Bakır II Klorür kimyasalının hazırlanması

[taydin]

Daha önce Laminasyon Yöntemi ile evde PCB imalatı konusunda Bakır II Klorür asitinin hazırlanmasını deneme yanılma yoluyla yapmıştım ve o karmaşa içerisinde bu asitin nasıl hazırlandığını net olarak görmek zor. O yüzden ayrı bir konu açıp bu asitin hazırlanmasını anlatacağım.

Baskı devre hazırlamak için bakır II klorür bazlı asitin büyük avantajları var. Kullandıldıktan sonra içine oksijen katarak yenilenebiliyor ve tekrar kullanılabiliyor. Buradaki anlatımda Etching with Air Regenerated Acid Cupric Chloride linkindeki açıklamalardan yararlandım. Bu sayfada konunun anlatılış şekli oldukça teknik, kimyager olmadan anlamak zor. Ama önemli olan noktaları oradan çıkarıp burada basit olarak anlatmaya çalışacağım.

 

[taydin]

Bugün kimyager şapkamı takıp çözeltiyi hazırlamanın ilk aşaması ile uğraştım Yani saf su ile bakır II klorür karışımı. Yukarıda bağlantısını verdiğim sayfada, en iyi sonuç için 1.240 - 1.330 gr/cm[SUP]3[/SUP] lük bir özgül ağırlık hedeflenmesi gerektiğini söylüyor. Ben de 1.280 gr/cm[SUP]3[/SUP] lük bir hedef değer seçtim. Bilindiği gibi saf suyun özgül ağırlığı 1.000 gr/cm[SUP]3[/SUP] ve biz bu saf suya bakır II klorür ekleyerek yoğunluğu artırıyor olacağız.

 

[taydin]

Şimdi benim burada yapmaya çalıştığım şey, optimum yoğunluğu elde etmek için belli bir miktar saf suya ne kadar bakır II klorür eklenmesi gerektiğini bulmak. Bunu bir kere bulduktan sonra artık o rakamı başkaları alıp doğrudan kullanabilir, buradaki prosedürü tekrar uygulamaya gerek yok.

Öncelikle dolu olan bakır II klorür kabını tarttım. 822 gr

Sonra 500 ml lik mezürün içine tam 350 ml saf su koydum. bakır II klorür eklenince hacim artacağı için biraz marj bırakmış oldum, doldurmadım. Sonra da bakır II klorür ekleyip karıştırdım ve arada bir de dansimetre ile ölçüm yaptım. Özgül ağırlık 1.280 gr/cm[SUP]3 [/SUP]gördüğüm anda bakır II klorür eklemeyi durdurdum.

1.200 - 1.300 arasını ölçmeye yarayan dansimetre

Dansimetreyi mezüre daldırdım ve 1.280 gr/cm[SUP]3 [/SUP]ölçtüm

 

[taydin]

Görüldüğü gibi çözelti koyu yeşil renkte. Benim daha önce ilk yaptığım plaketleri eritmek için hazırladığım çözelti turkuaz renkte idi, dolayısıyla benim hazırladığım olması gerekenden çok daha ince olmuş

Bu aşamada, bakır II klorür kabını tekrar tarttım: 642 gr. Demekki 822 - 642 = 180 gr bakır II klorür kullanmışım. Yani 350 ml saf suya 180 gr bakır II klorür attık.

Sonuç olarak, 1000 ml saf suya yaklaşık 514 gr bakır II klorür atarsak, özgül ağırlığı 1.280 gr/cm[SUP]3[/SUP] olan bir çözelti elde ediyoruz ve bu da en ideal rakam.

 

[taydin]

Biraz önce mezür ve çubuk dansimetre kullanarak çözeltinin özgül ağırlığını belirledik.

Şimdi aynı tespiti, sadece tartı kullanarak da yapalım. Bunu ben daha önce yapmak istiyordum zaten, o yüzden yukarıdaki işleme başlamadan önce, mezürün darasını bir kenara not etmiştim. Mezürün boş ağırlığı: 491 gr idi.

Şimdi mezürün dolu ağırlığını tartıyoruz ve 1016 gr olduğunu görüyoruz. O halde içerideki çözeltinin ağırlığı 1016 - 491 = 525 gr

Çözeltinin hacmi de 416 ml. O halde özgül ağırlık nedir? 525 / 416 = 1.262 gr/cm[SUP]3[/SUP]

Hmm, sonuç yakın, ama gene de arada bir fark var

 

[taydin]

Doğru sonuç çıkması için ya hacmin 410 ml olması lazım yada ağırlığın 532 gr'a çıkması lazım. Tartının 7 gr hata yapması mümkün değil. En fazla 20 mg hatası var. Hacmin de 410 olması mümkün değil, mezürde çok net görüyorum (Aslında şu anda 415 ml ye düşmüş, muhtemelen soğuduğu içindir, karıştırırken ısıtmıştım çabuk erisin diye).

Peki bu fark nereden kaynaklanıyor? Acaba bu çubuk dansimetrenin toleransı mıdır?

 

[taydin]

Neyse, neticede hem çubuk dansimetre kullanarak, hem de hassas tartı kullanarak istediğimiz özgül ağırlığa sahip çözelti için ne kadar bakır II klörür karıştırmamız gerektiğini tespit ettik.

1000 ml saf suya ≈500 gr bakır II klorür katıyoruz.

 

[taydin]

Mevcut bir çözeltinin özgül ağırlığının ne olduğunu belirlemek için elimdeki hassas tartıyı kullanabileceğim. Mezürün boş ağırlığını tartıp sonra içine çözelti doldurup tekrar tartarak toplam kütleyi, mezür skalasını kullanarak da hacmi biliyoruz, özgül ağırlık hesaplanabilir. Ama Bunun daha kolay bir yolu var.

Atölyede frezenin bor yağının kıvamını tutturmak için kullandığım bir refraktometre vardı elimde. Bu refraktometre ile şimdi doğru yoğunlukta olan çözeltinin ölçümünü yaptım ve 40 Brix çıktı. Bu durumda hiç tartı ve mezür ile uğraşmadan, hemen asitten pipet ile örnek alıp refraktometreye koyuyoruz ve 40 Brix gördük mü herşey tamamdır

Normalde refraktometreler bir sıvıdaki şeker oranını belirlemek için kullanılıyor. Veya uygun skala konduysa, akü asitini veya alkol oranını belirleyen refraktometreler de var. O yüzden şunu bilmek önemli, burada benim ölçtüğüm 40 Brix'in herhangi bir nicelik anlamı yok. 1 Brix, 100 gr çözeltide 1 gr şeker var demek. Bizde şeker falan yok, o yüzden 40 değerinin bir nicelik anlamı yok. Tek anlamı, eğer 40 Brix okursan, çözeltinin yoğunluğu doğru değerdedir.

 

[taydin]

Bundan sonraki aşama, karışıma uygun miktarda HCL asiti karıştırmak. Burada da kriter belli bir molariteyi tutturmak. Bununla ilgili henüz yeterince bilgim yok, bunu biraz daha araştıracağım. Ama HCL asiti de 1000 ml'ye ne kadar eklememiz gerektiğini belirledikten sonra tarif hazır. HCL de eklendikten sonra karışım artık PCB eritecek duruma gelmiş oluyor.