Faça seu corrosivo em casa!

[Eduardo]

Oi Pessoal

Este é mais um post na série daqueles buscando alternativas ecológicas e acessíveis para quem faz placas de circuito impresso em casa.

Depois da bem sucedida experiência de corrosão com vinagre e água oxigenada (levou 6 horas para corroer, mas deu certo!), resolvi passar a solução final pelo mesmo processo de recuperação de percloreto de ferro que já descrevi aqui no fórum.

O processo funcionou e produziu o acetado férrico, ou peracetato de ferro. Daí eu comecei a perceber algumas vantagens nisso.

O maior problema do processo do vinagre com água oxigenada é o tempo para corrosão. Vinagre é uma solução aquosa de 4% de ácido acético mais corantes. O ácido acético não é volátil e é um ácido fraco, o que faz dele um produto muito seguro para ser manipulado em casa. Mas com apenas 4% de concentração seu uso como corrosivo fica frustrante, para dizer o mínimo.

É possível comprar no mercado ácido acético concentrado. É usado na revelação de filmes e fotos em preto e branco e a maior parte das casas especializadas em revelação tem isso na prateleira. Mas muita gente mora em cidades pequenas no interior e não tem acesso fácil a esses materiais. Vinagre por outro lado tem em qualquer quitanda.

Concentrar o ácido a partir do vinagre não é fácil. O ponto de ebulição do ácido é muito próximo ao da água e ferver vinagre faz o ácido ir embora. Congelamento fracionado também não funciona. O vinagre não congela fácil e quando faz, congela de uma vez.

Mas concentrar o peracetato de ferro é bem fácil. É só deixar na bandeja exposto ao ar e esperar que a água evapore. Então resolvi produzir o acetato férrico diretamente pelo processo que descrevo a seguir.

Para fazer seu corrosivo em casa você vai precisar do seguinte:

1-Vinagre de álcool. Eu uso este por não ter corantes. É um liquido claro levemente amarelado.
2-Palha de aço. Eu usei açolã por ser mais barata que Bombril, mas qualquer outra serve.
3-Um equipo de soro. Vende em farmácia. É aquele caninho com a coisa que fica gotejando. É importante para controlar a velocidade da reação.
4-Um funil
5-Garrafas para conter a solução
6-Uma bandeja de corrosão para concentrar o corrosivo.

O primeiro passo é molhar a palha de aço com vinagre. É para deixar úmida apenas, sem ficar pingando. É importante que tenha contato com o ar.

Em seguida coloque a palha toda no funil. É bom colocar um pedaço de algodão no fundo para funcionar como filtro. Queremos apenas o líquido que vai sair dessa gororoba.

Em poucos minutos a palha vai começar a enferrujar. É isso mesmo que queremos. Monte o equipo de soro usando a garrafa de vinagre como sendo o soro. Lembre de fazer um furinho com uma agulha na garrafa para que o ar possa entrar. Você vai ter que regular a manopla que vem com o equipo para ter uma gota a cara 20 ou 30 segundos. Mais rápido que isso não adianta. Vai ficar gotejando por mais de 24 horas.

Eu usei uma garrafa de vinagre cortada para apoiar a outra emborcada, como mostro nas fotos.

Conforme o vinagre cai sobre a palha enferrujada, o ácido reage com a ferrugem produzindo acetato férrico. Para quem gosta de química, a ferrugem que produzimos é hidróxido férrico. Isso reage com o ácido acético produzindo acetato férrico e água.

A garrafa que você colocou sob o funil vai lentamente se encher de um líquido com cor laranja, que é o acetato férrico. Mas será com concentração de apenas 4%. O segredo agora é pegar esse caldo e colocar na bandeja para concentrar. Você deve deixar evaporando até ficar com apenas 75ml de solução. Se concentrar mais, ele fica mais forte, mas nessa concentração já dá para o gasto. Durante o gotejamento uma parte da água já evapora na palha de aço, o que ajuda a ganhar tempo.

Eu não espero a garrafa encher. Conforme vai caindo, já jogo na bandeja.

