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Autor Tópico: Recuperando Percloreto de Ferro  (Lida 98132 vezes)
Eduardo
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« : 03 de Outubro de 2010, as 16:46:54 »

Uma versão atualizada deste artigo está disponível em:

https://www.altanatubes.com.br/webstore/?c=313&t=Recuperando-percloreto-de-ferro-usado

Oi Pessoal

Antes de tudo, um alerta. As reações químicas que descrevo abaixo liberam calor. Recomendo para quem for tentar que use recipientes de vidro, se possível refratário. Não use recipientes de plástico.

A grande maioria das pessoas que fazem placas de circuito impresso em casa usa percloreto de ferro como corrosivo. É um produto barato, seguro, não gera gases tóxicos e não queima a pele. A pior característica do percloreto de ferro é manchar tudo o que entra em contato, principalmente roupas. Essas manchas podem ser removidas com produtos adequados para tratar manchas de ferrugem, como o Semolim, fácil de encontrar em supermercados.

Com 100ml de solução de percloreto de ferro com concentração de 1kg/l é possível fazer uma boa quantidade de placas antes do produto perder sua capacidade de dissolver o cobre. Uma vez esgotada esta capacidade, o destino da solução normalmente é o ralo. Isso traz uma série de problemas:

1.O percloreto de ferro enfraquecido tem uma grande quantidade de cobre dissolvido, que é tóxico. Aqui entra a preocupação ecológica.

2.Mesmo fraca, a solução ainda é corrosiva. Não é mais eficaz com cobre, mas outros metais são atacados com força.

3.Jogando fora sua solução, você vai ter que sair para comprar mais.

Quero passar a diante uma dica que tenho usado já faz algum tempo com resultados ótimos. É possível recuperar a capacidade corrosiva da solução com coisas que você tem em casa!

Antes de tudo, vamos entender como o percloreto de ferro funciona. A substância vendida no mercado com o nome usual de Percloreto de Ferro é o cloreto de ferro trivalente. Existem duas formas de cloreto de ferro, o bivalente (FeCl2) e o trivalente (FeCl3). O ferro trivalente é um oxidante forte. Em contato com metais como o cobre ocorre a seguinte reação:

(I)  2 FeCl3 + Cu -> 2 FeCl2 + CuCl2

Na reação I, o cobre foi oxidado e passou a fazer parte da solução na forma de cloreto de cobre. O ferro trivalente foi reduzido a ferro bivalente e não é mais um oxidante forte. A beleza deste processo é que o cobre desaparece sem gerar gás ou outro resíduo! No entanto a concentração de ferro trivalente diminui e a solução fica menos eficaz.

Como vivemos em um planeta com uma atmosfera rica em oxigênio, podemos recuperar parte da força da solução apenas deixando-a em contato com o ar:

(II)  2 FeCl2 + H2O + O2 -> FeCl3 + Fe(OH)3

O hidróxido de ferro trivalente é aquela casca com cor de ferrugem que se forma no fundo do frasco em que guardamos o percloreto de ferro usado. Desta forma o ferro vai gradativamente sendo removido da solução na forma de ferrugem e o cobre vai entrando em seu lugar. A cor da solução muda com o passar do tempo de um marrom intenso para um verde escuro quase negro. Enquanto houver ferro trivalente em concentração suficiente, a solução poderá ser usada novamente. Por isso é bom deixar a solução exposta ao ar depois de usar, pois recuperamos parte da concentração de ferro trivalente. Normalmente eu deixo passar a noite na mesma bandeja usada para a corrosão.

Depois de alguns decímetros quadrados de cobre corroído, a concentração de ferro na solução é baixa demais para que se possa usar com eficiência. Restam duas opções: jogar no ralo a solução que agora é mais cloreto de cobre, e por isso tóxica e corrosiva para outros metais, ou recuperar a solução!

Por uma sorte, o cobre é capaz de oxidar o ferro metálico em ferro bivalente segundo a reação:

(III)  CuCl2 + Fe -> Cu + FeCl2

Para executar a reação III basta adicionar ferro metálico à solução. Coloque sua solução em um recipiente de vidro e acrescente palha de aço (Bombril). Mexer levemente ajuda a acelerar o processo. Use um bastão de vidro, madeira ou utensílio resistente a temperatura e corrosão (plástico). Não use metal!

