Олово раствор серной кислоты

В какой кислоте растворяется олово?

Как металл, олово известно человеку с древнейших времен. Ранние изделия из него датируются IV тысячелетием до н. э. Латинское название металла – Stannum, близкое к санскритскому слову «прочный». В природе олово чаще всего встречается в минеральной форме. Это минерал, представляющий собой оловянный камень с различными примесями (химическая формула SnO2).

Благодаря своим качествам (легкоплавкость, пластичность) олово широко используется в различных областях промышленности, преимущественно в составе различных сплавов. В чистом виде олово практически не используется, поэтому достаточно часто люди сталкиваются с проблемой: как выделить олово из сплава с другими металлами.

Один из самых популярных способов – растворение олова в кислоте. В какой кислоте растворяется олово? Наиболее подходящие кислоты – серная или соляная.

  1. Концентрированная соляная кислота, особенно при нагревании, легко растворяет олово, с выделением водорода. Важно помнить, что для растворения подходит только концентрированная соляная кислота.
  2. Серная кислота также может служить прекрасным растворителем. При этом могут выделяться: сернистый газ, сероводород, сера, и даже водород.

Длительность процесса зависит от концентрации кислоты, толщины оловянного слоя и размера изделия.

Перед растворением нужно тщательно изучить изделие, так как в оловянных сплавах часто встречается свинец, который в кислотах не растворяется. Также необходимо соблюдать концентрацию кислот и изучить прохождение реакции растворения.

Помимо этого растворять олово можно:

  • в азотной кислотой. В этом случае образуется нитрат олова (Sn(NO3)2). Для проведения реакции необходимо использовать только разбавленную азотную кислоту, концентрированная не будет растворять олово;
  • царской водке;
  • различными щелочами. Этот метод применяют для снятия оловянного покрытия со старых консервных банок, после чего из получившегося раствора чистое олово выделяют электролитическим методом;
  • хлорным железом. Самый быстрый, но достаточно дорогой способ. В этом случае процесс растворения займет всего 10–15 минут. Выпускается хлорное железо в виде раствора либо в виде кристаллов.

Источник

Удаление олова

Удаление олова с платы

Существует множество составов растворов по удалению сплавов олова-свинец с поверхности меди. В данной статье мы рассмотрим несколько из них и опишем плюсы и минусы каждого.

Хочу сделать акцент на то, тестирование рассматриваемых рецептов растворов было произведено только на химически осажденном покрытии. Пригодность растворов в качестве смывки и растворения припоя с печатной платы, я не проверял.

Раствор на основе уксуса

Одним из растворов, упоминаемых в интернете, является уксусный раствор с добавлением хлорного железа и медного купороса.

Состав раствора:

Хлорное железо — 90 гр
Сернокислая медь — 145 гр
Уксусная кислота (70%) — 175 гр (160 мл)
Вода — до объема 1 литр
Температура раствора 20 – 35 градусов

Готовится раствор следующим образом, в 500 мл воды растворяется медный купорос, затем хлорное железо. В этот раствор приливается уксусная кислота (70%) и затем объем раствора доводится до 1 литра дистиллированной водой.

Как выглядит сам раствор и тест химически залуженной полоски текстолита.

Тест еще одного образца.

Плюсом данного раствора травления является быстрота снятия покрытия олово свинец, минусом является не селективность к меди (травит медь). Нужно следить за процессом, чтобы не стравить случайно много меди с поверхности печатной платы, на фото видны протравы.

Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/udalenie-olova

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Раствор на основе соляной кислоты

Существует еще такой рецепт раствора для снятия покрытия олово-свинец.

Состав раствора:

Соляная кислота — 350 гр (295 мл)
Хлористый никель — 90 гр
Вода — до объема 1 литр
Температура раствора 20 – 50 градусов

Заявленная скорость стравливания 10 мкм/мин.

Чтобы приготовить данный состав, нужно взять 700 мл дистиллированной воды, добавить в нее 295 мл концентрированной соляной кислоты (плотность 1,19 гр/см3), затем растворить 90 гр хлористого никеля.

Но у нас нет концентрированной соляной кислоты, что делать. Идем в магазин, покупаем подобное средство с содержанием соляной кислоты.

Наливаем в емкость 100 мл средства и пробуем снять олово.

Читайте также:  Изобразить электронную конфигурацию атомов олова

Ни чего не получается, концентрация соляной кислоты явно низка для данной процедуры. Взвешиваем 7 грамм хлорида никеля.

Добавляем к раствору соляной кислоты и пробуем еще раз протравить оловянное покрытие. Опять ни чего не получилось даже с хлоридом никеля.

Греем получившийся раствор (можно в микроволновке) до 70 — 90 градусов и пробуем еще раз. Как только опускаем пробный образец в раствор, то сразу замечаем выделение водорода, это говорит о том, что процесс травления олова пошел. Через 5 минут слой химического олова стравивлся с платы полностью.

