Медный купорос при травлении ПП?

Добрый день, уважаемые радиолюбители.

В предыдущих частях данной статьи мы подробно рассмотрели процесс подготовки заготовки из стеклотекстолита к нанесению защитного рисунка, само нанесение защитного рисунка, а также начали рассматривать различные способы травления, применяемые в домашних условиях. Сегодня мы продолжим данный разговор и рассмотрим ещё одну распространённую рецептуру травления - рецептуру на основе медного купороса.

Итак, первым рассмотренным сегодня способом травления будет травление в растворе на основе медного купороса и хлорида натрия (поваренной соли). Такой раствор травления выглядит следующим образом:

1. 20г медного купороса (пентагидрата сульфата меди);
2. 50г хлорида натрия (поваренной соли);
3. 150 мл дистиллированной воды.

При приготовлении раствора и возможности протекания процесса травления в таком растворе необходим значительный избыток хлорида натрия (источника хлорид-ионов). Рекомендуется добавлять хлорид натрия по отношению к медному купоросу в соотношении 2:1 — 3:1. После тщательного перемешивания компонентов цвет раствора изменится на ярко-зелёный (см. подборку фото ниже). Ничего не напоминает?

Если вы внимательно читали предыдущие части статьи, то должны были обратить внимание на то, что в рецептурах на основе серной кислоты (и персульфатов) в качестве продукта реакции образуется сульфат меди. После добавления избытка хлорида натрия раствор также и по той же причине что и сейчас окрашивался в ярко-зелёный цвет — в растворе образовывались хлорокомплексы меди (преимущественно тетрахлоркупрат). Отличие только в том, что в описанных ранее рецептурах это были побочные продукты реакции, а в данной рецептуре — основные ингредиенты раствора травления.

После приготовления раствора его необходимо подогреть до температуры 40-50 градусов Цельсия, опустить заготовку с нанесённым защитным рисунком и дождаться окончания травления. При этом необходимо регулярно покачивать ёмкость с раствором, обеспечивая тем самым его циркуляцию и отвод продуктов реакции из зоны реакции. На протяжении всего процесса травления необходимо поддерживать указанную температуру раствора. В противном случае процесс травления будет протекать крайне медленно.

1 of 6

По мере стравливания меди раствор будет окрашиваться в чёрно-зелёный цвет. Изменение окраски раствора также обусловлено образованием хлорокомплексов меди, но в данном случае преимущественно образуется дихлоркупрат.

Если же к такому раствору после окончания травления прилить избыток воды, то хлорокомплексы меди начнут распадаться, а акватированные комплексы меди — образовываться. Раствор из чёрно-зелёного сначала станет ярко-зелёным, а при дальнейшем разбавлении сине-голубым (см. подборку фото выше).

В подборке видео ниже в реальном времени показано протекание данных процессов: на первом видео — практически в самом начале травления, на втором видео — в середине процесса травления, на третьем видео — распад комплексов меди в растворе.

Для улучшения процесса травления исходный состав можно незначительно модифицировать, подкислив раствором серной кислоты. В этом случае раствор травления будет выглядеть следующим образом:

1. 20г медного купороса (пентагидрата сульфата меди);
2. 50г хлорида натрия (поваренной соли);
3. 10 мл 30% раствора серной кислоты;
4. 140 мл дистиллированной воды.

В таком растворе процесс травления идёт значительно лучше и равномернее.

Основными достоинствами данного состава травления являются:

• все используемые компоненты раствора доступны в продаже;
• в качестве СИЗ нет необходимости использовать полный комплект — достаточно перчаток (но для собственной безопасности лучше использовать дополнительно защитные очки и медицинскую маску т.к. попадание брызг раствора в глаза, а так же пыли медного купороса в лёгкие ни к чему хорошему не приведёт);
• отработанный раствор можно условно хранить и использовать повторно (если хранить в герметичной таре без доступа воздуха, но я считаю это не целесообразным занятием).

Основными недостатками данного состава травления являются:

• крайне низкая скорость травления (особенно без подогрева — можно раньше состариться, чем дождаться окончания процесса травления);
• возможность выпадения нерастворимых либо малорастворимых соединений меди на поверхность травления (проблема решается ощутимым избытком хлорида натрия, подогревом и постоянным перемешиванием травильного раствора);
• скорость травления значительно ниже, чем в рецептурах на основе лимонной, серной и сульфаминовой кислот;
• раствор способен оставлять пятна (но удаляются они значительно проще, чем пятна хлорного железа);
• приготовление модифицированного раствора требует навыков обращения с кислотами (даже 30-40% раствор серной кислоты способен оставлять ожоги, а так же портить одежду из некоторых материалов).

Таким образом медный купорос можно использовать для травления меди и её сплавов даже не смотря на то, что он сам является солью меди.

А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!