Как сделать хлорное железо из железного купороса

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Вот я и добралась до очередных экспериментов. На этот раз похимичим с героем прошлой статьи – железным купоросом. С ним не так много чего можно сделать, как с медным, но тоже есть пара интересных моментов.

Опыты с железным купоросом, кстати, тоже очень легкие и не требуют специальных реактивов. Все, что может вам понадобиться, легко найти.

Получение железного купороса

Про него я рассказывала в статье об опытах с медным купоросом, но повторюсь еще раз. Опускаем железный гвоздь в раствор медного купороса и ждем. Дальше все пройдет без нашего участия, труп врага сам проплывет мимо. Ой, то есть нужная реакция пойдет автоматически Полученный желто-коричневый раствор и будет тем, что вам нужно.

Это если у вас нет возможности или желания идти в хозяйственный или садово-огородный магазин, где и продают железный купорос. Если же есть – идете, покупаете, разводите в теплой воде, ждете, пока растворится, сливаете, чтобы нерастворившиеся остатки и прочий мусор остались на дне, и работаете с прозрачным раствором. Вот и все.

Взаимодействие с гидроксидом натрия

Первое, что можно сделать – получить осадок гидроксида железа двухвалентного. Напоминаю, что железный купорос – это сульфат железа, то есть соль серной кислоты.

Превращения осадка

Капнем пару капель. Смотрите, осадок сразу же становится красно-рыжим, как ржавчина:

Прототип чернил

Это – прообраз чернил. Раньше их получали именно так: взаимодействием солей железа с дубильными веществами.

Красивая цветная реакция

Смешиваем наш сульфат железа с чаем либо отваром гибискуса – и любуемся красивым фиолетовым раствором.

Реакция с аспирином

Сразу скажу, в плане интерпретации происходящей химической реакции это довольно спорный опыт, тем не менее провести его можно, хотя бы ради интереса. Ну а если вы еще и задумаетесь над тем, что происходит, и попытаетесь самостоятельно докопаться до истины, то будет вообще замечательно. Значит, я не зря веду свой блог – смогла вас заинтересовать и побудить думать.

По поводу дальнейших операций, которые можно провести, сразу скажу, что их можно интерпретировать по-разному. Мне правильно сделали замечание в одном из комментариев насчет того, что крахмал является наполнителем практически во всех лекарствах. Вопрос только, сколько его там? И почему он не указан в составе лекарства на упаковке?

В общем, вопросов много, поводов для дискуссии – тоже. Буду рада, если выскажете свои мысли в комментариях.

На этом все на сегодня. Делюсь с вами очередным шедевром своей коллекции, увиденным в одном из хозяйственных магазинов:

Всем хорошей недели!

Что ж, курьерские службы работают по графику, долго ждать не пришлось. Фасовка произведена в ПЭТ бутылку из-под газировки. Бутылка оказалась непрозрачной и увидеть объем не составляло возможности. Выглядело всё так:

Для хранения, считаю, что это очень удобно. Помяв бутылку в руках, понял, что внутри у меня пастообразное вещество и так просто оставить бутылку оно мне не даст. Отвинтил крышечку, убедился, что внутри точно хлорное железо (его запах больше не забудешь никогда) и приступил к поиску необходимой ёмкости.

К выбору ёмкости для хранения и использования хлорного железа нужно подойти ответственно. Для работы она должна быть удобной, для хранения - безопасной.
Необходимо знать, что в результате химических реакций из раствора будет постоянно улетучиваться хлор и соляная кислота. Все эти вещества являются ядами. Работать с хлорным железом нужно в хорошо проветриваемых помещениях (лучше на открытом воздухе), также запрещено наклоняться непосредственно над сосудом с раствором, чтобы избежать вдоха ядовитых веществ. Хранить советую в труднодоступном (ну и хорошо проветриваемом) месте, чтобы ни ребёнок, ни котёнок не смог перевернуть-разбить-разлить рабочий раствор. (Про последствия расскажу дальше по тексту).

Сопоставив все факты, в качестве сосуда я выбрал пластиковый лоток для пищевых продуктов.

Теперь один из самых главных вопросов - какие выбрать пропорции? Я над этим не заморачивался! Скорость травления зависит от концентрации чистого хлорного железа и температуры раствора. Добавите больше - травиться будет быстрее и наоборот (добавлять можно в любое время, но со временем раствор проще заменить полностью новым). Хлорное железо отлично растворяется в воде, потому можно добиться такой концентрации, что травление займёт до пяти минут.

Я налил в лоток 0,5л. тёплой воды и выдавил в него около половины бутылки хлорного железа ( ?125г. ), постоянно перемешивая. Выдавливать было непросто. В результате получился раствор как на фото ниже.

