Как обрабатывать детали кислотой
Жидкие флюсы наносятся на поверхности кисточкой. В этом случае обеспечивается более точное и равномерное смачивание ими подлежащих пайке элементов, поэтому кисточка должна находиться в любом комплекте для паяния. В то же время, как уже писалось выше, и более активные флюсы, и менее активные в той или иной степени разрушающе воздействуют и на соединенные поверхности, и на припой. Если по окончании работы не удалить флюс, то на стальных деталях, к примеру, процессы ржавления будут протекать в гораздо более быстрых темпах.
Чтобы исключить подобное, после пайки покрытые флюсом детали нужно обработать нейтрализаторами. Самый простой из них — вода. Чтобы удалить Ф-38 Н, ничего, кроме нее, применять не надо. Хорошо нейтрализует действие соляной, ортофосфорной, ацетилсалициловой кислоты сода, так как является основанием. После пайки на детали следует нанести содовый раствор, который затем смывается водой. Остатки ВТС удаляются спиртом или ацетоном.
Кислота для пайки является флюсом, который находится в особой категории, так как он отличается повышенной агрессивностью к материалам, с которыми работает. Данное вещество распространяется преимущественно в жидком виде, вне зависимости от своей концентрации. Иногда могут продаваться разбавленные разновидность, или же концентрированное вещество, которое можно разбавить самостоятельно. Помимо этого можно еще постараться сделать паяльную кислоту своими руками.
Все свойства материала определяют сферу ее применения. Она предназначена больше для сильно загрязненных металлов, у которых быстро образуются окислы или есть остатки ржавчины на поверхности. Из-за высокой активности материал оказывается опасным для контакта с кожей и поверхностью слизистых оболочек. Нужно знать правила использования кислоты, прежде чем приступать к работе с ней.
Технология, как сделать паяльную кислоту в домашних условиях, предполагает, что в итоге должна получиться субстанция, которая обладала бы свойствами, которые максимально соответствуют ГОСТ 23178-78. Это поможет повысить качество флюса, чтобы получать надежные соединения. Главное, чтобы свойства кислоты проявлялись и после нанесения, так как флюс на металле не только убирает жировые пленки и окислы, но и предотвращает их повторное образование. Стоит также отметить лучшую растекаемость припоя по поверхности и высокий уровень схватываемости с основным материалом.
Ортофосфорная кислота — применение
Ортофосфорная кислота — универсальное вещество, которое применяется во многих сферах деятельности. Чаще всего ее используют для удаления ржавчины с металлических поверхностей.
применение в сельском хозяйстве
в сельском хозяйстве используют фосфорную кислоту, добытую из руды, в качестве удобрения. при попадании в грунт, а затем в растения, она помогает им перенести засуху и морозы. при этом почва становится более плодородной и благоприятной для выращивания овощных культур и зелени.
применение кислоты в быту и пищевой промышленности
применение кислоты в быту подразумевает ее использование для удаления коррозии с различных поверхностей (за исключением акриловых). он подходит для обработки эмалированных и фаянсовых поверхностей.
перед нанесением раствора ортофосфорной кислоты металлическую поверхность необходимо обработать моющим средством. для приготовления раствора следует смешать 1 л воды и 200 г действующего вещества, а затем нанести смесь на обрабатываемую плоскость на 1-12 часов.
по прошествии времени смесь необходимо погасить содовым раствором и смыть.
в пищевом производстве применяется как регулятор кислотности.
техника безопасности при работе с кислотой
Во время работы с этим химическим элементом нужно соблюдать меры безопасности, т. к. она представляет угрозу для здоровья человека. В помещении должна быть хорошая вентиляция. Спровоцировать пожар или взрыв. Перед тем как начать работать, нужно одеть респиратор, перчатки и очки, а также спецодежду и обувь.
При попадании жидкости на слизистые оболочки и кожные покровы может возникнуть головокружение, кашель, рвота, химический ожог. В таком случае следует вызвать врача, промыть пораженный участок, сделать свободную повязку и осуществить нейтрализацию фосфорной кислоты щелочью.
