Hi! Nachdem ich mich für das Tonertransferverfahren entschieden habe und mir einen Laminator besorgen werde (braucht jemand n Gesichtsbräuner?), möchte ich mir auch eine kleine Ätzmaschine basteln. Hätte da neben Timer, Heizung und Rührwerk auch an eine kleine Messeinrichtung gedacht die mir die Qualität des Ätzmittels beurteilt. Ich nehme an die Ätzzeit hängt, wenn man die Temperatur konstant hält, nur von der Konzentration der Ätzlösung ab oder? Die Konzentration dürfte nach mehreren Ätzungen ja allmählich sinken. Gibt es ne Möglichkeit sowas irgendwie durch Leitfähigkeitsmessung oder, da das NaPS ja blau wird, irgendwie durch optische Messung (man darf dann halt nicht nachfüllen sondern muss die Lösung neu ansetzen) festzustellen? Wirkt sich sowas stark auf die Ätzzeit aus? Möchte ein flaches Bad haben und einen Schlitten mit dem die Platte dann hochgefahren wird sobald die Ätzung beendet ist. Das könnte dann zum einen dazu dienen die Ätzzeit automatisch anzupassen und zum anderen eine Anzeige zu basteln die mir anzeigt wann ich die Lösung tauschen sollte oder wie viel Ätzmittel ich theoretisch nachkippen müsste. Ich könnte mir auch eine automatisierte Lösung vorstellen: Ein Wassertank für die alte Lösung, ein Tank mit frischen Wasser. Und ein Fach mit NaPS das ein kleines Dosierwerk enthält. Bis ein gewisser Grad der Blaufärbung entstanden ist wird Ätzmittel einfach nachgefüllt. Wenn die Lösung zu verunreinigt ist wird die alte einfach in den Abfalltank gepumpt und es wird automatisch aus dem Frischwassertank eine neue Lösung angesetzt. Man könnte auch einfach einen größeren Tank für die Lösung machen dass man mehr Lösung auf einmal hat, allerdings muss man dann auch immer die ganze Suppe komplett aufheizen. Klingt nach recht viel Aufwand für einen Gelegenheitsätzer aber ich möchte das reproduzierbar mit PC-Anbindung und Software bauen. Ausserdem Schaltpläne und Bauskitzen im Internet so dass andere davon auch was haben :-) Ausserdem wird dann das Ätzen zumindest zum Genuss. Zerfällt das NaPs von alleine? Geht das schnell oder eher schleppend und die Lösung verliert über Monate und Wochen kaum Güte? lg PoWl
Was du beabsichtigst ist wohl eine Replenishertechnik wie man es auch manchmal in der Industrie findet.Für den Hobbybereich viel zu aufwändig. Allein an der Farbe kann man den Sättigungsgrad mit gelösten Kupfer in der Lösung nicht erkennen. pH-Messung ist auch nicht aussagkräftig und durch Probenverschleiß für den Hobbybereich zu unrentabel. Die Industrie macht das über die Dichte,so ähnlich wie bei der Alkoholbestimmung oder bei alten Säureprüfern(autobatterie) mit einem Aerometer(wenn ich mich recht erinnere)der an die zu messende Dichte angepasst ist.Mit dieser Technik wird dann frische Lösung zudosiert und dann in einer Kaskade wie bei einer Wassertreppe die stufenweise gesättigte Lösung weitergetragen bis am Ende die unbrauchbare Lösung entnommen und entsorgt werden kann.(Vorteil verschleißfreie günstige Technik) Chemiker ermitteln Lösungskomponenten durch Zugabe eines (ich glaube Katalysators)durch Pipetierung bis es zum Farbumschlag kommt. Dann kann man den Kupfergehalt wohl auch ausrechnen oder über ein Densitometer(teuer)messen,aber auch das ist viel zu aufwändig. Hier und auch in anderen Foren sind ähnliche Themen schon mal diskutiert worden mit recht netten Ideen,z.B.Abkühlen auf 4Grad Cels.um das Kupfer auszufällen. Ätzen kann man im Tauchverfahren(Hobby) und im Sprühverfahren(Industrie) mit allen seinen Vor-und Nachteilen. Aufpassen mußt du nur das du auch einen geeigneten Raum dafür hast weil freie Ionen entweichen können und alles, was aus Metall ist, angreift. Ansonsten viel Glück mit deinem Projekt.
