探讨一下“绿色环保蚀刻剂”的成分

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探讨一下“绿色环保蚀刻剂”的成分

herrick2015/06/16化学 IP:天津

最近淘宝上看到一种绿色环蚀刻剂在卖，用来蚀刻覆铜板形成线路用的。蓝色环保蚀刻剂的成分我们清楚的，是过硫酸铵或过硫酸钠，因为反应生成硫酸铜呈蓝色而得名。这种绿色环保蚀刻剂，却没有见过，下面引用一下卖家的商品详情：

绿色蚀刻剂，品质更加优秀，速度更快，并且还可重复使用，非常超值。因为这是一种全新的蚀刻剂，跟以往您用过的任何一种蚀刻剂（包括兰色蚀刻剂）都是不同的，所以请一定花些时间弄清楚它的使用方法，一定不要照搬以前的使用经验，按如下方式操作，将发挥最大效能：

1、先确定蚀刻电路板打算要用到的水量，比如200ml（水量可用矿泉水瓶来量，上面有标毫升数，也可以用秤来称，1ml水正好为1克），然后不断加入粉剂，并充分溶解，直到再无法溶解更多为止，也就是达到饱和状态（这个量根据不同的水温，大概是1：2到1：3的样子，也就是200克水加入大概60到100克的药粉，不要心疼，舍不得，因为现在配制的溶液将成为母液，以后此母液可以不断重生不断重复使用的，注意，变成了绿色的溶液才叫母液哈），此时得到的溶液是无色透明的，
２、配好后，放入电路板并不停晃动，此时会发现溶液的颜色在快速发生变化，逐渐在变绿，你一旦发现溶液颜色已经开始变化，就表明电路板中的铜正在溶解，而且是一刻不停地往水中溶解，所以尽管放下心来（只是叫您放下心来，不是放松哈，手不能停止晃动的，必须不停晃动，呵呵），可以建立起信心，用不了多久，电路就会在不经意间就蚀刻完成了。以下方式将加快您的蚀刻进程：
在蚀刻时不停晃动，晃动幅度及频率可以大些，请一定要用边缘陡一些的容器，而且是那种带盖的盒子，比如带盖的保鲜盒，这样晃动幅度才能最大，不要用圆形的脸盆之类的容器，边缘陡才能形成有效的水流冲击，这个对速度影响很大。再次提醒，晃动是必须的，不晃，效率迅速降低。
换用热水，直接用烧到１００度的热水配制，可使速度提高近一倍，比如原本要用8分钟的，现在只需4分钟左右。
请记住，每次蚀刻后的溶液不要倒掉，请保留，此溶液对于兰色蚀刻剂来说，基本就是废液，只能废弃，而对于绿色蚀刻剂来说却是有价值的宝贝，它有个专门的名称，叫做“母液”，是可以再生重复使用的！切记切记！以后每次蚀刻都请在此母液中少量加水，少量加粉来进行，只要溶液颜色能保持那种清澈透亮极漂亮的翠绿色，就表明可以再用。保留时请不要密封，与空气接触更有利于长期使用，因为它会自动吸氧，使蚀刻力保持，这是一种极其优良的品性，相比于兰色蚀刻剂只有第一次使用有效，随后效力随着逸出的气泡迅速丧失是完全不可比的。兰色蚀刻剂一遇水即快速放出自己的有效成份变成汽泡挥发掉，而这个绿液却能将空气中的氧气给吸收固定，孰优孰劣，相信随着时间的推移，你会有个判断的。商品链接见这里：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.xy4alr&id=39645910846&ns=1&_u=g2cds4rla7d8&abbucket=15#detail 里面的描述相对详细一点儿。
分析形成所谓母液的时候，溶液是绿色的，2价铜呈绿色的应该是CuCl2，那么蚀刻液的成分应该是强酸弱碱盐。工业用碱性蚀刻液的成分包括CuCl2、NH4Cl,氨水用来调节PH值。考虑这种蚀刻剂利用反应过程中生成的CuCl2, 实验采用NH4Cl进行了对比测试，在室温下，200ml水溶解至饱和，放入覆铜板并搅动，30分钟未见反应发生。估计成分非单组分。大家可以探讨一下，这种所谓绿色蚀刻剂的成分