Необходимые инструменты и материалы для изготовления
Следует понимать, что паяльная кислота в домашних условиях будет иметь несколько иной состав, что в свою очередь делает ее более простой в производстве. Для ее приготовления требуются следующие материалы и инструменты:
- Банка или другая емкость для приготовления и смешивания (желательно стеклянная);
- Гранулированный цинк или вместо него можно применять стаканчики от старых батареек, которые содержат данный элемент;
- Вода, которая служит для разбавления концентрата;
- Концентрированная соляная кислота, которая является основным элементом и может растворять дополнительные примеси.
Технология создания кислоты для пайки своими руками
Первым делом подготавливается лабораторная емкость, в роли которой выступает стеклянная баночка, или другая фарфоровая и керамическая емкость. В нее следует поместить цинк или остатки от батареек. Только после помещения добавок в емкость помещается концентрат соляной кислоты
Заливать ее нужно очень осторожно, так как при попадании на руку можно получить химический ожог. Общий уровень жидкости в емкости не должен превышать ¾ от полного объема
Пропорции вещества, если есть точные измерительные инструменты, должны выглядеть следующим образом – на один литр соляной кислоты требуется 412 г. цинка. Естественно, что возможны небольшие отклонения, но они не должны быть слишком высокими.
Следующим пунктом, как приготовить паяльную кислоту, является ожидание окончания реакции. При контакте кислоты и цинка, металл начинает растворяться. Во время растворения выделяется водород, благодаря чему в жидкости образуются пузырьки.
Также жидкость становится более прозрачной. После того, как все закончилось, полученную субстанцию следует перелить в другую емкость, которая плотно закрывается. Приобрести все материалы можно без проблем в магазинах, которые продают химические реактивы. Если использовать батарейки, то подойдут практически любые типа «ААА» и «АА».
Если вам требуется не сольно концентрированный материал, а нужно сделать что-то более слабое, что не обладало бы высоким уровнем агрессивности, то можно добавить воды, чтобы снизить концентрацию. Это также необходимо делать крайне аккуратно, чтобы не разбрызгать жидкость. Пропорции можно подбирать самостоятельно, в зависимости от особенностей пайки.
Как правильно приготовить паяльную кислоту в домашних условиях
В первую очередь нужно уделить внимание мерам безопасности, так как это очень опасное дело. При производстве на предприятиях, все делается в специальных шкафах, где реактивы смешиваются под вытяжкой и в защищенных от посторонних местах
Дома нужно обязательно использовать средства индивидуальной защиты, которые помогут защитить кожу, глаза, органы дыхания и прочие. Процесс растворения лучше всего производить вне помещения на открытом воздухе, или же обеспечить хорошее проветривание. Это необходимо из-за того, что в воздух активно выделяется водород. Поблизости также должен быть источник воды, для того, чтобы была возможность промыть поврежденный участок кожи, если случится несчастный случай. Желательно должна быть проточная вода из крана, лучше всего холодная, так как это слегка снизит уровень боли.
Если вещество было разлито на какую-либо поверхность, то его можно смыть при помощи раствора щелочи и воды. Не стоит забывать и о правильном хранении материала емкость должна быть герметичной, а хранить все следует в прохладном темном месте. Посторонние люди, которые не знают, как пользоваться паяльной кислотой, не должны иметь к ней доступа. Для флюса иногда применяется и чистая соляная кислота, без добавления примесей цинка, а также не разбавляемая водой. Такой флюс чаще всего применяется для материалов из железа.
Чем отличаеться пайка кислотой от пайки канифолью?
Некоторые смеси кислот обеспечивают получение блестящей после травления поверхности металла, что не всегда можно получить, если кислоты применяются в отдельности. Несколько типичных составов кислотных смесей приводятся ниже’
Если после травления на поверхности металла остаются капельки воды, то это свидетельствует о наличии на поверхности следов жира или других загрязнений, которые необходимо удалить до пайки. После травления детали нужно как можно скорее промыть в горячей воде и высушить.
Читать далее:
Механическая зачистка поверхности при пайке
Опытные мастера – электронщики и домашние радиолюбители знают, что для качественного соединения понадобится не только паяльник, но и дополнительные аксессуары. Для пайки используется флюс и припой, последний выполнен на основе свинца и олова, зачастую предлагается в виде проволоки. Характеристики соотношения проволоки, флюса могут отличаться по параметрам, зависимым от типа изделия.