Плюсом данного раствора является то, что он не подъедает медную поверхность и работать можно этим раствором при комнатной температуре (это при условии, что использовалась концентрированная соляная кислота при приготовлении). Минусом является наличие концентрированной соляной кислоты, которая является прекурсором и купить ее просто так нельзя. Если использовать кислото-содержащее средство, то раствор придется греть, иначе травления не будет из за слабой концентрации кислоты.

Раствор на основе серной кислоты

Данный раствор хоть и позиционируется как на серке, но в итоге реакции компонентов получается азотная кислота, в присутствии которой собственно и происходит травление сплава олово-свинец.

Состав раствора:

Серная кислота — 450 гр
Сернокислая медь — 3 гр
Азотнокислый аммоний (аммиачная селитра) — 45 гр
Вода — до объема 1 литр
Температура раствора 50 – 60 градусов

Заявленная скорость стравливания 10 мкм/мин.

В 100 мл воды разводим медный купорос и нитрат аммония (аммиачную селитру), затем добавляем туда аккумуляторный электролит плотностью 1.27 гр/см3 до объема 1 литр.

Плюсом данного раствора является доступность реактивов. Минусом является не селективность к меди, травит быстро ее.

Я бы наверно этот рецепт отнес не к снятию олова, а травлению меди. Образец текстолита стравился в этом растворе за 10 минут при комнатной температуре начисто. Надо будет протестировать потом на платах качество травления.

Растворы на основе азотной кислоты

1. Раствор с нитратом железа (2) Fe(NO3)2

Рецепт раствора:

Азотная кислота — 200 мл
Нитрат железа(2) Fe(NO3)2·6H2O — светло-зелёные кристаллы — 80 гр
Вода — до объема 1 литр

— Растворить свинец в азотной кислоте ( осторожно, бурная реакция по мере нагревания. ) .

— Растворить железо в серной кислоте (аккумуляторный электролит).

— Вливать нитрат свинца в раствор сульфата железа до прекращения выпадания осадка. В осадок упадет сульфат свинца (он не нужен), в растворе зеленоватого цвета, останется нитрат железа Fe(NO3)2.

Еще несколько фоток других опытов.

Плюсом данного рецепта является быстрое травление оловянного покрытия. Медь подтравливает, но не быстро. Минусом является изготовление нитрата железа 2, для которого используется свинец. Очень не рекомендую связываться с этим металлом и при растворении в азотной кислоте, нужно быть осторожным и не нанюхаться парами реакции. Если есть возможность приобретения готового нитрат железа 2 (светло-зеленые кристаллы), то лучше купите.

2. Раствор с карбамидом (мочевиной)

Рецепт раствора:

Азотная кислота — 300 мл
Карбамид (мочевина) — 50 гр
Вода — 1 литр

Приготовление раствора. Берем 700 мл воды, растворяем в ней 50 грамм мочевины и после полного ее растворения добавляем туда 300 мл азотной кислоты.

Кинул тестовый кусочек текстолита в этот раствор, через некоторое время пошла реакция. В течении 5 минут химическое покрытие олово-свинец полностью удалилось с поверхности.

Плюсом данного рецепта является быстрое травление оловянного покрытия. Минус, медь слегка подтравливает (но можно и пренебречь).

3. Раствор с нитратом железа (3) Fe(NO3)3

Рецепт раствора:

Азотная кислота — 400 мл
Железо — 100 гр (с избытком)
Карбамид (мочевина) — 50 гр
Вода — 800 мл
Температура 20 — 30 градусов

Обязан предупредить, чтобы описание процесса и показанное фото, не ввели в заблуждение.

Готовим так, в 800 мл воды растворяем 200 мл азотки, кидаем туда железо (болты, гайки, гвозди). Процедуру растворения железа в азотке советую проводить на улице или под вентиляцией. После растворения железа (прекращения реакции, примерно через сутки), извлекаем железо из раствора.

Далее добавляем туда 200 мл азотки и хорошо перемешиваем. Затем добавляем туда 50 грамм мочевины (карбамид). Внимание, добавлять нужно понемногу, так как в процессе реакции выделяется углекислый газ и идет активное шипение, из за которого все содержимое емкости может вылиться наружу.

Опускаем в раствор травления тестовый образец текстолита покрытый химическим нанесенным покрытием олово-свинец. буквально через минуту от оловянного покрытия не осталось и следа.

Читайте также:  Олово для производства стекла

Плюсом данного раствора является большая скорость травления, медь практически не трогает даже при длительном нахождении платки в растворе. Минусов не замечено.