Para testar a solução eu corroí a plaquinha da foto.

Uma vez utilizada, a solução pode ser recuperada acrescentando mais vinagre e deixando exposta ao ar para oxidar e concentrar. Alias, acho uma boa ideia cada vez que usar, completar o volume com vinagre. Isso vai manter a solução sempre forte e evitar a formação de depósitos de óxido de ferro que aparecem no percloreto velho.

Testem e postem suas impressões.

Abraços

Eduardo

[ApAcHee*]

Parabéns Eduardo, novas ideias facilitam a nossa vida!

você chegou a fazer uma cronometragem do tempo de corrosão? Um dos principais fatores para mim é o tempo, quanto menos, melhor!

 

[Eduardo]

Oi Apachee

O tempo do acetato férrico concentrado é mais ou menos compatível com o percloreto, mas não fiz cronometragem. Pretendo fazer um ensaio mais controlado e medir os tempos de reação de cada uma das opções mais populares e outras menos conhecidas. Mas para isso preciso antes cristalizar o acetato férrico e diluir numa concentração conhecida. Sem o controle da concetração qualquer comparação é inútil.

Abraços

Eduardo

[EddieTavares]

Por que a corrosão da palha de aco não pode ser direta? O oxigênio do ar participa da reação?

[Cleiton Carvalho]

Olá eduardo!

Me autoriza a copiar essa matéria e mostrar aos professores e alunos do curso de eletrônica que estou a cursar??

Sobre o artigo mais uma vez você está de parabêns.

[Eduardo]

Oi Pessoal

Por que a corrosão da palha de aço não pode ser direta? O oxigênio do ar participa da reação?

Sim, Eddie. O oxigênio da atmosfera é parte importante da reação. O processo todo engloba duas reações. Primeiro temos que produzir hidróxido férrico:

4 Fe + 3 O2 + 6 H2O    →   4 Fe(OH)3   (em meio ácido)

Essa é a reação clássica da ferrugem. Daí é só reagir a ferrugem com o ácido acético:

Fe(OH)3 +3 CH3COOH    →    Fe(CH3COO)3 + 3 H2O

Se você apenas mergulhar a palha de aço no vinagre terá:

Fe + 2 CH3COOH    →     Fe(CH3COO)2 + H2

Neste caso o resultado da reação é acetato ferroso e hidrogênio gasoso. Como o ácido acético é fraco, a reação pode levar semanas para ocorrer. Se deixado em contato com o ar o acetato ferroso reagem com o oxigênio e produz acetato férrico e hidróxido de ferro. A vantagem de fazer com o gotejamento é acelerar a oxidação para que ela aconteça em toda a superfície úmida da palha.

Veja, o que realmente manda na corrosão do cobre é ter um oxidante forte. No caso do método do ácido e peróxido, o peróxido é o oxidante forte. No caso dos sais férricos, o ferro trivalente é o oxidante forte. Mas o estado natural do ferro é o bivalente. Para passá-lo a trivalente é necessário reagir com oxigênio ou outro oxidante forte. Em nosso caso, oxigênio tem de graça no ar!

Me autoriza a copiar essa matéria e mostrar aos professores e alunos do curso de eletrônica que estou a cursar??

Claro, Cleiton! Fico honrado! Só não esqueça de dar os créditos ao fórum HandMades. Tudo o que se posta aqui vira domínio público imediatamente, mas dar crédito é uma atitude gentil!

Abraços

Eduardo

[Cleiton Carvalho]

Só não esqueça de dar os créditos ao fórum HandMades. Tudo o que se posta aqui vira domínio público imediatamente, mas dar crédito é uma atitude gentil!

Obrigado Eduardo, pode ficar tranquilo que o crédito é fundamental.

[Jupterra]

Eduardo.

Acrescentei uma pequena quantidade de "limpa-alumínio" à mistura de Vinagre/Acetona e ao que me pareceu a corrosão ficou mais rápida.
Lembrando que; tenho por hábito; aquecer o líquido, antes de iniciar a corrosão em si.

