Natriumpersulfat - Anwendung und Entsorgung

Liebe Chemiker,
ich hätte ein paar Fragen zu Ätzen von Kupfer in Verbindung mit
Platinen. Im ElektronikLaden kann man NatriumSulfat in
100g-Päckchen kaufen.
(Natriumpersulfat heisst das. Seno 3207 Feinätzkristall)

Bevor ich mich auf etwas Einlasse was kritisch oder gar schädlich
ist, habe ich das technische Informationsblatt aus dem
Internet geladen und dazu habe ich ein paar Fragen an Euch.

** Ätzansatz:
100g reichen für 0.5liter Wasser um daraus eine Ätzlösung anzusetzen.
Wie verrühr ich das? Mit nem Kochlöffel, oder muss das aus Plastik
sein?

Wenn die Säure für Kupfer ist, dann darf das Behältnis ja nicht aus
Stahl sein. Also auch Plastik? Aber welches Plastik? Da gibt es auch
verschiedene Sorten? Geht auch ein Glasbehältnis?

** Ätztemperatur:
Laut techBlatt sollte das Ätzbehältnis kühlbar sein, wenn mehr wie 5l
Ätzdurchsatz herrscht. Zusätzlich sagt es, dass wenn die Temperatur
der Lösung über 55grad ist, sich die Standzeit der Ätzlösung verringert.
Was bedeutet das? Wie heiss wird denn sowas beim Ätzen? (Ich brauch
bloss 0.5liter)

Muss ich also eine Regelung haben, die mein Ätzbad auf 40-50grad
stabilisiert? Mit Heiz- und Külelementen? Denn das soll die empfohlene
Ätztemperatur sein.

** Ätzgeschwindigkeit:
Das tech.Infoblatt sagt 30-8µ / min.
Welche Einheit hat das 30-8µ ? µm ? Ist damit die Dicke der Kupfer-
kaschierung gemeint?
Die Kupferaufnahme beträgt 40g/liter. kann ich
da meine Seife verwenden? Wo bekomm ich die sonst her?
Soweit Natronlauge zuführen, bis ein pH-Wert von 11-12 einstellt.
–> ABER: auf einer Webseite hab ich gelesen, dass der Gleichgewichts-
zustand bei 8 ist. Man macht diese Ätzlösung also zu-sehr-laugig.
Stimmt das?

  1. Rührwerk abschalten, damit Kupferoxydschlamm ausfallen kann.
    ok. Dann sackt Kupferschlamm auf den Boden meines Behältnisses?

  2. Nach 10-15 Stunden Absetzzeit kann die entgiftete Lösung dekantiert
    bzw. abgefilter werden.
    Was bedeutet dekantieren? Wie filter ich das?
    Könnte ich Kaffeefilter nehmen?

Laut techBlatt: Vor dem Ablassen, (also wegschütten der Lösung?) ist
gemäß den Abwasserbestimmungen, die Lösung z.B. mit Salzsäure auf
pH-Wert 8.5 einzustellen. Also ist das der neutrale pH-Wert? Und dann
darf ich die Lösung in den Ausguss kippen? Aber woher bekomme ich denn
Salzsäure?
Das techInfoblatt schreibt als Vorteile von Natriumsulfat:

  • Sauber und bequemes konturenscharfes Ätzen
  • Kristallisiert nicht aus
  • Frei von Ammonium
    . Klumpt nicht, leicht löslich
  • Einfach zu neutralisieren.

Was mach ich mit dem Kupferoxydschlamm in meinem Kaffeefilter?
Was ist mit der Aussage aus einem Studentenforum, dass es unkritisch
ist, natriumsulfat in den Ausguss zu kippen? Meint man damit eher
den Abfluss von der Spüle(Blech?) oder eher die Toilette?

Haushatlsreiniger sind doch auch ätzend. Und die kippt man einfach
in die Toilette. Ist dieser Vergleich zulässig?