Какой рецепт по удалению покрытия олова-свинец лучший

Из всех рецептов мне больше понравился самый последний раствор с нитратом железа 3 и мочевиной. Травит быстро, медь практически не трогает. Но это только мое личное мнение и ни кому не хочу его навязывать.

Пробуйте, экспериментируйте, задавайте вопросы в комментариях.

Всем чистых дорожек.

Статью написал: Admin Whoby.Ru

Если вам понравилась статья, нажмите на кнопку нужной социальной сети расположенной ниже. Этим действием вы добавите анонс статьи к себе на страницу. Это очень поможет в развитии сайта.

Источник

Олово раствор серной кислоты

ОЛОВО (лат. Stannum), Sn, химический элемент с атомным номером 50, атомная масса 118,710. О происхождении слов «stannum» и «олово» существуют различные догадки. Латинское «stannum», которое иногда производят от саксонского «ста» — прочный, твердый, первоначально означало сплав серебра и свинца. «Оловом» в ряде славянских языков называли свинец. Возможно, русское название связано со словами «ол», «оловина» — пиво, брага, мед: сосуды из олова использовались для их хранения. В англоязычной литературе для названия олова используется слово tin. Химический символ олова Sn читается «станнум».

Природное олово состоит из девяти стабильных нуклидов с массовыми числами 112 (в смеси 0,96% по массе), 114 (0,66%), 115 (0,35%), 116 (14,30%), 117 (7,61%), 118 (24,03%), 119 (8,58%), 120 (32,85%), 122 (4,72%), и одного слабо радиоактивного олова-124 (5,94%). 124 Sn — b-излучатель, его период полураспада очень велик и составляет T1/2 = 10 16 –10 17 лет. Олово расположено в пятом периоде в IVА группе периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Конфигурация внешнего электронного слоя 5s 2 5p 2 . В своих соединениях олово проявляет степени окисления +2 и +4 (соответственно валентности II и IV).

Металлический радиус нейтрального атома олова 0,158 нм, радиусы иона Sn 2+ 0,118 нм и иона Sn 4+ 0,069 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома олова равны 7,344 эВ, 14,632, 30,502, 40,73 и 721,3 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность олова 1,96, то есть олово находится на условной границе между металлами и неметаллами.

Физические и химические свойства: простое вещество олово полиморфно. В обычных условиях оно существует в видеb-модификации (белое олово), устойчивой выше 13,2°C. Белое олово — это серебристо-белый, мягкий, пластичный металл, обладающий тетрагональной элементарной ячейкой, параметры a = 0.5831, c = 0.3181 нм. Координационное окружение каждого атома олова в нем — октаэдр. Плотность b-Sn 7,228 г/см 3 . Температура плавления 231,9°C, температура кипения 2270°C.

При охлаждении, например, при морозе на улице, белое олово переходит в a-модификацию (серое олово). Серое олово имеет структуру алмаза (кубическая кристаллическая решетка с параметром а = 0,6491 нм). В сером олове координационный полиэдр каждого атома — тетраэдр, координационное число 4. Фазовый переход b-Sn a-Sn сопровождается увеличением удельного объема на 25,6% (плотность a-Sn составляет 5,75 г/см 3 ), что приводит к рассыпанию олова в порошок. В старые времена наблюдавшееся во время сильных холодов рассыпание оловянных изделий называли «оловянной чумой». В результате этой «чумы» пуговицы на обмундировании солдат, их пряжки, кружки, ложки рассыпались, и армия могла потерять боеспособность. (Подробнее об «оловянной чуме» см. интересные факты об олове, ссылка внизу этой страницы).

Из-за сильного различия структур двух модификаций олова разнятся и их электрофизические свойства. Так, b-Sn — металл, а a-Sn относится к числу полупроводников. Ниже 3,72 К a-Sn переходит в сверхпроводящее состояние. Стандартный электродный потенциал E °Sn 2+ /Sn равен –0.136 В, а E пары °Sn 4+ /Sn 2+ 0.151 В.

При комнатной температуре олово, подобно соседу по группе германию, устойчиво к воздействию воздуха или воды. Такая инертность объясняется образованием поверхностной пленки оксидов. Заметное окисление олова на воздухе начинается при температурах выше 150°C:

При нагревании олово реагирует с большинством неметаллов. При этом образуются соединения в степени окисления +4, которая более характерна для олова, чем +2. Например:

С концентрированной соляной кислотой олово медленно реагирует:

Возможно также образование хлороловянных кислот составов HSnCl3, H2SnCl4 и других, например:

В разбавленной серной кислоте олово не растворяется, а с концентрированной — реагирует очень медленно.

