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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
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