A reação III libera grande quantidade de calor, por isso deve-se tomar cuidado. Não jogue toda a palha de uma vez. Para 100ml de solução bem usada, pode ser necessário 2 ou 3 unidades de palha. Coloque metade de cada vez e se ficar muito quente, deixe esfriar um pouco antes de por mais. O que restar de ferro trivalente na solução também será convertido em ferro bivalente. Ao final do processo você terá uma solução translúcida de cor variando entre amarelo e verde bem claro e no fundo do frasco estará todo o cobre que você retirou das suas placas de circuito.

Agora você terá que filtrar a solução para retirar todo o cobre. Pode usar papel de filtro desses de fazer café. Para o filtro não colmatar (entupir) muito rápido, deixe a solução decantar um tempo antes de filtrar. A parte sólida pode ser jogada no lixo sem problemas. Neste momento você terá em mãos uma solução de cloreto de ferro bivalente pronta para ser oxidada a percloreto de ferro. Vamos novamente realizar a reação II.

Você pode simplesmente deixar a solução exposta ao ar por umas semanas e deixar a natureza seguir seu curso. Mesmo durante a filtração é possível observar a formação de um lodo marrom claro a amarelo de Fe(OH)3 no frasco devido à oxidação do ferro. O problema disso é que à medida que a reação ocorre na superfície exposta ao ar, o hidróxido de ferro forma uma película que impede o oxigênio de se dissolver adequadamente na solução. De tempos em tempos é necessário agitar a solução para romper a película. Se deixar tempo suficiente, ela fica espessa e afunda por si só, mas outra se forma. O processo fica muito lento e o perigo de alguém derrubar o recipiente e fazer a maior anarquia aumenta.

Quem tem uma bombinha de aquário pode usar! Basta por a solução numa garrafa alta e deixar borbulhando. A reação irá ocorrer em toda a mistura e esta ficará turva em pouco tempo pela formação de ferro trivalente. Leva mais ou menos uma semana de borbulhamento para converter todo o cloreto ferroso em cloreto férrico.

Eu uso um agitador mecânico que fiz para mover a bandeja de um lado para outro durante a corrosão. Isso será tema de outro post. Novamente, basta deixar passar a noite na bandeja sendo agitada para obter o resultado desejado.

Nenhuma das reações que descrevi é perigosa, tóxica ou gera qualquer gás. O único perigo real é de manchar tudo a sua volta. Deve-se tomar cuidado de colocar a palha de aço na solução aos poucos e monitorar o calor gerado. Eu uso um vidro de azeitonas como recipiente para a reação e tenho um porta filtro próprio para filtrar a solução. Não recomendo usar o da cozinha devido a riscos conjugais. Não tente convencer a esposa que os produtos são seguros. Não dá certo!

Abraços

Eduardo
« Última modificação: 27 de Abril de 2017, as 15:42:02 por Eduardo » Registrado

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rafammbass
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« Responder #1 : 03 de Outubro de 2010, as 18:11:29 »

Incrível, Eduardo! Eu sempre ficava com remorso de jogar a solução usada no esgoto. Agora vou poder aproveitar melhor e sujar menos o planeta!  Bravo
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Chris
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« Responder #2 : 03 de Outubro de 2010, as 19:07:38 »

 Bravo

ótima dica!
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diogogranado
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« Responder #3 : 04 de Outubro de 2010, as 00:24:16 »

Parabéns pela ótima dica e pela aula de química. Palmas Palmas
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« Responder #4 : 04 de Outubro de 2010, as 09:00:27 »

Solução ecologicamente correta!

Antes de ter um percloreto mais eficaz vamos ajudar a salvar o que ainda resta desse planeta.

Parabéns Eduardo!!
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maioli
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« Responder #5 : 04 de Outubro de 2010, as 10:24:31 »

Grande idéia!  Palmas Já que vc não fugiu da aula de química, para nossa alegria, veja aí nos seus alfarrábios se há vantagem em usar o peróxido de hidrogênio - que as loiras falsas tanto adoram - para um processo de oxidação mais completo!! Metaleiro
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Cogumelo
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« Responder #6 : 04 de Outubro de 2010, as 10:36:40 »

Muito bom Eduardo, parabéns pelas dicas!  Bravo

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Antes de ter um percloreto mais eficaz vamos ajudar a salvar o que ainda resta desse planeta.
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Abraços!
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Marcos Câmara
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« Responder #7 : 04 de Outubro de 2010, as 10:40:06 »

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Antes de ter um percloreto mais eficaz vamos ajudar a salvar o que ainda resta desse planeta.
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Abraços!
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« Responder #8 : 04 de Outubro de 2010, as 10:47:53 »

Excelente dica!