>Aufpassen mußt du nur das du auch einen geeigneten Raum dafür hast >weil freie Ionen entweichen können und alles, was aus Metall ist, >angreift. Tun die ganz bestimmt net...*g* Persulfate zerfliegen allenfalls zu Sauerstoff und/oder Ozon. Lüften!
Paul Hamacher wrote: > Ich nehme an die Ätzzeit hängt, wenn man die Temperatur konstant hält, > nur von der Konzentration der Ätzlösung ab oder? Die Konzentration > dürfte nach mehreren Ätzungen ja allmählich sinken. Gibt es ne > Möglichkeit sowas irgendwie durch Leitfähigkeitsmessung oder, da das > NaPS ja blau wird, irgendwie durch optische Messung (man darf dann halt > nicht nachfüllen sondern muss die Lösung neu ansetzen) festzustellen? Ja, wenn der Aetzvorgang zu lange dauert. Naja vielleicht ist es moeglich, mit einem PH-Sensor was zu bewerkstelligen, hoer Dich mal um. Ansonsten haette ich halt gesagt Du zaehlst einfach mit, wie oft Du die Loesung verwendet hast... wenn ich sehe dass sie nicht mehr tut frisch ich sie fuer den aktuellen Arbeitsgang nochmal etwas auf und entsorge sie dann.
wenn natriumpersulfat verbraucht ist, fällt ein bläuliches (später fast weißes) salz aus. kupfersulfat. mein ätzbad fasst knappe 2 liter und ich wechsel, wenn sich am beckenboden ein ca 0,5cm dicker salzteppich gebildet hat. der ätzvorgang ist dann auch deutlich langsamer. aber keine übervorsicht: dein anfangs klares ätzbad wird ziemlich schnell hellblau werden. aber erst wenn das salz beginnt auszufallen, würde ich wechseln. eine messung wäre natürlich auch interessant.
Da faellt garnichts aus, vielleicht wenn die Loesung uebersaettigt ist... das ist ja das gute an NaPs, dass es recht sauber ist in der Hinsicht.
richtig, bei übersättigter lösung fällt es aus. vorher wechsel ich nichts aus...
Michael H* wrote: > richtig, bei übersättigter lösung fällt es aus. vorher wechsel ich > nichts aus... Ja, uebersaettigt mit NaPs, nicht mit Kupfer, denn das kann nicht uebersaettigen, da vorher die Wirkung nicht mehr gegeben ist. Mehr als ca 550g/l laesst sich nicht loesen, aber vorher kann man die Loesung durch Zugabe von neuem NaPs auffrischen. Wieviel haust Du denn da rein?
Wenn etwas Weißes ausfällt ist das auf keinen Fall Kupfersulfat. In Gegenwart von Wasser -es reichen geringe Mengen - bildet sich sofort der stabile, blaue Cu2+-Aquo-Komplex. Wasserfreies, weißes Kupfersulfat wird daher im Chemieunterricht gerne als Nachweis auf Wasser genommen (-> Blaufärbung). Vermutlich fällt NaPS aus, wenn sich die Lösung mit der Zeit durch Verdampfen von Wasser aufkonzentriert.
stimmt eigentlich... das kann kein kupfersulfat sein... hm. irgendwas weißes fällt bei mir flockig aus. aber eine chemische begründung fällt mir nicht ein. übersättigt ist meine NaSO bestimmt nicht. habe damals vorher einen sättigungstest gemacht und ich glaube, dass ich damals 350g auf 1l wasser genommen habe. und wenn der pegel durch verdunstung stinkt, fülle ich immer nach. natürlich nur wasser.
