Koper etsen met koper(II)chloride

Alles over zouten, katalysatoren, reductie-/oxidatiereacties, neerslagreacties. Discussies over niet-ionische verbindingen horen thuis in "organische chemie".
Post Reply
hrs
Foton
Posts: 3
Joined: 19 Sep 2015, 19:30

Koper etsen met koper(II)chloride

Post by hrs » 19 Sep 2015, 20:06

Hallo allemaal,

Op diverse websites[1][2] is te lezen dat je met koper(II)chloride koper kunt etsen, onder andere voor PCBs. In tegenstelling tot ijzer(III)chloride en ammoniumpersulfaat kan koper(II)chloride opnieuw gebruikt worden door er zuurstof aan toe te voegen met een aquariumpompje en het zo nodig aan te zuren.

Maar helaas werkt het bij mij niet. Ik ben begonnen met 10% zoutzuur en 3% waterstofperoxide. Dat etste als een speer. Nu, na er wat koperdraad in opgelost te hebben (duurde elkele dagen), heeft de vloeistof een diep donkergroene heldere kleur. Een lakmoespapiertje geeft een pH van 0 aan. Alles lijkt dus goed maar het etst voor geen meter. Het oxide-laagje verdwijnt wel waarna het roze koper zichtbaar wordt maar daarna gebeurt er bijna niets meer.

Zou het kunnen zijn dat door verontreiniging met kraanwater de daarin aanwezige kalk of andere bestandsdelen het proces verhinderen? Wat kan er nog meer mis gaan in dit proces?

Mvg,
hrs


[1] http://www.instructables.com/id/Stop-us ... etter-etc/
[2] http://jimlaurwilliams.org/projects/sey ... index.html

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper etsen met koper(II)chloride

Post by Z4x » 19 Sep 2015, 23:01

Kraanwater heeft denk ik geen invloed (of niet noemenswaardig in ieder geval).
De reactie is van CuCl2 naar (2x) CuCl en verbruikt daarbij koper van je printplaat.
Jouw oplossing lijkt misschien heel donker groen, maar kan best weinig CuCl2 bevatten (sterke kleur kan door hoog chloride gehalte komen denk ik).
Door lucht/zuurstof door de oplossing te borrelen of waterstofperoxide toe te voegen maak je weer CuCl2 voor de reactie.
Wat ook belangrijk is, is de oplossing bewegen, krijg je een meer gelijke ets en gaat het sneller.
Temperatuur heeft ook veel invloed op de snelheid van de reactie. In een koude schuur gaat het trager.
Oftewel; probeer nog eens met meerdere druppels 3% waterstofperoxide toegevoegd.
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

hrs
Foton
Posts: 3
Joined: 19 Sep 2015, 19:30

Re: Koper etsen met koper(II)chloride

Post by hrs » 20 Sep 2015, 12:38

Met wat peroxide erbij werkt het weer maar dat is altijd maar van korte duur. Misschien moet ik het in de koelkast bewaren.

Het lijkt erop dat mijn beluchtingsssysteempje niets uithaalt. Naar schatting heb ik zo'n 10 gram koper geetst, of 0,16 mol. Als dat allemaal CuCl is, heb ik 0,08 mol O2 nodig, of 1,28 gram om er Cu2+ van te maken. Dat zit in 5 liter lucht. Volgens de specificatie doet mijn pompje ongeveer 3 liter per minuut. Ik verwacht natuurlijk niet dat dat allemaal in een keer wordt opgenomen maar na een paar uur bubbelen had ik wel wat omzetting verwacht.

Is er iets te zeggen over de snelheid of hoeveelheid zuurstof opname door het beluchten van vloeistof? Leent opgeloste O2 zich makkelijk voor
2H+ + Cu1+ + O{aq} → Cu2+ + H2O of moet je enkelvoudige zuurstof aanleveren?

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper etsen met koper(II)chloride

Post by Z4x » 20 Sep 2015, 12:51

Het is de oppervlaktecirculatie die echt voor zuurstof zorgt in de oplossing. Zie ook hier bij de tekst zuurstofsteentjes: https://nl.wikipedia.org/wiki/Aquarium# ... n_aquarium

Misschien is via elektrolyse de oplossing sneller klaar te maken. Ik durf zo even niet te zeggen welke instellingen je dan kan gebruiken, maar als je koper uit de oplossing haalt ben je op de juiste weg.
Waarschijnlijk is elektrolyse met 1-2 Volt en koolstofelektrodes (in ieder geval de 'pluskant' zodat er niet meer metalen in de oplossing gaan) een goed begin.
ECHTER!!, ik raad elektrolyse alleen aan als je weet wat je doet want je maakt waarschijnlijk ook chloorgas aan en dat is niet fijn.
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

hrs
Foton
Posts: 3
Joined: 19 Sep 2015, 19:30

Re: Koper etsen met koper(II)chloride

Post by hrs » 20 Sep 2015, 19:07

Ah, daar kan ik wel wat mee. Ik ga mijn beluchtingssysteem aanpassen. Dan laat ik de electrolyse voorlopig even zitten :)

Bedankt voor de hulp.

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1271
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Koper etsen met koper(II)chloride

Post by woelen » 21 Sep 2015, 10:55

Het echte probleem hier is te weinig zuur. Je moet echt een flinke overmaat zuur hebben om deze reactie goed te laten verlopen. Ik ben bang dat 10% zoutzuur als startpunt niet genoeg is. De reactie met zuurstof gebruikt veel zuur en verloopt maar langzaam in een oplossing met pH gelijk aan 0 (dat is maar 1 M, voor zoutzuur pakweg 3% gewicht). Zelf heb ik deze etsing gedaan met 30% HCl en CuCl2 en dat werkt uitstekend. Zo nu en dan lucht er door heen èn extra 30% HCl toevoegen. H2O2 is alleen nodig om de boel aan de gang te krijgen.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 4 guests