[Eduardo]

Oi Jupterra

Fiz uma pesquisa rápida no Google e descobri que o principal componente do limpa alumínio é um ácido sulfônico.

Ácidos sulfônicos são um grupo químico derivado do ácido sulfúrico onde um dos grupos OH do ácido foi substituído por uma molécula orgânica. Existem vários desses ácidos. Os mais comuns são o dodecil sulfônico e o benzeno sulfônico.

A reação ficou mais rápida porque os ácidos sulfônicos são fortes! São produtos tóxicos, causam queimadura na pele e são poluentes. São largamente empregados na industria química na produção de detergentes e corantes.

É possível fazer a corrosão da placa apenas com limpa alumínio e água oxigenada e obter bons resultados em termos de tempo. O vinagre pode ficar de fora que não fará falta alguma.

Acho muito válida a sua experiência e o resultado é bem interessante. No entanto isso vai na direção contrária do que estou tentando propor com essa série de posts! O meu objetivo é propor formas seguras, baratas e menos poluentes para produzirmos placas de circuito em casa.

Eu não vejo problema em deixar uma criança de 10 ou 11 anos fazer circuito impresso com percloreto de ferro, acetato férrico ou vinagre e peróxido de hidrogênio. O máximo que pode acontecer é manchar uma roupa. Mas acho pouco prudente, mesmo para um adulto, usar químicas mais “fortes” como ácido clorídrico, bisulfato de sódio, ácido nítrico ou ácido sulfônico.

Se quiser uma reação mais rápida, use ácido sulfúrico. O ácido sulfúrico em solução de 30% pode ser comprado em lojas de bateria bem barato. Nessa concentração ele não agride a pele (mas se cair na mão, lave!), mas pode estragar roupas. A grande vantagem que vejo no ácido sulfúrico é ser um ácido fixo. Ele só evapora acima de 300 graus Célsius. Não haverá liberação de gás tóxico ou irritante com seu uso, ao contrário do que ocorre com o ácido clorídrico.

Abraços

Eduardo

[Claudio DiSouza]

Se quiser uma reação mais rápida, use ácido sulfúrico. O ácido sulfúrico em solução de 30% pode ser comprado em lojas de bateria bem barato. Nessa concentração ele não agride a pele (mas se cair na mão, lave!), mas pode estragar roupas. A grande vantagem que vejo no ácido sulfúrico é ser um ácido fixo. Ele só evapora acima de 300 graus Célsius. Não haverá liberação de gás tóxico ou irritante com seu uso, ao contrário do que ocorre com o ácido clorídrico.

Então pelo a mistura podera ser agua oxigenada 40vols + Acido de Bateria?... em que proporção?

[Eduardo]

Oi Cláudio

Você só vai encontrar água oxigenada liquida em farmácias até 10vol. Acima disso é a cremosa que não serve para estas aplicações. Pode misturar 100ml de água oxigenada com 100ml de ácido de bateria que vai funcionar bem.

Novamente quero frizar que o ácido sulfúrico é um ácido forte e pode causar danos sérios. Por ser um ácido fixo, a evaporação gradual da água da solução faz com que fique mais concentrado ao longo do tempo. O contrário ocorre com o ácido clorídrico e nítrico, que evaporam antes da água.

Para fazer placas em casa, prefira o percloreto de ferro.

Abraços

Eduardo

[EddieTavares]

Eduardo

Permita me descordar em alguns pontos:

O ácido sulfúrico é higroscópico, isto siginifica que ele absorve agua com facilidade - inclusive do ar - ao contrário da maioria dos outros ácidos ele não perde água ao ser exposto ao ar e sim ganha.

O ácido sulfúrico e todos os outros ácidos precisam de água para se ionizar (liberar ions de h+ que é de onde vem o seu poder corrosivo), sendo assim o ácido sulfúrico a 50% é muito mais corrosivo (e perigoso) que o ácido a 98%, como é vendido.

[Eduardo]

Oi Eddie

Por favor! Discorde! É da diferença de opiniões que saem as boas ideias.