В качестве второго компонента выступает флюс, распространенная форма применяется в виде канифоли. Она помогает качественно, быстро спаять детали медного состава, провода и другие материалы. Паяльной кислотой возможно работать с материалами латуни, никеля, нержавейки и т.д.
Техника безопасности при работе с кислотой
Во время работы с этим химическим элементом нужно соблюдать меры безопасности, т. к. она представляет угрозу для здоровья человека. В помещении должна быть хорошая вентиляция. Спровоцировать пожар или взрыв. Перед тем как начать работать, нужно одеть респиратор, перчатки и очки, а также спецодежду и обувь.
При попадании жидкости на слизистые оболочки и кожные покровы может возникнуть головокружение, кашель, рвота, химический ожог. В таком случае следует вызвать врача, промыть пораженный участок, сделать свободную повязку и осуществить нейтрализацию фосфорной кислоты щелочью.
Как правильно хранить и перевозить кислоту
При хранении и транспортировке кислоты следует соблюдать необходимые условия. Хранить ее разрешено только в специальных емкостях:
- стеклянных;
- полимерных сосудах;
- сосудах из нержавеющей стали.
Фосфорная кислота — агрессивное вещество, в связи с чем порошок следует содержать в изолированной таре. В кислоту не должно попадать инородных веществ. Тара для перевозки и хранения должна быть сухой и чистой.
Чтобы раствор имел нужные свойства, следует соблюдать все условия. При некачественном составе возможно выделение токсичных паров. Помимо всего прочего, такой раствор не сможет защитить поверхность металла от негативного влияния окружающих факторов.
Т. к. это вещество принадлежит к разряду опасных, то при его перевозке на дальние расстояния требуется заполнение сопроводительной документации.
Срок хранения фосфорной кислоты составляет 1 год с момента изготовления.
Температура замерзания 85% раствора составляет — 21°С. Температура плавления + 42°С.
Использование ортофосфорной кислоты в пищевой промышленности
В пищевой промышленности H3PO4 обозначается как E338. Вещество используют при производстве разных продуктов и для поддержания их товарного вида в течение долгого времени.
Что за добавка Е338
Пищевая добавка E338 – приятный на вкус неорганический состав, который является мощным антиоксидантом и поддерживает начальную окраску съедобной продукции. Также компонент применяют для подкисления напитков и продуктов.
Опасна или нет
Пищевой компонент официально разрешен, но оказывает негативное воздействие на организм при избыточной концентрации. В ходе исследований было доказано, что переизбыток вещества в составе напитков или продуктов может привести:
- К развитию заболеваний желудочно-кишечного тракта.
- Появлению осложнений гастрита или язвенных заболеваний.
- Нарушению кислотно-щелочного баланса.
- Вымыванию кальция из организма.
- Развитию кариеса.
- Появлению рвоты.
Добавка E338 может привести к развитию заболеваний желудочно-кишечного тракта.
При любых симптомах интоксикации нужно обратиться за медицинской помощью.
Куда и зачем добавляют
E338 востребована при изготовлении порошков для выпекания хлеба, расплавлении сыров, приготовлении сахара, колы, спрайта, колбас и т.д. Основная сфера применения – производство газированных напитков. Кроме того, добавку можно найти в составе:
- Сдобных изделий.
- Плавленых сыров.
- Колбас.
- Булок.
- Молока.
- Тортов.
- Детского питания.
Добавку можно найти в составе плавленых сыров.
Недостатки
- Слишком агрессивная среда не позволяет вести работу с тонкими деталями, подверженными сильному воздействию флюса такого рода;
- Есть вероятность получения травмы при непосредственном контакте с материалом, так как концентрированная кислота может разъесть кожу, а также мышечные ткани;
- Во время работы материал выделяет испарения, которые также вредны, но на этот раз страдают дыхательные пути;
- Кислота выделяет неприятный запах, который сильно распространяется в близлежащем пространстве.
Чем заменить паяльную кислоту в домашних условиях?
За все время существования данного вещества, специалисты нашли несколько вариантов, которые могут выступить в качестве замены. Многие из них легко готовятся в домашних условиях, но при этом могут не полностью соответствовать заданным свойствам оригинального вещества.
