung ist einfach, ätzen, zurück in den> Behälter. Ätzkraft läßt nach - etwas Salzsäure zusetzen - fertig. Es> gibt auch nichts zu entsorgen, da die Lösung sich nicht verbraucht
DAS ist es doch. Es ist billig, einfach, und erschöpft nie. Noch mehr
wäre Zauberei...
Ich denke, es würden viel mehr Leute damit ätzen, wenn im Netz nicht so
viel von intensiver Badpflege zu lesen wäre. Diese wird aber nur bei
Verwendung einer Küvette mit Luftsprudler nötig, weil dabei die Ätzkraft
bei hoher Dichte wieder abnimmt.
Hallo passe.
Danke für die interessanten Links. Hat endlich meine Frage beantwortet
weshalb das regenerieren Sauerstoff verbraucht.
Habe lange auch mit Peroxid aufgefrischt, inzwischen benötige ich es
nicht mehr und frische mit Luftsauerstoff auf, der kommt beim schütteln
in die Lösung. Dem Link entnehme ich allerdings auch, dass das Peroxid
den Prozess stört und anfälliger macht.
Die Platine im ersten Link sieht ja gruselig aus, das geht deutlich
besser. ;)
Gruss. Tom
TomA schrieb:> Hallo passe.>> Danke für die interessanten Links. Hat endlich meine Frage beantwortet> weshalb das regenerieren Sauerstoff verbraucht.>> Habe lange auch mit Peroxid aufgefrischt, inzwischen benötige ich es> nicht mehr und frische mit Luftsauerstoff auf, der kommt beim schütteln> in die Lösung. Dem Link entnehme ich allerdings auch, dass das Peroxid> den Prozess stört und anfälliger macht.>
Willst du eine Anlage bauen? Ne oder.
Regeneration!
Nicht direkt ins Bad und auch nicht zum Ätzen.
hinterher nach einigen Ätzvorgängen
peroxid+HCl gemischt, im richtigen Verhältnis.
HCl+H2O2 - H2O HClO "unterchlorige Säure"
Nötige Menge orientiert sich einfach an der vorher geätzten Kupfermenge
bzw. der Menge an angefallenem CuCl das wird zur Gänze umgesetzt.
Du aktzeptierst und brauchst einen HCl überschuss,
ich möchte den nicht haben bzw. so gering wie möglich/nötig halten.
Das am Rande.
---
Du bräuchtest jetzt hier zusätzlich eine Anode zur Wasserelektrolyse zur
Sauerstoffbildung. Eine die zu diesem Zweck den Chlorzugang hemmt.
Suche mal z.B. nach WO1991014800A1 WO 91/14800 PCT/EP 91/00340
Vorrichtung zur elektrolytischen Regeneration eines Chlorid- u.
Metallionen enthaltenden Ätzmittels
Robert Bosch GmbH
Seite 4
Wenn so edles Zeug wie Titan, Platin ,Tantal, .. als Elektrodenmaterial
nicht zur Verfügung steht muss man eben improvisieren,
"... im gleichen sinne wirkt es wenn die Anode eine gasdurchlässige
Umhüllung trägt, bspw. Polypropylen Gewebe, Flour-Kunststoffe wie PTFE,
Carbon-faser, Nadelfilz, ...."
Wenn du schon hunderte Std. investierst ;)
Das wäre interessant.
von freepatentsonline
EP0141905B1
Verfahren zur elektrochem. Kompensation der Luftoxidation bei der
elektrochemischen Regenerierung von chloridhaltigen Kupferätzlösungen
WO1991014800A1
Vorrichtung zur elektrolytischen Regeneration eines Chlorid- u.
Metallionen enthaltenden Ätzmittels
---
das andere EP0178347A1 Seite 6 bzw.7
Hallo passe.
Vielen Dank für die Patentschriften, sie zeigen mir, wie das Experiment,
dass ich auf dem richtigen Weg bin. In einem der Patente finde ich sogar
wieder, wie ich Kupfer aus der Lösung entferne.
Ich habe nicht vor industriell im großen Stil Salzsäure oder Ätzmittel
zu produzieren. Wie eingangs erwähnt ist es hauptsächlich persönliches
Interesse und sollte mit Mitteln funktionieren, die man ohnehin zuhause
hat oder einfach besorgen kann.
Habe während ich mich damit beschäftige, auch dank Deiner Hilfe, wieder
viel dazugelernt. Muss die Infos erst mal geistig ordnen und im Versuch
überprüfen.
Gruss.Tom
Hallo Leute.
Schade, wieder kein Wunder! In der Chemie gilt, wie auch in der
elektrischen Messtechnik, "wer misst misst Mist".
Bei der Elektrolyse von Salzwasser entstehen im wesentlichen Chlorgas
(Cl2), Wasserstoffgas (H2), Natronlauge (NaOH), Salzsäure (HCl) und
hypochlorige Säure (HClO). Diese hypochlorige Säure wirkt desinfizierend
und bleichend. Dadurch bleicht sie den Lackmusfarbstoff aus, bevor
dieser den PH-Wert zeigen kann. Die Elektrolyse funktioniert demnach
erwartungsgemäs, das Ergebnis ist aber nicht sofort mit Lackmus
nachweisbar. Was hat mich das Zeit und Nerven gekostet.
In der hypochlorigen Säure sehe ich aber ein Potential für das
Auffrischen des Ätzmittels. Zum Auffrischen bedarf es Salzsäure und
Sauerstoff. Der Sauerstoff kann durch Luftsauerstoff (langsam) oder
zugeben von Wasserstoffperoxyd (H2O2 schnell) erfolgen. Da in
hypochloriger Säure (HClO) beides vorhanden ist, scheint sie ein
geeignetes Mittel zum Auffrischen zu sein. Vor allem, da sie nicht
besonders stabil ist und zu Salzsäure und Sauerstoff zerfällt. Ohne
Licht geschieht dies langsam, bei Licht schnell. So könnte man das
Auffrischen der Ätzlösung durch Licht steuern (was noch zu erproben
wäre).
Nach ein paar Stunden ohne Elektrolyse kann ich bei meiner neu
angesetzten Ätzlösung die Säure mit Lackmus nachweisen (PH = 4),
inwieweit dieser Wert stimmt sei allerdings dahingestellt.
Gruss Tom.