来自：数理化 / 化学

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~~空空如也

herrick

作者

10年0个月前 IP:天津

773646

2楼

引用 20！不曾存在:
大概有氯化铁和大量氯化铵，氯化铁可能用别的类似试剂代替了

看其商品说明，刚刚配制的溶液呈无色透明，基本可以否定氯化铁的存在。尝试在溶液中加入过硫酸铵来增加Cu2+的浓度，试验也失败了

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herrick

作者

10年0个月前 IP:天津

773817

10楼

引用 TBsoft:
介绍一个工业用酸性氯化铜PCB蚀刻液的配方：二水合氯化铜200g/L，工业盐酸100ml/L，食盐100g/L。

再生方法之一就是通压缩空气氧化，加入盐酸可以避免沉淀的生成。

当然，这个所谓的“绿色环保腐蚀剂”的“再生”能力是很...

测试配制20%浓度的过硫酸铵溶液，加食盐至饱和，温度控制在45度左右，投入35um厚单面覆铜板并不停搅拌，到完全蚀刻耗时8分钟，与单纯使用过硫酸铵接近。反应生成溶液呈蓝绿色。再次配制10%过硫酸铵溶液，加食盐至饱和，再加氯化铵至饱和，溶液呈无色透明，同样投入35um厚覆铜板并不停搅拌，溶液颜色变到翠绿，明亮，板面呈淡粉红色，证明蚀刻开始。搅拌至20分钟，蚀刻未完成。后怀疑失败，静置2小时后观察，蚀刻完成，溶液变为暗绿色，发黑。再次加入氯化铵至饱和，溶液颜色未发生变化。

图片展示的颜色接近于目视，溶液颜色已经明显发暗。

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herrick

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10年0个月前 IP:天津

773887

14楼

引用 314152:
这东西我也有，不过没用热水，放里头第二天再看，另外用马克笔画，不到半分钟笔迹全没，整个板子全空了，只好用涂改带。另外我的母液已经用了一年了，每次加粉加水，泡了几十块了

马克笔画出的痕迹会被破坏，猜测溶液是呈碱性的。更猜不到了

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herrick

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10年0个月前 IP:美国

774175

16楼

引用 TBsoft:
很可能是过硫酸铵（或者过硫酸钠）和食盐的混合物。

过硫酸根离子的氧化性极强，标准电极电势2.05V（相比之下高锰酸根离子在酸性环境下的标准电极电位也只有1.51V），因此过硫酸盐氧化铜的反应在热力学上是非常有利的，但在动力学上却不利，...

重复了一次过硫酸铵+氯化钠的实验。表面看上去与商品介绍里很类似

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herrick

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10年0个月前 IP:美国

774186

18楼

引用 smith:
过硫酸盐可能性比较大。
话说我大学的时候全部用氯化铁，结果报废了一条牛仔裤，上面全部是三氧化二铁的斑

其实过硫酸盐更可恨。三氯化铁因为颜色的原因，本身我们就会比较注意，不小心被浅到也可以及时处理。而过硫酸盐因为溶液颜色不深，沾染到衣物上往往不会及时发现。然后，沾染的部位就被漂白了，而且无法恢复

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herrick

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10年0个月前 IP:美国

774187

19楼

不过我分析还应该是改版酸性氯化铜蚀刻剂。但初始时溶液呈无色透明，否定了CuCl2的存在，比较难想到是氯化铵添加了什么内容，一开始是引发反应，使溶液中存在了Cu2+，之后的反应就比较容易理解了，CuCl2和NH3Cl共同作用，这两者本身就是酸性蚀刻剂的主要成分

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herrick

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10年0个月前 IP:天津

774883

21楼

买回540克样品，打开包装后闻到氨味，主观感觉与过硫酸铵很接近。取少量配制成饱和溶液，投入18um厚双面覆铜板并不停摇动容器，开始反应后，很快溶液呈淡蓝色，数分钟后逐渐变绿，最后变为淡黄绿色。蚀刻共用时16分，效果没有宣称的那么好。为了比较效果，用冷水配制饱和过硫酸氨溶液，并加食盐至过量，重新进行蚀刻，过程中溶液未变蓝，同样厚度、面积的覆铜板蚀刻耗时5分钟，且蚀刻过程中溶液温度自行上升到35度左右。最终两者形成的”母液“颜色极其接近。因覆铜板用尽，没能比较两种成分的"溶铜“能力是否有差别。TBsoft 的推测极可能是正确的。现在的问题是使用什么试剂滴定，能确认各种成分的比例。肯定存在的有NH4+和Cl-，可能存在的Na+和SO4 2-。

引用