Одним из первых вариантов, чем можно заменить кислоту для пайки, является аспирин, растворенный в воде. Для этого берется таблетка аспирина, которую можно предварительно по дробить, чтобы она быстрее растворилась. Затем она высыпается в емкость с водой, где и происходит растворение. Когда в жидкости не останется твердых частичек таблетки, то ее можно использовать. Делается это как при работе с обыкновенными жидкими флюсами. Полученное вещество является безвредным.
Таблетка аспирина в воде
Использование концентрированной уксусной или лимонной кислоты также допускается. Эффективность их несколько ниже. Разбавлять такие варианты ни в коем случае не стоит, так как зачастую они продаются уже в разбавленном виде. Как правило, они обладают неким уровнем агрессивности, но не достигают тех же показателей, что и сама кислота.
Применение концентрированной соляной кислоты. Данный материал входит в основу оригинального флюса, а также используется для приготовления паяльной кислоты в домашних условиях. Этот вариант наиболее опасен для здоровья, но позволяет справиться практически со всеми видами загрязнений и обеспечивает надежную защиту. Но и уровень агрессивности здесь сильно возрастает, так что тонкие детали не стоит паять таким методом. Чаще всего он применяется для деталей из железа.
Паяльный жир активный служит альтернативой кислоте, так как в отличие от других его разновидностей, он достаточно агрессивный и его также не рекомендуют использовать для тонких металлических изделий. Он намного удобнее, чем другие варианты, в плане размещения флюса на поверхности заготовки, но также обладает негативными побочными эффектами, вредными для здоровья человека. В домашних условиях он не всегда может быть. Но его следует иметь про запас, так как именно паяльный жир обеспечивает одни из лучших условий спаивания среди всех имеющихся аналогов.
Паяльный жир
Выбирая, какая нужна кислота для пайки, помимо паяльной, следует рассмотреть еще ортофосфорную. Это более простой и щадящий вариант. Ее также можно приобрести в магазине и она неплохо справляется с условиями работы, так как легко снимает окислы, жировые налеты и прочие пленки с поверхности.
В домашних условиях также можно самостоятельно подготовить паяльную кислоту, которая станет заменой оригиналу. Она будет иметь не столь богатый состав, как магазинные марки, но сможет справиться с теми процедурами, на которые она рассчитана. Приготовление ее займет больше времени, чем вышеуказанные варианты, но и качество полученной субстанции будет несколько выше. К тому же, ее можно потом будет хранить в течение долгого времени для последующего использования.
Вывод
Существует множество вещей, которые можно использовать вместо паяльной кислоты. Все они обладают своими свойствами, но вполне пригодны для пайки. Некоторые имеют ограничения из-за своей агрессивности, у других преимуществом является их стоимость и доступность, а в третьих высокий уровень качества. Каждый пайщик подбирает тот вариант, который ему удобнее, но практически ни какой из них не может стать полным аналогом, так как каждый элемент состава приносит свои нюансы.
Использование кислоты
Применение фосфорной кислоты достаточно широкое. Стоит рассмотреть наиболее популярные методы ее использования.
В медицине
Ее применяют в стоматологии во время пломбирования зубов для протравливания эмали непосредственно перед началом процесса. Эта процедура имеет свои негативные стороны, т. к. контролировать глубину и стадию расщепления эмали невозможно, как и их полное удаление перед пломбированием. Оставшееся после такой процедуры вещество может уменьшить прочность защиты и привести к образованию кислотных остатков на эмали зуба. Эта кислота добавляется в малых дозах в зубные отбеливатели.
Преимущество удаления ржавчины ортофосфорной кислотой состоит в том, что она убирает коррозию с металла и создает тонкую пленку на них, защищая от разных внешних воздействий. После покрытия этим веществом металлической поверхности начинается активный процесс разъедания и поглощения оксида железа. Затем на плоскости металла образуется серая пленка маслянистой консистенции.
Существуют различные методы удаления окислов, среди которых можно выделить следующие:
- с полным опусканием элемента в кислотный раствор;
- поверхностная обработка с использованием распылителя, кисти или валика;
- покрытие раствором предварительно обработанного механическим способом верхнего слоя металла.