Oder gibt es eine Entsorgungsstelle wo ich meine gebrauchte Lösung
abgeben kann?

Ne Menge Fragen - hoffentlich kann mir jemand helfen.
Viele Grüße
Denis

Hallo Denis: Zur Information maile ich Dir ein Sicherheitsdatenblatt (MSDS) von Merck. Suche unter www.merck.de etc. Nun einige Details. Die Herstellung der wässrigen Na-persulfat erfolgt am besten in einem Glasgefäss, rühren mit Glasstab oder notfalls mit Chromstahl-Stab.
Wenn möglich sollst Du die Ätzlösung die ja gelöstes Kupfer (CuI/CuII)enthält einer Fachstelle für Chemie-Abfälle zur Entsorgung abgeben. Das Problem ist das in der wässrigen Phase gelöste CuI/CuII, welches für Wasserorganismen (Daphnia magna, Fische etc.) im Bereich von ca. 0,1-1 mg Cu/lt. Wasser stark toxisch bis tödlich ist. Das Behandeln der Cu-haltigen Ätzlösung mit NaOH (stark ätzend! unbedingt Schutzbrille tragen!), d.h. NaOH 10% (Seife taugt in keiner Weise!) zugeben bis pH 11-12, dient der Ausfällung des CuI/CuII als Cu-hydroxid. Dekantieren heisst Du giesst die klare Lösung über dem abgesetzten Cu-Hydroxid sorgfältig ab sodass kein Cu-hydroxid mitgerissen wird. Der Chemiker dekantiert ein solches Gemisch aus Lösung + Fällung von Anfang über ein Filter (mindestens 2 Kaffefilter übereinander verwenden!). -> abfiltrierter Cu-OH-Schlamm der Chemie-Fachstelle zur Entsorgung abgeben. Die filtrierte Lösung mit Salzsäure (unbedingt Schutzbrille tragen!) von pH 11-12 auf pH 8,5-7 stellen. Vor dem ablassen dieser Lösung in den Ausguss mit Teststäbchen für Cu (ex Merck etc.) sicherstellen dass der Cu-Gehalt in der Lösung unter 10 mg Cu/lt. liegt. Prinzipiell kann das CuI/CuII auch elektrolytisch abgeschieden werden, oder an feinen Eisenspänen oder Eisenwatte abgeschieden werden. Du siehst richtig gemacht ist das aufwendig. Also bevor Du mit ätzen loslegst, kontaktiere eine Chemie-Fachstelle bezüglich der Möglichkeiten zur fachgerechten Entsorgung der anfallenden Cu-Lösung. Gruss. Paul

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Hallo Denis

Liebe Chemiker,

Ich bin aber Elektroniker…

Muss ich also eine Regelung haben, die mein Ätzbad auf
40-50grad
stabilisiert? Mit Heiz- und Külelementen? Denn das soll die
empfohlene Ätztemperatur sein.

Eine Regelung musst du nicht haben, aber mit einer konstanten Temperatur werden die Ergebnisse besser.
Eine Kühlung brauchst du nicht, die Raumtemperatur liegt ja unterhalb von 40-50°C.
Als Heizung haben wir früher Aquarium-Heizstäbe verwendet.

** Ätzgeschwindigkeit:
Das tech.Infoblatt sagt 30-8µ / min.
Welche Einheit hat das 30-8µ ? µm ?

Ja µm.

Ist damit die Dicke der Kupfer-kaschierung gemeint?

Eine normale Kaschierung ist 35µm dick. Das Ätzen dauert dann grob zwischen 1 und 5 Minuten. Die Ätzgeschwindigkeit hängt auch davon ab, wie gut das Ganze bewegt wird. An der Stelle an welcher gerade geätzt wird, erschöpft sich das Ätzmittel und muss gegen frisches ausgetauscht werden. Wenn du deine Leiterplatte nur in die Suppe reinlegst, geschieht das recht langsam.

MfG Peter(TOO)