Mist, ich dachte gerade an einen mechanischen/elektrischen Ansatz. Dachte man könnte ja einfach eine Leitfähigkeitsmessung einer Kupferplatte machen die dann bei jedem Ätzvorgang etwas ins Wasser gefahren wird. Wenn die Ätzlösung die Kupferschicht auflöst ist die Leitung unterbrochen und der Ätzvorgang fertig. Aber die Lösung leitet ja auch recht gut. Wobei vll könnte man das mit nem Widerstand machen. Wie siehts mit ner optischen Lösung aus? Das Kupfer müsste ja recht gut decken. Und die Platinen sind recht Lichtdurchlässig. Man könnte sie ja von hinten anstrahlen und dann die Leuchtintensität per Fototransistor oder sowas messen. Diese beiden Methoden erfordern halt immer einen dünnen Platinenstreifen und eine Mechanik die das Ding bei jedem Ätzvorgang etwas ins Ätzbad hineinfährt. Ausserdem muss der Wasserstand recht konstant sein. Naja aber so wies aussieht wird meine Ätzmaschine wohl doch nur die Funktionen Heizung und Ätzen mit Zeitschaltuhr haben. Vll noch zwei kleine Magnetrührer. lg PoWl
@Paul, es gibt im Aquarien-/Schwimmbadbedarf Teststreifen auf Wasserstoffperoxid. Evtl. könnte man prüfen, ob eine auswertbare Queremfindlichkeit auf Natriumpersulfat besteht. Auch Störungen durch die Cu-Ionen wären zu überprüfen. Da die Streifen zumindest auf H2O2 ziemlich empfindlich sind, müßte man die Lösung vorher ggf. verdünnen.
Denkt dran. Ich wollte das automatisieren. Anhand der Dauer des Ätzvorgangs kann ich ja auch herausfinden wie verbraucht das ganze schon ist. Wollte das aber irgendwie messen können :-) Das ist doch eine relativ schwache Säure, oder? lg PoWl
Hallo Paul, Man kann ein schwache Lösung oder eine scharfe Lösung ansetzen. Das hat Einfluss auf den pH-Wert ((sauer)1-7(wasser,neutral)) Je schärfer desdo schneller die Ätzung (aber auch Unterätzung). Die Dichte der Lösung liegt etwa bei 2,40 g·cm−3 (20 °C) und dürfte sich durch die Kupferaufnahme ändern. Eine Meßvorrichtung kann man Experimentel ermitteln. Wenn de diesen Weg nicht verfolgen willst,mußte das aber nicht. Deine Entscheidung. Gruß Martin
Wozu automatisieren? ;-) Ist zwar ein nice-to-have, aber Sinn macht das denk ich nicht wirklich. Ich ätze immer mit einer groben Zeitvorgabe (zu kurz!) und dann wird nach Sicht fertig geätzt. So macht eine langsam verbrauchte Ätzlösung auch keine Probleme.
Ich würde eine photometrische Messung per gelber LED an der Küvette machen. Die Dicke ist dort ja konstant. Dann machst Du eine Eichkurve (bitte keine Diskussion ums Eichen und Kalibrieren, ist geschenkt) indem Du große Platinen ätzt bis es Dir zu lange dauert, nach jedem Vorgang machst Du das Bad aus, misst die Extinktion und die Ätzzeit und packst sie in eine Kurve. Der spontane Zerfall ist dann halt PP. Evtl. geht uch eine elektrochemische Messung an einer Kupferelektrode...
