Хлорное железо: платы, детали для авто и многое другое

Химическое вещество под названием хлорное железо также известно, как трихлорид железа, или хлорид железа (III). Формула FeCl₃ показывает, что это соль, получившаяся в результате взаимодействия трехвалентного железа и соляной кислоты. По внешнему виду соединения представляет собой кристаллический порошок, частицы которого обладают характерной лепестковой формой. Цвет — от красно-коричневого до коричневого, меняется в процессе нагревания и при контакте с парами воздуха, приобретая желтизну.

Получить трихлорид в домашних условиях сложно — прямая реакция кислоты и железа не дает требуемого результата. Для производства используется реакция взаимодействия газообразного хлора и железных опилок или обрезков проволоки. Хлор, как известно, газ достаточно ядовитый, поэтому экспериментировать с изготовлением хлорного железа не стоит.

Но есть несколько способов получить хлорное железо в бытовых условиях. 

• Для первого способа необходимо немного ржавчины и соляной кислоты в пропорции 1 к 3. Реактивы смешивают и выдерживают при комнатной температуре 48 часов, затем фильтруют.
• Для второго варианта нужен железный сурик и та же соляная кислота. Реакция происходит быстрее. Важно помнить, что сурик добавляют в кислоту, а не наоборот.

Химические свойства

Из всех химических свойств полезными можно считать следующую, например, при нагревании вещества до высокой температуры — более 1000 ^оС, выделяется молекулярный хлор и дихлорид железа FeCl₂. Для получения тетрахлороферратной кислоты используют реакцию хлорида и чистого хлора. Если в качестве реагента использовать оксид железа, то получится оксохлорид железа. Все это ценные химические вещества, которые используются в промышленности самостоятельно, или в качестве промежуточных реагентов.

На воздухе хлорное железо гидратируется и получает способность хорошо растворятся в воде, спирте, ацетоне, эфире. Растворы являются химически активными, взаимодействуют с металлами, например, окисляя и частично растворяя медь, хром и другие элементы и соединения. Из-за относительной безопасности используется как заменитель азотной кислоты при травлении печатных плат, полиграфических форм, чернении железных изделий.

В теплотехнике и промышленности используется как реагент для водоподготовки, обеспечивая процесс коагуляции дисперсных взвесей. Во многих процессах органического синтеза используется в роли катализатора при производстве ароматических углеводов. Если рассматривать промышленное использование FeCl₃, то он востребован в таких отраслях:

• химической;

• текстильной;

• пищевой;

• электронной;

• пищевой;

• полиграфической;

• металлургии.

В быту хлорное железо часто используют для травления электронных плат и очистки пластиковых деталей от хромового покрытия. Далее подробно распишем процесс. 

Как травить платы хлорным железом

Первое, что нужно сделать перед тем, как травить плату — приготовить раствор трихлорида в воде. Сделать это достаточно просто 

• налить в сосуд, желательно стеклянный, дистилированной воды;

• подготовить толстую стеклянную палочку (примерно как карандаш толщиной);

• открыть баночку с точно рассчитанным количеством хлорного железа. 

Необходимо учитывать, что работать нужно аккуратно, в перчатках, так как порошок обладает сильными красящими свойствами — пятна сложно смыть с рук.

В зависимости от того, какой объем работы предстоит, необходимо подготовить реактивы в пропорции 1 : 2 (железо:вода). Затем начинаем работу, которая состоит в том, что мы мелкими порциями добавляем порошок в воду, примерно по половине чайной ложки за прием и размешиваем жидкость до полного растворения. Вместо стеклянной палочки можно использовать компрессор для аквариума — пузырьки воздуха, поднимающиеся со дна, вызывают бурление.

После растворения всего объема трихлорида, даем веществу отстоятся и фильтруем. Для работы нужен чистый раствор, осадок выбрасываем.

Процесс травления

Самый простой способ, проверенный практикой — травление при помощи фломастера, маркера, скотча и скальпеля, без использования принтера. Для старта необходим односторонний текстолит размером под готовый рисунок схемы дорожек. 

• Зачищаем медь до блеска и обезжириваем. 

• Затем рисуем дорожки маркером (фломастером), и даем просохнуть. 

• Скальпелем зачищаем рисунок по сторонам дорожек, чтобы толщина их была примерно одинаковой.
• Окунаем подготовленную плату в раствор температурой около 40 ^оС, держим там около 20 минут, периодически перемешивая жидкость. 
• После окончания травления плату промываем теплой водой, а следы маркера снимаем спиртом. 

Убираем хром

Еще один способ использования хлорида железа трехвалентного в домашних условиях, или в мастерской — снятие хрома с пластиковых деталей автомобиля, а также при ремонте сантехники, элементов декора мебели и т. д. 

Для начала необходимо проверить, действительно ли хром использовался для покрытия. Часто производители декорируют пластиковые детали краской «под хром». Проверить очень просто — , включив его на измерение сопротивления. Металл будет давать нулевой, или минимальный показатель, а краска — максимальный.

Вторая тонкость — под слоем хрома находится медная прослойка. Этот факт немного продлевает процесс, но не препятствует возможности убрать хром при помощи железа. Медь, как уже известно из процесса травления плат, тоже реагирует с раствором в нужном направлении.

Для работы потребуется раствор к концентрации 250 граммов хлорида на литр воды. Если деталь больше, количество реагентов увеличиваем. Способ приготовления раствора такой же, как описанный в предыдущем разделе. В готовый отстоявшийся реагент погружаем хромированную деталь на 2–3 суток, периодически вынимая и счищая налет мягкой щеткой. Помните, что очистить детали на машине не получится, их необходимо демонтировать.

Если есть возможность, держите раствор с погруженной в нем деталью при температуре около +35 ^оС, процесс пойдет намного быстрее. Нагревать до более высокой температуры нет необходимости, далее заметного эффекта не наблюдается.

Правила безопасности

При использовании хлорного железа и его водного раствора необходимо соблюдать определенные правила безопасности:

• избегать попадания порошка и жидкости на кожу и слизистые;

• не вдыхать паров;

• не пробовать на вкус;

• в нерабочее время хранить в герметично закрытом сосуде.