Работать я решил в санузле с принудительной вентиляцией. На фото у меня нет, но я настоятельно советую ставить раствор на целлофан или одноразовые кульки и выбрасывать их по окончанию работы. Это относится и к хранению! Пролив раствор на кафель, стол, линолеум, придётся приложить немало усилий для их чистки. Чем больше выработка раствора - тем труднее будет чистить. После контакта с тканью, в большинстве случаев, с ней придётся попрощаться. Исходя из этого - нельзя выливать отработку в канализацию. Во-первых - это яд, во-вторых - белоснежный унитаз окрасится в буро-ржавый цвет. Это нужно иметь в виду!

Получившийся у меня раствор вытравил небольшую плату за 15-20 минут. За это время я его пару раз перемешивал, особенно в конце, когда медь с платы начала пропадать на глазах, пока не исчезла окончательно.

Храню я такие вещи на балконе, в дальнем углу стеллажа. По соседству там обитает азотная кислота, но я использую её когда, например, нужно сделать небольшую плату с широкими дорожками. Тонер она, местами, разъедает, перманентный маркер не видит - рисовать приходится битумным лаком, что не особо удобно. Но, как говорится, всё имеет свое назначение!

Раствор хлорного железа применяемый для травления печатных плат
принято готовить исходя из пропорции 1/3 (1часть железа на 3части воды, а не наоборот ;)) по весу.
раствор следует готовить в термостойкой неметаллической емкости, в которую наливается вода
с температурой 50-70оС (проверить очень просто, тактильно, если руку в воде держать не можете значит ее Т>70оС)
предпочтительней использовать кипяченую воду, на крайний случай пойдет и горячая из под крана. вообще
по уму нужно использовать дистиллированную, но на практике ни кто этим не заморачивается так как разницы по большому счету нет.
хлорное железо необходимо высыпать в воду (не наоборот. ) добавлять его следует малыми порциями,
по пол чайной ложки за раз (помним что металлические предметы при работе с хлорным железом не используем, а то ложку закосячите потом жена заругает :)) непрерывно помешивая раствор. при растворении каждой порции вода будет нагреваться, достаточно бурная реакция (осторожней все бурлит и шипит! ) при растворении будут над поверхностью воды выделяться пары, крайне не рекомендуется их вдыхать!! !
на растворение придется затратить минут 20(тут все зависит от объемов) зато железо растворится полностью и не осядет на дно черной коркой, также не произойдет вскипания раствора, расплавления тары, у вас не лопнет 3х литр. банка и линолеум на кухне менять не придется :) так что торопиться не надо, быстро только .
после чего необходимо дать отстояться раствору минут через 20 в нем начнет оседать гидроксид железа (ржавчина) который всегда содержится в порошке хлорного железа и который препятствует травлению. лучше дать раствору отстояться ночь, на дно емкости осядет всякий мусор которого в хлорном железе бывает немало. после чего нужно профильтровать раствор в чистую тару в которой он собственно потом и будет храниться, раствор можно запросто хранить в пластиковой бутылке (хлорное железо в виде раствора может храниться сколь угодно долго) .
после этого у вас в руках будет бутыль с чистым, прозрачным, бурым раствором хлорного железа.

покуда не знаю, но не дорого должно быть. Покуда мне хватает обычного канцелярского ножа, отлично и быстро нарезаются платы. Хотя щя цифровое устройство собираю, придется купить или медный купорос или хлорное железо)

Ну про магазины говорить - банально. Выше уже все хорошо написано.
Однажды делал сам:
Концентрированная соляная килота + железная окалина (не ржавчина!) . Реакция проходит с большив выделением тепла, поэтому проводить ее нужно с небольшими количествами веществ.
В стеклянную трёхлитровую банку налил 1/3 кислоты. Затем всыпал туда 2 столовых ложки окалины. Сверху накрыл фанеркой, так как кислота сильно парила.
Начинается реакция с выделением тепла (парение усиливается) . Так как нагрев происходит плавно, стекло банки не лопается.
Минут через 20-30 всыпаю еще пару ложек окалины. И так далее до тех пор, пока окалина не скопится на дне (то есть вся кислота израсходовалась) . Осторожно переливаю холодный концентрат хлорного железа в тёмную бутылку, закрываю крышкой от окисления.
Получилось очень хорошее хлорное железо.

Использовать металлическое железо (гвозди-скрепки) не рекомендую, так как реакция будет сопровождаться еще болшим выделением тепла и водорода.

Когда-то тоже надо было протравить несколько плат, а точнее 20)) Нашел только на чип и дип, но он там стоит ппц. Потом нашел в амперо, он правда в мытищах, но зато стоит в 3 раза дешевле.
Бери лучше безводное. И разбавляй теплой водой 1 к 3.