Holle dir doch lieber ein http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element damit kanns du auch einer seite die Lösung heizen, auf der anderen Seite läst du sie auf 4° kühlen und läst das Kupfer ausfallen, dann hast du immer ein Top Lösung und weniger Müll. Ob du das Heizen und Kühlen gleichzeitig machst müsste man sich überlegen, aber für den Normal Betrieb kanns du es ja abwechseln machen du kannst natürlich nicht anfangen das ganze Becken zu kühlen (außer es ist Isoliert), mit einer kleinen Pumpe kannst du fortlaufend kleine Menge der Lösung zum kühlen bringen, das machts du dann 1-2 h oder solange wie du meinst.
Gast123 wrote: > Wozu automatisieren? ;-) Ist zwar ein nice-to-have, aber Sinn macht das > denk ich nicht wirklich. Ich ätze immer mit einer groben Zeitvorgabe (zu > kurz!) und dann wird nach Sicht fertig geätzt. So macht eine langsam > verbrauchte Ätzlösung auch keine Probleme. Es geht darum eine relativ genau gehende, sich selbst einstellende Zeitschaltuhr zu bauen die die Platine zum rechten Zeitpunkt automatisch aus dem Bad herausfährt so dass nicht weiter geätzt wird und ich nicht ständig nebendranstehen und gucken muss. Timbo wrote: > Ich würde eine photometrische Messung per gelber LED an der Küvette > machen. Die Dicke ist dort ja konstant. Dann machst Du eine Eichkurve > (bitte keine Diskussion ums Eichen und Kalibrieren, ist geschenkt) indem > Du große Platinen ätzt bis es Dir zu lange dauert, nach jedem Vorgang > machst Du das Bad aus, misst die Extinktion und die Ätzzeit und packst > sie in eine Kurve. Der spontane Zerfall ist dann halt PP. > Evtl. geht auch eine elektrochemische Messung an einer Kupferelektrode... D.h. ich solle die Farbe der Lösung elektronisch beurteilen? Was ist Extinktion? Wie solle so eine elektrochemische Messung mit einer Kupferelektrode aussehen? ;-) Die wird kaputtoxidiert. Gerard Cho wrote: > Holle dir doch lieber ein http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element > damit kanns du auch einer seite die Lösung heizen, auf der anderen Seite > läst du sie auf 4° kühlen und läst das Kupfer ausfallen, dann hast du > immer ein Top Lösung und weniger Müll. Trotz dass dann die Lösung frei von Kuperoxid ist ist immernoch weniger NaPs drin, denn das wurde ja vorher mit dem Kupfer verbraucht. D.h. die Lösung ist trotzdem schwächer aber irgendwas messen kann ich hier nicht ;-) Habe heute mal in der Schule meinen Chemielehrer gefragt. Allerdings wusste der dazu auch kaum was. Es handelt sich halt nur um ein Oxidationsmittel und nicht um eine Säure also man kann nicht einfach irgendwie den pH-Wert oder so messen. Bringt wohl nix. lg PoWl
Paul Hamacher wrote: > Gerard Cho wrote: >> Holle dir doch lieber ein http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element >> damit kanns du auch einer seite die Lösung heizen, auf der anderen Seite >> läst du sie auf 4° kühlen und läst das Kupfer ausfallen, dann hast du >> immer ein Top Lösung und weniger Müll. > > Trotz dass dann die Lösung frei von Kuperoxid ist ist immernoch weniger > NaPs drin, denn das wurde ja vorher mit dem Kupfer verbraucht. D.h. die > Lösung ist trotzdem schwächer aber irgendwas messen kann ich hier nicht > ;-) na du kipps einfach auf den Boden ein kleinen Vorrat, die Lösung darf ja ruig mit NaPs übersätigt sein (soweit ich verstanden habe) das Problem ist nur das Kupfersulfat und das bekommst du raus mit der Kühlung, ahja du Stops die kühlung wenn die Lösung nicht mehr Blau ist (die Blaufärbung und die richtige Temperatur muss du messen) ich bin mir nicht sicher ob das so geht, -aber mit ein Platier-Element kanns du dir den Heizstarbsparen sparen -du hast eine gleichmäßige Lösung deren Qualität gleichbleibend gut ist -nur noch Ausgefloktes Kupfersulfat entsorgen das ist doch um längen besser als nur messen und automatisch nachschüten