De fato da forma como eu coloquei ficou duvidoso, então vamos por as coisas bem claras:

Ácido Sulfúrico é perigoso! Na concentração em que é usado para baterias ele não vai abrir um buraco na sua mão, mas não quer dizer que vá fazer sua pele ficar macia e perfumada. Deve-se ter cuidado ao manipular.

Eu considero o ácido sulfúrico a 32% mais seguro que o ácido clorídrico a 30% por não liberar gases. Você não vai se asfixiar trabalhando com ácido de bateria num apartamento e pode ter um acidente sério se inalar os vapores do ácido muriático. Mas se pingar no seu olho, você pode ficar cego com qualquer um dos dois.

O ácido sulfúrico não é apenas higroscópico. Ele é um desidratante forte quando concentrado. Absorve água do que puder, mesmo de madeira ou sua pele, liberando grande quantidade de calor no processo. No entanto, ele perde a propriedade conforme se hidrata.

De acordo com a temperatura do ambiente, o ácido diluído pode ganhar ou perder água. Na concentração usada em baterias ele tende a perder água. Tanto que as baterias antigas secavam e tínhamos que completar com água destilada. Exposto ao ele vai perder água até atingir uns 40% ou 50% de concentração. Neste ponto a pressão de vapor iguala a força higroscópica e para cada molécula de água que evapora, outra condensa, mantendo a concentração. Aquecendo a solução pode-se atingir concentrações mais altas, limitando a 98%. Os últimos 2% de água não podem ser removidos por destilação simples.

Em concentração acima de 50% ele é perigoso. Se não arrancar sua pele por ação ácida, arranca como desidratante.

É bom frisar novamente que o objetivo desta série de posts é mostrar formas mais seguras de se corroer placas de circuito em casa. O uso de ácido sulfúrico ou clorídrico (muriático) vão na contramão da proposta. Mencionei seu uso apenas como ilustração.

Não usem ácidos fortes em casa! Se mesmo assim for usar, vista óculos de proteção, luvas de borracha e avental.

E você que está lendo o alerta e fazendo careta, depois não venha reclamar! Você foi avisado!

Abraços

Eduardo

[EddieTavares]

Eduardo

Quanto a concentração, tudo certo, ele é perigoso de qualquer forma. Mas acho que vc se equivocou:

Ácido sulfurico não libera gases, a não ser que esteja reagindo com o vasilhame... o que acontece com as baterias.

As baterias perdem água porque ela é assimilada pela reação com chumbo, por temperaturas altas e por vazamentos.


Bom... Eu me formei tecnico em química em 95, mas atuei em laboratório, trabalhei 8 anos na bunge como operador, onde tive contato com as fabricas de ácidos (h2so4, h3po4) e fertilizantes.

O ácido sulfurico para liberar gases precisa estar a uma concentração que eles consideram acima dos 100 % de ácido sulfurico, onde vc tem H2SO4 e SO3 diluido no próprio ácido sem água. O ácido sulfurico fumegante também é chamdo de oleum.

O gas liberado absorve a agua do ar ou de qualquer coisa (plantas, pele..) tornando-se ácido sulfurico (SO3 + H2O = H2SO4).

Eduardo, considero vc uma pessoa que tem muita propriedade no que fala, e tem contribuido muito para o conhecimento do pessoal do forum, minha intenção é incrementar o assunto, e não criar qualquer tipo de tensão.

Abraço.

[flaviobei]

Eduardo

Quanto a concentração, tudo certo, ele é perigoso de qualquer forma. Mas acho que vc se equivocou:

Ácido sulfurico não libera gases, a não ser que esteja reagindo com o vasilhame... o que acontece com as baterias.

mas o eduardo citou exatamente essa propriedade do ácido sulfúrico, é perigoso, mas é entre os ácidos perigosos, é o que oferece menos riscos, pois não libera gases

..
Eu considero o ácido sulfúrico a 32% mais seguro que o ácido clorídrico a 30% por não liberar gases. Você não vai se asfixiar trabalhando com ácido de bateria num apartamento e pode ter um acidente sério se inalar os vapores do ácido muriático. Mas se pingar no seu olho, você pode ficar cego com qualquer um dos dois.
...