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Titolo: Ancora stagnatura-fai-da-te

Ho letto un post precedente sulla zincatura galvanica e vi ho trovato 
parecchi punti interessanti. Ora, a me interessa molto di piu' la 
stagnatura (ormai s'e' capito !) galvanica del rame, e ho fatto un 
esperimento rapido (dopo la correzione sugerita da Mario) che ha 
funzionato discretamente.
Ovviamente, una volta ottenuto un risultato 'discreto' si vorrebbe 
arrivare all' ottimo, quindi chiedo lumi !
Io ho usato come gia' detto una soluzione di H2SO4 al 20% (acido da 
batterie al 40% diluito della meta'), una 'piccola' quantita' di soda 
caustica ed un anodo stagno-piombo 50%-50%.
Sto per ricevere 3 barre di stagno puro al 99,9%, quindi visto che l' 
anodo ora dovrebbe essere perfetto (!) vorrei migliorare anche l' 
elettrolita, sempre restando nel campo dei prodotti "reperibili dal 
salumiere all' angolo" o quasi.
Ho a disposizione senza problemi acido muriatico, acido solforico (max 
40%), lo stagno, acqua ossigenata (anche i 100 Volumi), i soliti sali 
'da ferramenta'. Niente da fare per il solfato stannoso, o lo vendono a 
100 Kg per volta (se lo vendono) oppure a 150 Euri al chilo per laboratorio.
Vorrei un paio di consigli sui seguenti punti :
1 - Conviene lavorare con il solfato o il cloruro di stagno ?
2 - In entrambi i casi, e' fattibile la produzione con lo stagno
     metallico ed il corrispondente acido, come per lo zinco ?
3 - esiste un modo per calcolare la concentrazione ottimale dei vari
     elementi ?
4 - ho capito che lo sviluppo di idrogeno al catodo e' da minimizzare,
     e' solo questione di intensita' della corrente o si puo' giocare
     su altri fattori ?
5 - il Na2SO4 (o NaHSO4 ?) che si e' ovviamente formato nel mio
     elettrolita ha effetto 'solo' sulla conducibilita' dello stesso o
     favorisce il deposito in qualche modo ?
Scusate la valanga di domande ma le mie cognizioni di chimica sono 
piuttosto scarse (ricordi del liceo e poco all' UNI), e il processo di 
prestagnatura dei circuiti stampati si e' rivelato decisamente 
interessante x il mio hobby primario !
Hem.. un' ultima cosa... la nickelatura del rame e' molto piu' rognosa ?
Grazie ancora
Max