Stimmt. Garnicht so schlecht die Idee. Die Frage ist nur, wie ich das anstelle. Am besten so eine Art kleinen Tank und dann immer 200ml Ätzlösung reinpumpen und abkühlen. Das flockt dann aus? Wie krig ich dann aber die saubere Lösung wieder zurück in das Ätzbad, ohne dass ich den Absatz aufwirble? Wird das Natriumpersulfat vollständig zu Kupfersulfat? Was passiert mit den Natriumionen? Bleibt nicht noch ein kleiner Teil übrig so dass die Lösung mehr und mehr verunreinigt wird? Wie beständig ist eigentlich diese NaPs lösung? Was passiert wenn ich mal über Wochen keine Platine ätze? Verbrauche ich dann Ätzmittel oder bleibt das solange erhalten? Es müsste doch reichen ein feines Sieb oder Kaffeefilter einzubauen mit dem man den Tank mit festem NaPS vom Ätzbad trennt aber so, dass noch flüssigkeit hindurchkann. Also nur das gelöste NaPs und nicht die Kristalle. lg PoWl
Hab das grad mal probiert, mehr Ätzmittel reinzutun als empfohlen. Die Lösung ist nun zu stark. Die Platine wird nicht mehr geätzt sondern läuft kurz danach mit einem beständigen Überzug an. Ich schätze das ist Kupferoxid. lg PoWl
Hallo Paul, Wenn du das Kupfersulfat ausfällen willst,stell doch einen Eimer mit der Naps-Lösung nach dem abkühlen(Raumtemperatur) über Nacht in einen Kühlschrank (auf Stellung 3 glaub ich) und gut. Am nächsten Morgen müßte die Lösung wieder klar sein.Den Bodensatz kannste dann ja mal mit dem Kaffefiltermethode ausfiltern. Haste mal versucht die Kristalle wieder aufzulösen? Nur mal um zu sehen,ob´s geht. Eine Erwärmung und Badbewegung könnte das bewirken.Der Gedanke der mich da beschäftigt,ist,das das Sulfat im kalten Zustand in der Flüssigkeit sich nicht auflöst,es sei denn,man erwärmt oder rührt(nicht geschüttelt(007)) das ganze.Dann könnte ich mir denken das eine Trennung im kalten Zustand doch am besten gelingen könnte. Die Geschichte mit dem Peltierelement ist zwar eine nette Idee aber der Wirkunngsgrad dürfte da schrecklich sein.Ich würde mir da nichts versprechen. Wenn du jetzt eine zu scharfe Lösung gemacht hast kannst du die ja wieder mit Wasser verdünnen. Vielleicht findet diese Idee Gefallen? Gruß Martin
Oh Mann Junge, so wird das aber nichts. Offenbar hast Du keine Ahnung von dem ganzen. Du sollst nicht die Farbe elektrochemisch messen sondern das Redoxpotential und was Extinktion ist erklärt Dir Wikipedia.
@Paul, "Wird das Natriumpersulfat vollständig zu Kupfersulfat? Was passiert mit den Natriumionen? Bleibt nicht noch ein kleiner Teil übrig so dass die Lösung mehr und mehr verunreinigt wird?" Vielleicht solltest Du das Problem noch einmal mit Deinem Chemielehrer besprechen. Die Natriumionen verschwinden nicht. Das Oxidationsmittel Persulfat (S2O8 2-) oxidiert elementares Kupfer zu Kupfer-Ionen (Cu -> Cu2+ + 2Elektronen). Das Persulfat-Anion wird dabei zu Sulfat reduziert (S2O8 2- + 2 Elektronen -> 2 SO4 2-). Summe: Na2S2O8 + Cu -> CuSO4 + Na2SO4 Natriumpersulfat zerfällt übrigens ab ca. 50-60°C unter Freisetzung von Sauerstoff, d.h. aus der CuSO4-Menge kann man die Persulfatkonzentration höchstens näherungsweise bestimmen. Mir ist nicht klar was die Hin- und Herfällerei bringen soll. Wenn das Persulfat aufgebraucht ist, ist Schluß mit dem Ätzen, unabhängig davon, ob CuSO4 in der Lösung ist oder nicht.