A partir de hoje vou fazer isso. Percloreto pelo ralo nunca mais Azn.

Parabéns!
Palmas
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Eduardo
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« Responder #9 : 04 de Outubro de 2010, as 11:16:33 »

Oi Maioli

há vantagem em usar o peróxido de hidrogênio - que as loiras falsas tanto adoram - para um processo de oxidação mais completo!!

Levei alguns anos de tentativa e erro para aperfeiçoar o processo, principalmente na parte da oxidação. O resto é bem simples, mas oxidar é mesmo um problema. Tentei jogar água oxigenada. Funciona em termos. Na mesma hora que você joga ocorre um aquecimento da solução, mostrando que houve reação, mas ocorre também uma efervecência e boa parte do oxigênio vai para a atmosfera. Se estiver numa garrafa, pode fechar a tampa e deixar que o gás termine de reagir. O problema mais sério é que mesmo usando água de 40 volumes, a solução final fica muito diluida. Pense que normalmente trabalhamos com volumes em torno de 100 a 200ml. Jogar mais 100ml de "água" vai dissolver muito o caldo e a eficácia cai.

O segredo do percloreto de ferro é a concentração de ferro +3. Você pode na verdade usar qualquer sal de ferro +3. Dá até para fazer seu corrosivo em casa com coisas que você compra no supermercado. Você pode reagir bombil com vinagre de álcool, fazendo acetato de ferro +2 e oxidar a ferro +3. O problema é que o vinagre tem apenas 4% de ácido acetico e o corrosivo final será diluido demais para ser eficaz. Leva dias para corroer uma plaquinha. Tenho quebrado a cabeça numa forma de conseguir um ácido seguro mais concentrado para fazer meu próprio corrosivo. Já tive sucesso usando ácido sulfúrico que comprei numa casa de baterias. O persulfato é tão bom quanto o percloreto, mas também rasguei uma calça por acidente com o ácido. Foi só limpar a mão na calça e esperar até o dia seguinte. Ácido muriático funciona nota 10. Você obtem como resultado a coisa real! Vira percloreto de ferro! Mas o desgraçado é asfixiante. Não vale o risco.

Com vinagre fica lindo! A reação ocorre lentamente a medida que o bombril é dissolvido pelo ácido soltando pequenas bolhas de hidrogênio. O sal final não tem nada de tóxico e você pode até tomar como fortificante! O ruim é a concentração. Tem que deixar dias abeto para a água evaporar e sobra muito pouco no final. Se eu descobrir como fazer para concentrar o ácido, faço a segunda parte do post como "partindo do zero".

Abraços

Eduardo
« Última modificação: 04 de Outubro de 2010, as 13:12:04 por Eduardo » Registrado

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« Responder #10 : 04 de Outubro de 2010, as 11:26:29 »

ótima contribuição Eduardo

o meio ambiente agradece!
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« Responder #11 : 04 de Outubro de 2010, as 15:01:16 »

Fantástica contribuição Eduardo...

Ja tem bastante tempo que eu nem faço placas, mas de um tempo pra ca, sempre que preciso fazer, uso ácido clorídrico e água oxigenada... mas tem o risco dos gases liberados... é meio perigoso...

Valeu pelo post, vou experimentar isso com certeza...
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« Responder #12 : 04 de Outubro de 2010, as 15:28:28 »

otima contribuição Eduardo
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« Responder #13 : 04 de Outubro de 2010, as 15:42:02 »

Estou no mesmo caminho do Big, não faço mais minhas placas, e quando faço, uso ácido. Mas é uma ótima contribuição!  Bravo

Gostaria de pedir ao Eduardo a autorização para imprimir esse processo, e entrega-lo aos meus clientes (alunos de eletrônica e professores).

Quanto mais pessoas atingirmos, melhor pro planeta  Wink
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Eduardo
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« Responder #14 : 04 de Outubro de 2010, as 18:26:22 »

Oi Fovb

O que eu entendo de forum é que tudo que escrevemos aqui é de domínio público. Pode copiar a vontade!

Abraços

Eduardo
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