Max ha scritto:
CUT
 > Io ho usato come gia' detto una soluzione di H2SO4 al 20% 
(acido da
 > batterie al 40% diluito della meta'), una 'piccola' quantita' 
di soda
 > caustica
l'acidità in soluzione strettamente necessaria è quella che 
evita giusto la precipitazione (idrolisi) della parte di 
elettrolita attivo (sia il solfato stannoso o il cloruro 
stannoso .... gli esaclorostannati penso non idrolizzino 
altrettanto facilmente). Un forte surplus nonè positivo e può 
essere negativo (sempre nell'ottica di limitare la scarica 
dell'idrogeno : se ci sono pochi protoni, tanto meglio).
Un pH di 2-3 potrebbe essere sufficiente, il che si traduce 
nell'usare NaOH in quantità di poco superiore al numero delle 
moli di acido solforico, così in soluzione c'è esenzialmente 
solfato acido di sodio e non acido solforico libero.
 > ed un anodo stagno-piombo 50%-50%.
Dimentichi lo stagno ione .... Se lo stagno ione è assente sin 
dall'inizio, l'elettrolisi non parte in condizioni stazionarie, 
dato che lasua concentrazione deve aumentare per dissoluzione 
dell'anodo (e poi non sale molto perché comincia anche a 
depositarsi al catodo, ma sempre da soluz. diluite : questo non 
ottimizza la competizione con H+)
 > Sto per ricevere 3 barre di stagno puro al 99,9%, quindi 
visto che l'
 > anodo ora dovrebbe essere perfetto (!) vorrei migliorare 
anche l'
 > elettrolita, sempre restando nel campo dei prodotti 
"reperibili dal
 > salumiere all' angolo" o quasi.
 > Ho a disposizione senza problemi acido muriatico, acido 
solforico (max
 > 40%), lo stagno, acqua ossigenata (anche i 100 Volumi), i 
soliti sali
 > 'da ferramenta'. Niente da fare per il solfato stannoso, o lo 
vendono a
 > 100 Kg per volta (se lo vendono) oppure a 150 Euri al chilo per
 > laboratorio.
Potresti mescolare (in una pentolina di acciaio a perdere bella 
spessa,con guanti e occhialoni di vetro) zolfo fuso a stagno 
fuso. In particolare conviene aggiungere lo zolfo fuso poco a 
poco allo stagno fuso. Nella mistura che si forma (è possibile 
che la reazione sia violenta ! All'occhio), ci sono solfuri e/o 
di e polisolfuri stannosi, o a seconda di quanto zolfo, anche 
stannici. Puoi trattare questa mistura grezza sempre con l'acido 
solforico più concentrato che hai, caldo, e acqua ossigenata. 
Dovresti ottenere solfato stannico (e forze zolfo colloidale, da 
filtrare via o decantare). Il workup fallo all'aria aperta, 
perché si libereranno di certo fumi contenenti acido solfidrico 
e derivati superiori, SO2, chissà cos'altro. Cmq concentrando il 
filtrato limpido potrebbe cristallizzare solfato stannico idrato.
 > Vorrei un paio di consigli sui seguenti punti :
 >
 > 1 - Conviene lavorare con il solfato o il cloruro di stagno ?
non so. Mi sa che entrambi non sono molto solubili (il cloruro 
un po' si, a piacchi acidi però). Non so nemmeno sui sali 
stannici, che parimenti richiedono piacchi acidi a pena della 
precipitazione di SnO2
 > 2 - In entrambi i casi, e' fattibile la produzione con lo stagno
 >     metallico ed il corrispondente acido, come per lo zinco ?
ehhh....è una cosa molto molto lenta : per questo ho abbozzato 
quel pastrocchio con lo zolfo fuso. C'è anche la possibilità di 
chiudere in una damigiana di vetrouna miscela di truciolidi lega 
  di stagno e candeggina mescolata subito prima di chiudere con 
acido cloridrico. Il cloro elementare, umido, in ambiente acido, 
è adatto ad attaccare lo stagno. Pure qui c'è da finire male, a 
sgarrare con la manipolazione dei gas però.
Forse la cosa migliore è dissolvere l'anodo PRIMA, usando la 
soluzione di solfato di rame su catodo di rame. L'elettrolisi va 
protratta sin quando l'elettrolita è incolore e comincia a 
posarsi stagno sul catodo. A quel punto tutto il rame è sparito 
dalla soluzione, ed è stato sostituito da stagno ione. A quel 
punto cambi catodo e ci metti la basetta da placcare con stagno
 > 3 - esiste un modo per calcolare la concentrazione ottimale 
dei vari
 >     elementi ?
Probabilmente. Scommetto che se me lo dicessero, io non lo 
capirei nemmeno
 > 4 - ho capito che lo sviluppo di idrogeno al catodo e' da 
minimizzare,
 >     e' solo questione di intensita' della corrente o si puo' 
giocare
 >     su altri fattori ?
la seconda che hai detto : concentrazioni, reale struttura degli 
ioni attivi (es. complessi), pH, temperatura, tensioattivi, 
inibitori vari (come gelatina, ma non a casaccio), stato fisico 
degli elettrodi, densità di corrente (più che intensità grezza), 
più altre cose che non ricordo.
 > 5 - il Na2SO4 (o NaHSO4 ?)
dipende dai rapporti soda/acido
 > che si e' ovviamente formato nel mio
 >     elettrolita ha effetto 'solo' sulla conducibilita' dello 
stesso o
 >     favorisce il deposito in qualche modo ?
il sodio in quanto tale non saprei. Il bisolfato, in quanto 
vettore di protoni, di certo spinge la scarica di H+ (se in 
misura significativa o trascurabile, ovviamente, dipende dal 
contesto)
 >
 > Scusate la valanga di domande ma le mie cognizioni di chimica 
sono
 > piuttosto scarse (ricordi del liceo e poco all' UNI), e il 
processo di
 > prestagnatura dei circuiti stampati si e' rivelato decisamente
 > interessante x il mio hobby primario !
 >
 > Hem.. un' ultima cosa... la nickelatura del rame e' molto 
piu' rognosa ?
non saprei, di certo però se fai il micragno non ne vieni fuori 
come per lo stagno :-)
ciao
Soviet_Mario
 >
 > Grazie ancora
 >
 > Max

 lo stagno :-)
eheheheh... non e' questione di micragno, ma se mi costa 10 volte 
rispetto a comperare lo 'stagno liquido' (penso sia un cianuro composto) 
che si deposita da solo senza bisogno di elettrolisi, il processo non mi 
risulta conveniente ! Cmq il Nickel e' per lo piu' uno sfizio che magari 
provero' successivamente !
Comunque, riassumento, se ho ben capito mi dici che conviene che l' 
acidita' della soluzione sia limitata x diminuire lo sviluppo di 
idrogeno, il che pero' immagino contrasti con la velocita' di 
dissoluzione dell' anodo. Ti pongo un' ultimo quesito, tornando alla 
preventiva dissoluzione elettrolitica dello stagno per ottenere il 
solfato. Secondo te c'e' un modo (micragnoso :-) ) per spostare l' 
elettrolisi in modo che dissolva si lo stagno ma che ne eviti la 
deposizione al catodo ? Non avrei problemi a lasciar funzionare il tutto 
  un paio di giorni per ottenere una buona soluzione di solfato...
In sintesi credo si tratti (se non mi sbaglio) di massimizzare il 
deposito di H2 al catodo e minimizzare quello di stagno. Forte 
concentrazione di H2SO4 potrebbe andare ?
Comunque, grazie davvero di tutto, riesci sempre a essere chiarissimo 
anche con noi poveri dilettanti e soprattutto esauriente !
Ciao
Max

 Max

Credo di aver capito (quasi) tutto.
Comunque non e' che lo usero' 2-3 volte il procedimento, secondo me alla 
lunga e' molto conveniente economicamente per farsi i PCB stagnati in 
casa... E ti garantisco che di hobbisti che se ne fanno ce ne sono 
tanti, ovviamente come me con conoscenze di chimica scarsine :)
E poi, vuoi mettere la soddisfazine di farsi tutto in casa ?
Un' ultimissima cosa, poi non ti stresso piu' con questo argomento :
ho letto che lo stagno (wikipedia, mi pare) reagisce molto bene con la 
soda caustica concentrata formando un metastannato di sodio. Sara' 
utilizzabile come elettrolita, oppure trattandolo successivamente con 
H2SO4 ci si puo' ottenere il solfato, secondo te ?
Ciao e rigrazie !
Max