Состав продукта реакции олова с азотной кислотой зависит от концентрации кислоты. В концентрированной азотной кислоте образуется оловянная кислота b-SnO2·nH2O (иногда ее формулу записывают как H2SnO3). При этом олово ведет себя как неметалл:

Читайте также:  Химические свойства олова формулы

При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой олово проявляет свойства металла. В результате реакции образуется соль нитрат олова (II):

При нагревании олово, подобно свинцу, может реагировать с водными растворами щелочей. При этом выделяется водород и образуется гидроксокомплекс Sn (II), например:

Гидрид олова — станнан SnH4 — можно получить по реакции:

Этот гидрид весьма нестоек и медленно разлагается уже при температуре 0°C.

Олову отвечают два оксида SnO2(образующийся при обезвоживании оловянных кислот) и SnO. Последний можно получить при слабом нагревании гидроксида олова (II) Sn(OH)2 в вакууме:

При сильном нагреве оксид олова (II) диспропорционирует:

При хранении на воздухе монооксид SnO постепенно окисляется:

При гидролизе растворов солей олова (IV) образуется белый осадок — так называемая a-оловянная кислота:

Свежеполученная a-оловянная кислота растворяется в кислотах и щелочах:

При хранении a-оловянная кислота стареет, теряет воду и переходит в b-оловянную кислоту, которая отличается большей химической инертностью. Данное изменение свойств связывают с уменьшением числа активных HO–Sn группировок при стоянии и замене их на более инертные мостиковые –Sn–O–Sn– связи.

При действии на раствор соли Sn (II) растворами сульфидов выпадает осадок сульфида олова (II):

Этот сульфид может быть легко окислен до SnS2 раствором полисульфида аммония:

Образующийся дисульфид SnS2растворяется в растворе сульфида аммония (NH4)2S:

Четырехвалентное олово образует обширный класс оловоорганических соединений, используемых в органическом синтезе, в качестве пестицидов и других.

История открытия: когда человек впервые познакомился с оловом точно сказать нельзя. Олово и его сплавы известны человечеству с древнейших времен. Упоминание об олове есть в ранних книгах Ветхого Завета. Сплавы олова с медью, так называемые оловянные бронзы, по-видимому, стали использоваться более чем за 4000 лет до нашей эры. А с самим металлическим оловом человек познакомился значительно позже, примерно около 800 года до нашей эры.

Из чистого олова в древности изготовляли посуду и украшения, очень широко применяли изделия из бронзы.

Нахождение в природе:олово — редкий рассеянный элемент, по распространенности в земной коре олово занимает 47-е место. Содержание олова в земной коре составляет, по разным данным, от 2·10 –4 до 8·10 –3 % по массе. Основной минерал олова — касситерит (оловянный камень) SnO2, содержащий до 78,8 % олова. Гораздо реже в природе встречается станнин (оловянный колчедан) — Cu2FeSnS4 (27,5 % Sn).

Получение: для добычи олова в настоящее время используют руды, в которых его содержание равно или немного выше 0,1%. На первом этапе руду обогащают (методом гравитационной флотации или магнитной сепарации). Таким образом удается повысить содержание олова в руде до 40-70%. Далее проводят обжиг концентрата в кислороде для удаления примесей серы и мышьяка. Затем полученный таким образом оксид SnO2восстанавливают углем или алюминием (цинком) в электропечах:

Особо чистое олово полупроводниковой чистоты готовят электрохимическим рафинированием или методом зонной плавки.

Применение: важное применение олова — лужение железа и получение белой жести, которая используется в консервной промышленности. Для этих целей расходуется около 33% всего добываемого олова. До 60% производимого олова используется в виде сплавов с медью, медью и цинком, медью и сурьмой (подшипниковый сплав, или баббит), с цинком (упаковочная фольга) и в виде оловянно-свинцовых и оловянно-цинковых припоев. Олово способно прокатываться в тонкую фольгу — станиоль, такая фольга находит применение при производстве конденсаторов, органных труб, посуды, художественных изделий. Олово применяют для нанесения защитных покрытий на железо и другие металлы, а также на металлические изделия (лужение). Дисульфид олова SnS2применяют в составе красок, имитирующих позолоту («сусальное золото»).

Искусственный радионуклид олова 119 Sn — источник v-излучения в мессбауэровской спектроскопии.

Физиологическое действие:о роли олова в живых организмах практически ничего не известно. В теле человека содержится примерно (1-2)·10 –4 % олова, а его ежедневное поступление с пищей составляет 0,2-3,5 мг. Олово представляет опасность для человека в виде паров и различных аэрозольных частиц, пыли. При воздействии паров или пыли олова может развиться станноз — поражение легких. Очень токсичны некоторые оловоорганические соединения. Временно допустимая концентрация соединений олова в атмосферном воздухе 0,05 мг/м 3 , ПДК олова в пищевых продуктах 200 мг/кг, в молочных продуктах и соках — 100 мг/кг. Токсическая доза олова для человека — 2 г.

Источник