Преобразователь коррозии — это кислотный раствор с различными добавками. Существуют такие виды растворов, в зависимости от используемых в их составе добавок:
- грунтовки;
- модификаторы-стабилизаторы;
- преобразователи ржавчины.
К 1 типу относится грунтовка ЭВА-0112, состоящая из основного компонента и 85% раствора вещества. Она выступает основой под покраску.
В состав преобразователя «Цинкарь» входит кислота и соли марганца и цинка. При его применении ржавчина трансформируется в плотный защитный слой. Происходит процесс легирования.
Ортофосфорная кислота для металла
Для очистки или для пайки металлических элементов необходимо проделать следующие операции. Перед полным погружением металлического элемента в ортофосфорный состав, его вначале зачищают от разных видов налета на поверхности, в частности от жиров. Для этого следует промыть деталь с использованием чистящего средства. После этого необходимо растворить 150 мл вещества в 1 л воды и опустить в этот раствор металлический элемент на 1 час, время от времени размешивая жидкость для большей эффективности.
Затем необходимо смыть смесь раствором, который состоит из 50% воды, 2% нашатырного спирта и 48% этанола. После этого элемент нужно ополоснуть под струей водой и хорошо высушить.
Перед тем как нанести распылитель на поверхность валиком или кистью, следует предварительно зачистить поверхность от ржавчины. После нанесения следует немного подождать, а затем смыть смесь нейтрализующим раствором и высушить деталь.
Применение в сельском хозяйстве
В сельском хозяйстве используют фосфорную кислоту, добытую из руды, в качестве удобрения. При попадании в грунт, а затем в растения, она помогает им перенести засуху и морозы. При этом почва становится более плодородной и благоприятной для выращивания овощных культур и зелени.
Применение кислоты в быту и пищевой промышленности
Применение кислоты в быту подразумевает ее использование для удаления коррозии с различных поверхностей (за исключением акриловых). Он подходит для обработки эмалированных и фаянсовых поверхностей. Перед нанесением раствора ортофосфорной кислоты металлическую поверхность необходимо обработать моющим средством. Для приготовления раствора следует смешать 1 л воды и 200 г действующего вещества, а затем нанести смесь на обрабатываемую плоскость на 1-12 часов. По прошествии времени смесь необходимо погасить содовым раствором и смыть.
В пищевом производстве применяется как регулятор кислотности.
Для чего нужны кислотные флюсы
Кислота обеспечивает наилучшую среду для контакта припоя с деталями на как можно большей площади:
Рисунок 2. Устройство солевой батарейки.
- очищая обрабатываемые поверхности от окислов и загрязнений;
- оберегая их от возобновления процесса окисления;
- значительно снижая поверхностное натяжение припоя, что способствует более свободному его растеканию.
Результатом этого становится более надежное соединение спаиваемых деталей.
Разные металлы требуют и применения разных паяльных кислот, но сразу следует усвоить, что кислотные флюсы не следует применять при сборке плат, ведь они являются агрессивной средой, способной разрушительно воздействовать на все их компоненты. Кроме того, кислоты — отличные электропроводники, умеющие создать для тока дополнительные (и нежелательные) каналы прохождения. Полагаться на нейтрализацию кислотной среды после спайки не следует.
Для чего при сварке нужен кислородный баллон.
О сварке алюминия полуавтоматом читайте здесь.
Для чего нужна канифоль, и прочие флюсы?
Дело в том, что в отличие от сварки, соединение с помощью припоя требует более тщательной подготовки соединяемых поверхностей. Расплавленный припой ведет себя как обыкновенная жидкость.
Если сила поверхностного натяжения расплава будет выше, чем адгезия, жидкий металл просто не «прилипнет» к детали, а будет оставаться на ее поверхности в виде шарика.
Почему так происходит? На поверхности любого металла образуются окислы. Эта тонкая пленка не дает металлам вступить в нормальный физический контакт. Разумеется, поверхность можно механически зачистить перед пайкой.
Но при нагреве оксидная пленка моментально покроет подготовленную поверхность. Против этого эффекта и работает флюс. Кроме очищающей функции, флюсы создают защитную пленку на металлах, препятствующую появлению окислов.