мне попалось железо на пополам с безводным и стоит в прочем недорого от 100 до 150 рублей так и травление первое ушло где то 10 минут вот наши русские химикаты. Дешёвые, надёжные, быстрые и не уступают импортным вот фото

что бы не пересказывать еще раз скажу о приготовлении писали в журнале "Радио 1990 №8 стр. 74 отработанный раствор не выбрасывают а регенерируют с помощью окалины железа в особо старый раствор добавляю поваренную соль и медный купорос

Хлорид железа (III) в виде раствора бурого цвета можно приготовить в лаборатории или в домашних условиях. Потребуется термостойкая неметаллическая посуда и чистая горячая вода (кипяченая или дистиллированная). После растворения и отстаивания получается темно-коричневая жидкость. Есть ряд особенностей приготовления раствора хлорного железа, о которых следует узнать до того, как начинать работу с ним.

Хлорное железо

Безводное хлорное железо, выпускаемое химической промышленностью — FeCl₃, — кристаллы темно-коричневого цвета с оттенками красного, фиолетового, темно-зеленого. Молярная масса — 162,21 г/моль. Плавится вещество при температуре 307,5 °C, при 500 °C начинает разлагаться. В 100 г воды растворяется навеска безводной соли:

74,4 г (0 °C);
99 г (25 °C);
315 г (50 °C);
536 г (100 °C).

Гексагидрат хлорида железа (III)

Кроме безводного промышленность выпускает кристаллогидрат, в нем массовая доля хлорного железа (III) составляет 60%. Вещество представляет собой желто-бурую кристаллическую массу или рыхлые куски того же оттенка. Важная отличительная черта ионов двух- и трехвалентного железа — цвет. Для степени окисления Fe 2+ характерен зеленоватый оттенок, шестиводный кристаллогидрат хлористого железа — голубовато-зеленое вещество. В степени окисления Fe 3+ ионы приобретают цвет от желтого до коричневого. Для качественного определения на раствор хлорного железа действуют реактивами:

NaOH (появляется бурый осадок Fe(OH)₃);
K₄[Fe(CN)₆] (появляется осадок KFe [Fe(CN)₆] синего цвета);
KCNS, NaCNS (образуется роданид железа Fe(CNS)₃ красного цвета).

Как развести хлорное железо

Хлорид железа (III) в виде раствора коричневого или красного цвета можно найти в торговой сети, приготовить в лаборатории или в домашних условиях. В последнем случае обязательно потребуется термостойкая неметаллическая посуда (стеклянная, пластиковая, керамическая). Воду для растворения соли можно взять из-под крана. Безопаснее — кипяченая или дистиллированная. Нагретую до 50–70 °C воду помещают в емкость, а затем малыми порциями насыпают вещество. Пропорции хлорного железа и воды — 1:3. Если готовить раствор из кристаллогидрата, то воды потребуется меньше, ведь она содержится в кристаллогидрате (40% от массы). Добавляют вещество в раствор понемногу, каждая порция — около 5–10 г. Сразу насыпать всю навеску не рекомендуется из-за бурного характера реакции гидратации. Нельзя использовать металлическую посуду (ложки, шпатели). Соль должна полностью раствориться в теплой воде, для чего кристаллы нужно хорошо перемешать с жидкостью. Ускоряет процесс добавление соляной кислоты (1/10 от массы кристаллов). После отстаивания в течение нескольких часов на дне может появиться осадок из-за присутствия в навеске и образования в ходе реакции гидроксида железа. Следует профильтровать готовый раствор темно-коричневого цвета и хранить в плотно закрытой пластиковой таре при умеренной температуре и отсутствии прямого солнечного освещения.

Применение хлорного железа в промышленности и коммунальном хозяйстве. Бытовое использование

Соли железа находят применения во многих сферах. Хлорид трехвалентного металла используется для обработки воды, металлов и закрепления красок. Вещество применяется в промышленном органическом синтезе (катализатор, окислитель). Особенно ценятся коагулирующие свойства иона Fe 3+ в очистке коммунальных и производственных стоков. Под действием хлорида железа мелкие нерастворимые частички примесей слипаются и осаждаются. Также происходит связывание части растворимых загрязнений, которые удаляют на очистных сооружениях. Кристаллогидрат и безводная соль FeCl₃ применяются в процессах травления металлических печатных форм. Добавляют вещество в бетон для укрепления его прочности.

Химические явления при травлении плат. Меры безопасности

Популярное химическое вещество для травления печатных плат — хлорное железо. Раствор для этих целей готовят из 0,150 кг соли и 0,200 л теплой воды. В нем содержатся ионы Fe 3+ , Cl – , а при гидролизе образуется соединение коричневого цвета — гидроксид трехвалентного железа. Процесс идет по схеме: FeCl₃ + 3HOH<-> Fe(OH)₃ + 3Cl – + 3H + . Недостаток метода заключается в загрязнении платы побочными продуктами реакции, которые затрудняют дальнейшее травление. Сама соль — нелетучее вещество, но в процессе взаимодействия с водой выделяет едкие пары. Работу необходимо проводить на свежем воздухе или в хорошо проветриваемой комнате. Попадание раствора на кожу и слизистые оболочки приводит к раздражению и может вызвать дерматиты. Следует использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки). При соприкосновении с едким раствором необходимо промыть кожу большим количеством воды.

Читайте также: