Ортофосфорная кислота своими руками

[Кислота для проведения пайки необходима], если применение канифоли не позволяет качественно спаять между собой нужные элементы.

Использование паяльной кислоты для пайки способствует снятию оксидного пленочного слоя со спаиваемых поверхностей и дает возможность надлежаще подготовить их к соединению.

Как правило, канифоль используют, чтобы подготовить своими руками к пайке детали из меди. А вот паяльной кислотой пользуются для лужения не только меди, но и ее сплавов – бронзы и латуни.

А также для нержавейки, драгоценных и черных металлов, алюминия и никеля, даже для пайки чугуна.

Необходимость применения кислотных флюсов

Любая паяльная кислота — соляная или ортофосфорная, призвана создавать идеальную среду для взаимодействия припоя сэлементами.

Их применение позволяет убрать с рабочей области загрязнения и окислы, предотвращать возобновление окислительного процесса и снижать натяжение припоя, с целью его более свободного распространения.

В результате чего обеспечивается надежное спаивание деталей.

В зависимости от типа металла выбирают флюс для пайки. Здесь же стоит отметить, что паяльной кислотой не пользуются при компоновке плат.

Кислота относится к категории агрессивных сред и способствует разрушению, стоящих на ее пути компонентов.

Кроме того, она является идеальным электропроводником и обладает свойством создавать токопроводящие дополнительные каналы.

Поэтому не стоит рассчитывать даже на обезвреживание кислотной среды после пайки.

Флюс из соляной кислоты своими руками

Часто для обработки спаиваемых деталей приобретают флюс, который находится в свободной продаже, и называется просто паяльной кислотой.

Производитель дополняет продукцию инструкцией по условиям ее применения, которая позволяет легко сориентироваться в ее предназначении.

Обычно — это лужение и спаивание нержавейки, серебра, меди, алюминия и различных сплавов.

При производстве флюса используется соляная кислота, в которой растворяют цинк, в результате получается основа – хлорцинковое соединение. Подобный состав достаточно просто изготовить в домашних условиях своими руками.

Чтобы приготовить состав необходимо взять:

• 1 литр HCL (концентрированная соляная кислота);
• 412 г Zn (цинк).

Далее понадобится емкость из стекла, керамики или фарфора. В посуду сначала помещают цинк, затем наливается соляная кислота.

Очень важно готовить состав с осторожностью, кислотой заполняют ¾ емкости.

Цинк и соляную кислоту можно купить в специальных магазинах химических реактивов, но если дома есть старые пальчиковые батарейки «АА», Zn легко добыть из них.

После того как произойдет реакция растворения цинка в соляной кислоте, прекратится выделение водорода.

То есть в жидкости больше не будут образовываться пузырьки, она станет прозрачной. Готовый состав паяльной кислоты осторожно переливают в плотно закрывающуюся стеклянную тару.

Меры предосторожности: при изготовлении флюса рекомендуется находиться вблизи проточной воды, если состав вдруг попадет на кожу или, еще что хуже, в глаза, необходимо промыть их большим количеством воды.

Кстати, в качестве флюса может использоваться соляная кислота в чистом виде при условии обработки железных деталей.

Ортофосфорная кислота для получения флюса

Вторым распространенным типом кислоты для пайки считается ортофосфорная кислота – H3PO4. Она также идеально снимает с металлических поверхностей оксидную пленку и предупреждает ее возобновление.

Справка: H3PO4 (ортофосфорная кислота) – компонент многих антикоррозийных составов для обработки металлов.

Чтобы осуществить качественную пайку элементов из никеля или хрома, такую кислоту используют в неразбавленном виде. При этом приготовленный с ее применением состав, включает в себя 1/3 часть этанола или этилового спирта.

На долю ортофосфорной кислоты берется 32%, а 6% приходится на канифоль.

В других кислотных составах, используемых для лужения и пайки, доля кислоты может достигать 100%.

Очень часто H3PO4 соединяют с хлористым цинком, при этом его масса в готовом флюсе может достигать 50%.

Применение ортофосфорной кислоты не ограничивается пайкой никелевых сплавов, с ее помощью соединяют элементы из нержавейки, меди, алюминия и низколегированной стали.

Ортофосфорная кислота является составляющим компонентом классического активного флюса «Ф-38 Н», применение которого дает возможность осуществлять пайку медных сплавов и чистой меди, различных сталей и хромоникеливых сплавов.

«Ф-38 Н» – отличный вариант для проведения рабочего процесса в труднодоступных местах, обладает свойством защищать спаянные элементы от коррозии.

Составляющими компонентами «Ф-38 Н» являются: солянокислый диэтиламин и 25% ортофосфорной кислоты.

Ортофосфорный паяльный состав характеризуется как пожаро- и взрывобезопасный. При этом хранить и использовать средство рекомендуется со всеми мерами предосторожности.

При попадании на кожу следует промывать ее не менее 10 минут под проточной водой.

Применение олова для пайки

Для пайки металлов могут использоваться разные материалы, но проводить соединение элементов оловом намного проще и удобнее.

Оловом можно соединять детали из нержавейки, алюминия, меди, а также ее сплавов.

Олово расплавляют при температуре 2500, с этой целью могут применяться разные нагревательные приборы:

Паяльник – устройство с металлической рабочей частью и пластмассовой ручкой, может иметь разнообразные жала-наконечники.

Разогревается газовой горелкой.

Электрический паяльник – в комплекте имеет сменные жала различных размеров и форм. Конструкция собрана из паяльного стержня и нагревательной спирали, которая может иметь разную мощность нагрева.

Газовая горелка – переносная конструкция представляет собой емкость с ручкой и соплом для образования огня разной интенсивности.

Как правильно паять оловом нержавейку?

Для пайки элементов из нержавейки рекомендуется применять активную паяльную кислоту, например, хлорид цинка или ортофосфорную.

Флюс наносится на поверхность нержавейки прямо перед началом пайки. Расплавленным оловом облуживают наконечник паяльника и начинают хорошо прогревать поверхность нержавейки.

Процедуру повторяют до тех пор, пока покрытие не станет равномерным. В процессе пайки можно использовать канифоль, которая позволит сделать поверхность гладкой, путем удаления с припоя окиси.

После того как пайка нержавейки завершена, изделие отмывают от остатков кислоты мыльной водой. Излишки канифоли легко удаляются в холодной воде.

Здесь стоит отметить, что качественно выполненная пайка будет иметь равномерную и гладкую поверхность.

Как правильно паять оловом алюминий?

Прежде чем паять алюминий, проводят зачистку поверхности с помощью наждачной шкурки, затем рабочую область обезжиривают органическим растворителем.

Для спаивания алюминия понадобиться паяльник с мощность 100 Вт, а также припой из олова – 95% и висмута – 5%. В качестве флюса можно применить стеариновую кислоту.

Так как изделия из алюминия плохо поддаются пайке по причине быстрого образования оксидного слоя после зачистки, необходимо соединяемую поверхность залить горячей канифолью.

Затем жалом паяльника берут припой и переносят его на рабочую часть, обработанную канифолью.

Выполнив, таким образом, лужение алюминия, спаивать поверхность станет легче, к ней при необходимости можно будет припаять даже провода меди.

Кислород, вода и углекислый газ вызывают коррозию металла. Особенно жаль, когда коррозии подвергается автомобиль. Не все знают, что с этими повреждениями можно бороться. Ортофосфорная кислота применение от ржавчины в автомобиле известны многим.

Ортофосфорная кислота – неорганический водорастворимый продукт. На вид бесцветная жидкость, выпускается в форме 85% водного раствора. Свойства этой кислоты позволяют не только удалять окислы на металле, но и образовать сероватую защитную пленку, предотвращающую появление новой ржавчины.

После того как кислота разъедает оксид железа

…образуется фосфатированная поверхность, ее появление и объяснят защиту метала от дальнейшей коррозии при обработке кислотой. Ортофосфорная кислота часто храниться в сухом виде. До того как разбавить ее водой – это белый порошок. Эта кислота входит в состав большинства грунтовок по металлу. В составе средств для преобразования ржавчины это вещество будет главным элементом.

Как проводить очистку от ржавчины при помощи ортофосфорной кислоты дома?

Очистку нужно проводить крайне осторожно, иначе можно допустить истончение металла или даже образование дыр на авто. Поэтому нужно ограничивать степень воздействия ортофосфорной кислоты на металл. Во время подготовки поверхности к обработке, нельзя использовать шлифовальные диски со слишком сильной абразивной способностью. При этом можно повредить поверхность, которая уже не сможет выдержать последующую очистку.

Перед нанесением лучше оградить всю остальную поверхность от воздействия такого сильно действующего вещества как орфоосфорная кислота. Аккуратность и точность воздейтвия помогут избежать дополнительных трат на реставрацию не заржавевшей, но пострадавшей от попадания кислоты поверхности.

Если все сделать правильно, то поверхность полностью очиститься от ржавчины, которая рано или поздно уничтожала бы металл. Ортофосфорная кислота может нанести вред человеческому организму, поэтому все работы с ней ведутся в прочных перчатках и маске. Если ортофосфорная кислота попала на одежду, лучше снять её немедленно, это остановить попадание яда на кожу.

Существует три основных метода использования ортофосфорной кислоты для удаления налета ржавчины с металлических деталей. Выбор метода зависит от размера, степени повреждениях и других свойств очищаемого предмета. Очищения модно добиться полным погружением предмета в кислотную среду. Поверхность можно обрызгать ортофосфорной кислотой из пульверизатора или нанести валиком. Ржавчину можно удалить механически, потом обработав деталь кислотой.

Очищение методом погружения в кислоту

Если ортофосфорная кислота имеется в достаточном количестве, избавиться от ржавчины можно погрузив в нее деталь. Перед этим нужно полностью обезжирить поврежденный предмет, а затем смыть следы обезжиревателя. Очищенную деталь нужно нейтрализовать от действия кислот, поэтому ее обрабатывают раствором спирта и воды с добавлением нашатыря.

Затем деталь нужно основательно высушить. Все действия в этом процессе имеют свою производственную необходимость. Если погрузить в ортофосфорную кислоту неподготовленную деталь, травление пройдет неравномерно. Если не высушить деталь, например методом конвекции, на поверхности появится гидроксид.

Очистка от ржавчины нанесением ортофосфорной кислоты на поверхность

Если от ржавчины пострадала крупная деталь автомобиля и нет возможности погрузить ее полностью в раствор. Либо количество реагента сильно ограничено, можно использовать другой метод.

Тут тоже обязательно нужно очистить и обезжирить поверхность. Если степень заржавления высока, возможно нужно применить болгарку. В качестве насадки может быть металлическая щетка. Далее, удобным способом наносится ортофосфорная кислота. Через несколько часов поверхность можно нейтрализовать и очищать. Осторожно стоит отнестись к декоративным покрытиям на металле, не ко всем из них она дружелюбна.

Ортофосфорная кислота взаимодействует не только с окислившимся железом, но и с остальной частью металла. Это может привести к истончению и образованию дыр на поверхности. Этот процесс можно приостановить использую ингибитор « Катапин» . На литр воды требуется 1 грамм этого нейтрализующего вещества.

Преимущества ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота успешно справляется с ржавчиной на металле, эмалях и фаянсе.

Изделия из этих материалов могут быть успешно очищены от коррозии при помощи ортофосфорной кислоты. Кислота действует деликатно, не вызывая повреждений эмали. Помогает защитить металл от дальнейшего уничтожения ржавчиной.

Это средство известно как очищающее: ортофосфорную кислоту в быту используют для придания белизны сантехнике. Ванны и умывальники пожелтевшие от ржавой воды могут быть восстановлены этим методом. Чистить сантехнику нужно кислотой дополнительно разбавленной в пропорции 1 к 5 водой. Это позволит не разрушить эмаль при взаимодействии со слишком агрессивной кислотной средой. Будьте осторожны использую даже дополнительно разбавленную ортофосфорную кислоту в закрытых помещениях.

Ортофосфорная кислота категорически не подходит для обработки акрила! Обратите внимание из чего сделана ваша ванна, возможно вам не стоит использовать этот метод отбеливания от ржавчины. Ортофосфорная кислота давно и активно используется в автопромышленности. Убирать ржавчину без шлифовки, значит сохранить эмаль на поверхности и сэкономить на ее восстановлении.

Правила хранения ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота представляет из себя довольно агрессивное химическое соединение, и этим ни в коем случае не стоит пренебрегать. В сухом виде кислота должна быть помещена в полностью герметичную емкость. Чтобы из порошка получился высококачественный раствор кислоты, все используемые емкости должны быть сухими и чистыми.

Попадание примесей может сделать раствор бесполезным или привести к проявлению посторонних химических реакций, приходящих к образованию опасных для здоровья газов. Хранить кислоту нужно в сухом месте, где не возможно образование конденсата. Температура должна быть комнатной, без перепадов. Менять емкость в которой хранилась вещество изначально не нужно. Кислоту нужно хранить в той же емкости до самого окончания упаковки.

Перевозить ортофосфорную кислоту на большие расстояния можно только при наличии необходимой сопроводительной документации, так как это груз считается опасным.

Купить ортофосфорную кислоту для собственных нужд можно в автомагазинах и магазинах радио деталей. Цена на этот реагент весьма доступна, хотя небольшой объем будет стоит дороже на литр чем при покупки большой емкости.

Все существующие металлы, а также их сплавы, можно соединять друг с другом с помощью двух различных технологических процессов. Речь идёт о сварке и пайке. Под сваркой металлов подразумевают кратковременное разогревание двух металлических поверхностей в месте контакта до предельно высоких температур. При этих температурах соединяемые поверхности подвергаются полному расплавлению. В результате происходит соединение двух металлов на уровне межатомных связей кристаллической решётки. Следствием этого процесса является монолитный сварочный шов, по прочности иногда даже превосходящий прочность самих свариваемых металлических изделий.

Что такое пайка

Пайка — совершенно другой процесс. Он никак не затрагивает внутреннюю структуру металла. Протекает исключительно на поверхности спаиваемых материалов. Никаких монолитных соединений на уровне атомов при пайке не образуется.

Для осуществления пайки необходимо наличие третьего более легкоплавкого металла, который носит название припой. С помощью припоя и происходит непосредственно процесс спаивания. В качестве припоя чаще всего применяют чистое олово либо его всевозможные сплавы. Задача любой пайки состоит в том, чтобы расплавить припой и обеспечить его хорошее растекание по поверхности спаиваемых металлов. По мере застывания припой переходит из своего жидкого расплавленного состояния в состояние твёрдое и обеспечивает надёжное соединение двух металлических изделий.

На практике всё оказывается немного по-другому. Дело в том, что все без исключения металлы имеют на своей поверхности достаточно твёрдую и химически инертную оксидную плёнку. Прочность этой плёнки различна у разных металлов. Наиболее прочная оксидная плёнка образуется на поверхности алюминия. Эта плёнка, а также всевозможные механические загрязнения, которые всегда присутствуют на поверхности любого металла, приводят к тому, что припой не хочет растекаться по металлу.

То есть, говоря профессиональным языком, лужение металла не происходит. Вместо этого припой превращается в подвижный шарик, который катается по металлической поверхности, никак не соединяясь с ней. Это говорит о том, что сила поверхностного натяжения расплавленного припоя значительно выше, чем адгезия (прилипание) этого припоя к поверхности металла. Чтобы усилить адгезию припоя и обеспечить надёжную спайку двух металлов, используют так называемые флюсы.

Кислотные флюсы

Зачем применяются флюсы? Задача любого флюса состоит в том, чтобы:

• Растворить поверхностную оксидную плёнку на металле.
• Очистить поверхность от механических загрязнений.
• Препятствовать окислению и образованию новой оксидной плёнки.
• Снижать поверхностное натяжение расплавленного припоя, способствуя тем самым его свободному растеканию по металлу.

Канифоль

Среди радиотехников самым распространённым флюсом является канифоль. По сути, это смола хвойных деревьев, из которой с помощью процесса выпаривания удалили скипидар. Она широко применяется в силу своей дешевизны, простоты хранения и химической инертности. Канифоль в качестве флюса применяют для спаивания изделий из меди, латуни, серебра, никеля. То есть, тех металлов на поверхности которых оксидная плёнка не очень прочная и достаточно легко разрушается слабым воздействием расплавленной канифоли.

А вот когда речь заходит о таких металлах, как алюминий, чугун, всевозможные стальные сплавы или железо, канифоль перестаёт работать и её применение в этих случаях оказывается крайне неэффективным. Канифоль нужно заменить и сделать флюс более агрессивным, чтобы облегчить процесс паяния.

Паяльная кислота

Именно для этих целей и были придуманы так называемые химически активные кислотные флюсы. Существует несколько разновидностей кислотных флюсов в силу того, что разные металлы образуют на своей поверхности разные по прочности оксидные соединения.

Так называемую, паяльную кислоту можно легко приобрести в специализированном магазине, стоит она недорого. Но существует небольшая проблема. Чаще всего производители не указывают точный состав химического вещества, которое они продают под названием «паяльная кислота». А ведь, как известно, для пайки разных металлов требуются кислотные флюсы разного состава. Поэтому иногда намного рациональнее будет изготовить в домашних условиях тот или иной флюс под конкретный металл, чем покупать кота в мешке.

Хлорцинковый флюс

Для пайки применяют так называемую травленую кислоту. Это один из наиболее распространённых кислотных флюсов. Это и есть та самая паяльная кислота, что чаще всего продаётся в специализированных магазинах. Этот флюс в основном применяется для пайки железа. Например, для пайки кровельного железа можно использовать чистую соляную кислоту. Обычно же это раствор цинка в соляной кислоте, иными словами — хлористый цинк.

Все необходимые реактивы для этой реакции можно свободно приобрести в магазине химреактивов, а именно: гранулированный цинк и химически чистая соляная кислота. Это и есть состав паяльной кислоты.

Пропорции следующие:

• Концентрированная HCl: 1000 мл.
• Чистый цинк: 400 гр.

Для смешивания необходимо иметь соответствующую стеклянную, фарфоровую или керамическую ёмкость.

• В ёмкость в первую очередь помещается цинк, и только затем к цинку медленно добавляется тонкой струйкой соляная кислота.
• Ни в коем случае нельзя делать наоборот, к соляной кислоте добавлять цинк. Это может привести к очень печальным последствиям, а именно к разбрызгиванию кислоты во все стороны.
• Во время химической реакции будет выделяться водород. Этот газ, соединяясь, с кислородом воздуха, образует крайне опасную газовую смесь под названием гремучий газ. Этот газ взрывается при любом удобном случае. Поэтому прежде чем начинать растворять цинк в соляной кислоте, подумайте о хорошей вентиляции. Идеально будет проводить реакцию на улице, на свежем воздухе.

Олеиновый флюс

Основой этого флюса является олеиновая кислота, которая содержится в оливковом масле или в любом жире. Для приготовления флюса используют технический олеин, который смешивают с йодидом лития.

Применяется для пайки алюминия как чистого, так и сплавов на основе алюминия. Это единственный флюс, который способен растворить крайне прочную плёнку оксида алюминия, при этом защитный флюсовый слой сохраняется до окончания процесса пайки.

Изготовить в домашних условиях олеиновый флюс невозможно. Да это и не нужно. Он свободно продаётся и стоит недорого.

Ортофосфорная кислота

Химическая формула — H3PO4. Для пайки сплавов на основе хрома или никеля флюс готовят в следующей пропорции:

• Этиловый спирт: 62%;
• Ортофосфорная кислота H3PO4: 32%;
• Канифоль: 6%.

Иногда кислота смешивается с хлористым цинком в пропорции 50 на 50, чтобы приготовить флюс для спайки изделий из железа.

Состав, состоящий из H3PO4 25% и солянокислого диэтиламина 75%, носит название активного флюса Ф-38Н, который применяется для пайки сплавов меди, а также среднеуглеродистой и слабоуглеродистой стали. Хорошо паяет чистую медь, а также железо, сталь и никельсодержащие сплавы.

На основе этой кислоты в домашних условиях можно изготовить любые флюсы для пайки практически всех видов металлов, кроме алюминия. Проблема только в том, что приобрести чистую кислоту достаточно проблематично.

Салициловая кислота

Или всем известный аспирин. Приобретается в виде таблеток в ближайшей аптеке. Стоит копейки.

Относится к так называемым неактивным флюсам, то есть после окончания пайки салициловая кислота никак не воздействует на место контакта и поэтому не требуется дополнительная обработка после окончания пайки с целью удаления остатков флюса. Более того, после застывания салициловый флюс предохраняет место пайки от коррозии.

Паять можно чистой кислотой, используя её в виде порошка или целой таблетки аспирина. Но гораздо эффективнее применять аспирин в составе многокомпонентного флюса, который носит название ВТС.

Флюс ВТС применяется для пайки медных проводников, а также изделий из серебра и платины. В состав флюса входит технический вазелин как наполнитель, спирт этиловый и ацетилсалициловая кислота.

Этим флюсом можно паять практически любые металлы, за исключением алюминия.

Единственный минус аспирина: во время пайки выделяется крайне едкий дым, который может привести к повреждению дыхательных путей при частом контакте. Поэтому хорошая вытяжка является необходимым условием для продуктивной работы с этим флюсом.

Как правильно паять

Как пользоваться паяльной кислотой? Залогом успешной пайки является не только правильно подобранный флюс, но и правильно проведённая подготовка к пайке. Для этого нужно знать следующее:

• Поверхности металлов перед пайкой необходимо зачистить от ржавчины и иных загрязнений с помощью напильника и наждачной бумаги.
• Все жидкие флюсы лучше всего наносить на поверхность с помощью специальной кисточки. В этом случае достигается и максимальная точность нанесения и равномерность распределения.
• Кислотный флюс должен покрывать спаиваемые поверхности ровным равномерным слоем, без пропусков. В противном случае не будет достигнуто равномерное распределение припоя по поверхности металла.
• Жало хорошо разогретого паяльника подхватывает небольшое количество припоя и переносит его на предварительно обработанную флюсом поверхность металла. Припой распределяется ровным слоем по всей поверхности металла. Это называется «лужение». Точно так же залуживается и вторая металлическая поверхность. После этого обе залуженные поверхности спаиваются.
• После окончания процесса пайки необходимо удалить остатки кислотного припоя. В противном случае кислота начнёт разрушать металл и возникнет очаг коррозии, который может привести к разрушению места пайки.
• Кислота нейтрализуется щёлочью. В качестве последней лучше всего использовать пищевую соду. Место пайки посыпается содой, а затем промывается водой.