А вот адгезии припоя эти «помощники» не мешают. Напротив, она с применением флюсов только усиливается. В результате мы получаем прочное соединение с отличной электропроводностью.
При работе с медью, серебром, посеребренными или позолоченными контактами, можно обойтись канифолью, изготовленной на основе смолы хвойных деревьев.
Но у этого препарата есть существенные недостатки:
- Канифоль начинает плавиться при нагреве (обычное состояние – кристаллическое). Соответственно контакт иногда успевает окислиться.
- Невысокие чистящие способности не позволяют работать с металлами, у которых оксидная пленка слишком прочная: алюминий, нержавейка. При пайке необходимо применять химически активные флюсы.
В некоторых случаях, слой окисла можно «пробить» лишь с помощью кислоты или препаратов, содержащих ее в своем составе. Кислота для пайки может быть универсальной, либо применяться с конкретными металлами.
В состав паяльной кислоты (кроме основного компонента) входят загустители, нейтрализаторы, преобразователи окислов, и прочая химия. Тем не менее, флюсы на основе кислоты доступны на рынке, их стоимость относительно невысокая.
К сожалению, многие производители на маркировке не указывают состав, ограничившись надписью «паяльная кислота». Покупая подобные составы, неопытные мастера сталкиваются с несовместимостью флюса и обрабатываемого металла.
Например, кислота для пайки нержавейки плохо обрабатывает медные контакты. А состав, который используется для меди и серебра, не подходит к алюминиевым деталям.
Поэтому многие радиолюбители предпочитают использовать самодельные составы. Паяльная кислота своими руками изготавливается из доступных материалов.
Опытный «паяльщик» может подобрать пропорции таким образом, что эффективность препарата будет выше (для конкретных случаев пайки).
Флюс из ортофосфорной кислоты
Еще одна распространенная паяльная кислота — ортофосфорная (H3PO4). Она успешно справляется с удалением оксидов с поверхностей металлов и защищает их от образования новых соединений с кислородом, образующих на металле препятствующую спаиванию деталей пленку. Неслучайно ортофосфорная кислота входит в состав большинства средств для антикоррозийной обработки стальных конструкций.
Для пайки сплавов хрома и никеля кислота применяется не в чистом виде. Флюс почти на 1/3 состоит из этилового спирта. На долю H3PO4 приходится 32%, и 6% в составе занимает канифоль. В иных составах для лужения и паяния объем кислоты может доходить почти до 100%. Зачастую ортофосфорная кислота разводится вместе с хлористым цинком, массовое содержание которого во флюсе может колебаться от 50% до тысячных долей процента. H3PO4 применяется не только для соединения деталей из никелевых сплавов, ее используют для пайки изделий из низколегированной стали и чистой меди или ее сплавов.
Таблица кислотных флюсов.
Ортофосфорная кислота входит в состав активного флюса Ф-38 Н, с помощью которого проводится пайка:
- легированной, малоуглеродистой и среднеуглеродистой стали;
- меди и ее сплавов;
- хромоникелевых сплавов.
Ф-38 Н применяется для пайки в местах с затрудненным доступом и защищает спаянные детали от коррозии. В его составе:
- солянокислый диэтиламин;
- H3PO4 (25%).
Ортофосфорная кислота взрыво- и пожаробезопасна, но работа с ней и ее хранение должны проводиться с соблюдением всех мер предосторожности. Смывать вещество после попадания на кожу или глаза также следует проточной водой
Длительность промывания составляет не менее 10-ти минут.
Особенности выбора
Подбор состава паяльной кислоты происходит в соответствие с рабочей поверхностью материала. Основным критерием должно быть качество раствора, т.к. неправильную концентрацию всегда можно понизить ее в домашних условиях. Не допустимо к применению составов с наличием осадка или помутнения емкости.
Сложный выбор всегда не дает покоя при покупке. Составы разные, на рынке существует большое количество производителей. Необходимо определить, какой тип работ будет производиться, для этого изучается предназначение состава паяльной кислоты. Ортофосфорные составы наиболее распространены, хорошо борются с окислами и не столь агрессивны. Соляная более универсальна, т.к. применяется к множеству металлов. Серная наиболее активный вариант, используется при пайке толстых изделий.