danke für alle sinnvollen beiträge bisher. @ timbo, immer mit der ruhe. denkt dran, es soll eine kleine ätzmaschine werden. um die lösung per hand wieder aufzubereiten kippe ich einfach eine neue rein aber das war nicht das ziel. ursprünglich war nur geplant, dass ich die Zeit bis die Ätzung fertig ist relativ genau bestimmen kann. Damit ich nicht die ganze Zeit dabei stehen muss bis die Platine fertig ist und sie dann rausgefahren wird. lg PoWl
Paul Hamacher wrote: > danke für alle sinnvollen beiträge bisher. > > @ timbo, immer mit der ruhe. > > denkt dran, es soll eine kleine ätzmaschine werden. um die lösung per > hand wieder aufzubereiten kippe ich einfach eine neue rein aber das war > nicht das ziel. > > ursprünglich war nur geplant, dass ich die Zeit bis die Ätzung fertig > ist relativ genau bestimmen kann. Damit ich nicht die ganze Zeit dabei > stehen muss bis die Platine fertig ist und sie dann rausgefahren wird. Das würde ich sowieso nicht machen, auch wenn ich wüsste wann sie fertig werden müsste, den je nach dem wie groß die Platine ist kannst dir passieren das sie am Rand schon fertig ist aber noch nicht in der Mitte, wenn es in der Mitte fertig ist fangen am Rand schon die Unterätzung an pcbfreak wrote: > Die Geschichte mit dem Peltierelement ist zwar eine nette Idee aber der > Wirkunngsgrad dürfte da schrecklich sein.Ich würde mir da nichts > versprechen. müsste man ausrechnen wie günstig NaPs sein müsste damit es sich nicht rechnet, aber ich denke Strom ist so preiswert
aber das ist ja bei großen platinen nicht zwangsläufig so dass die am rand zuerst fertig werden und dann schon unterätzen wenns in der mitte gut ist. Mein Bad ist auch ständig in Bewegung. lg PoWl
Gibt es vielleicht noch andere Ätzmittel die sich dafür verwenden liesen und die dann ausmessbar sind? Wie siehts mit HCl aus oder sowas? Eisen-III-chlorid soll ja ne ziemliche Sauerei geben. lg PoWl
>Das würde ich sowieso nicht machen, auch wenn ich wüsste wann sie fertig >werden müsste, den je nach dem wie groß die Platine ist kannst dir >passieren das sie am Rand schon fertig ist aber noch nicht in der Mitte, >wenn es in der Mitte fertig ist fangen am Rand schon die Unterätzung an Dieser Effekt tritt beim ruhenden Tauchätzen stärker, als bei bewegten Verfahren, auf.Optimal ist Sprühätzen aber auch teuerer und aufwändiger. (Ein Hochdruckreiniger ist ja auch wirksamer als ein normaler Wasserstrahl) Weil die Wirkung in ruhender Flüssigkeit nicht in jedem Kubikmillimeter Flüssigkeit gleich ist,da ja durch den Ätzprozeß in der Regel automatisch keine gleichmäßige Vermischung stattfindet. Martin
Was spricht denn gegen die Photometermethode? Anscheinend willst Du damit ja nicht alle drei Monate mal was ätzen, daher dürfte der Spontanzerfall klein sein und die Extinktion von gelbem Licht ein guter Schätzer sein...
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