Как сделать ортофосфорную кислоту в домашних условиях
Перейти к содержимому

Как сделать ортофосфорную кислоту в домашних условиях

  • автор:

Для чего нужна паяльная кислота

Кислота паяльная

Каждый человек, которому приходилось работать с радиоэлектроникой, неоднократно использовал паяльник для решения своих задач, поэтому он знает, в чём заключается принцип работы подобного оборудования. Но из-за неприятного запаха, издаваемого при обработке конструкции с помощью классического припоя, а также существенных сложностей на разных этапах действия, такая технология не пользуется особым спросом и имеет ряд более простых аналогов.

Назначение паяльной кислоты

Паяльная кислота

Чтобы сделать предстоящую пайку более продуктивной многие сварщики используют специальные вещества — флюсы, с помощью которых припой растекается равномерно по месту спайки. Среди основных флюсов выделяют канифоль и паяльную кислоту. Первый вариант незаменим при пайке меди и серебра, а кислоту применяют в особо сложных случаях. Как действует паяльная кислота, состав и другие особенности такого вещества — основные вопросы, волнующие многих неопытных новичков.

Если выделить основные рекомендации для успешной пайки с помощью кислоты, то они будут выглядеть следующим образом:

  1. При выборе подходящего решения необходимо разобраться с типом металла или сплава. При спайке железа, в том числе и оцинкованного, используется уникальная разновидность паяльной кислоты, представленная раствором хлората цинка. Спайка нержавеющей стали проводится с помощью ортофосфорной кислоты для пайки, а также многокомпонентных флюсов. Такой материал, как алюминий не поддаётся спайке, что связано с отсутствием подходящих флюсов, способных растворить оксидную пленку материала. Кислоту нельзя использовать для пайки печатных плат, ведь это повышает риск образования коррозийных элементов и замыкания между проводниками.
  2. Если вы намерены применить паяльную кислоту для своих целей, можно приобрести её в соответствующем магазине в виде пасты. Тем не менее многие сварщики изготавливают паяльную кислоту своими руками, утверждая, что такое действие не требует особых сложностей. Вам нужно взять около 100 мл соляной кислоты, положить в неё кусочки цинка, например, изъятого из батареек, и дождаться завершения химической реакции, в процессе которой произойдёт выделение водорода. Учитывая эту особенность, мероприятие лучше проводить в проветриваемой среде вдали от источников огня. Если пузырьки водорода перестанут подниматься вверх, дайте раствору отстояться до прозрачности, а потом осторожно перелейте его в пузырек. Вот и всё, высокоэффективная паяльная кислота готова.

Инструкции по использованию

  1. Непосредственно перед спайкой требуется зачистить поверхность напильником или наждачной бумагой, что позволит избежать всевозможных загрязнений.
  2. На место спайки следует нанести кислоту, для чего можно использовать кисточку. Дальше требуется покрыть спаиваемую конструкцию припоем, выполненным на основе олова или его сплава. Если вещество не ложится равномерно, придётся повторить обработку кислотой ещё раз.
  3. На следующем этапе осторожно спаяйте поверхности. Работая с нагретым паяльником, не забывайте о правилах безопасности и старайтесь не захламлять рабочую зону материалами, которые очень быстро возгораются.
  4. После завершения процедуры кислоту следует нейтрализовать, применяя щелочь, например, раствор соды, а затем промыть место спайки, чтобы избавиться от остатков кислоты. В редких случаях роль флюса выполняет ацетилсалициловая кислота, правда её использование требует более сложного подхода.

Особенности пайки металлов

Серебро

Особенности спайки серебра

Если вам приходилось работать с паяльником, то вы знаете, что пайка — это своеобразный вид неразъёмного соединения металлических изделий посредством легкоплавкого металла. Сама технология подбирается с учётом типа металлов, которые подлежат пайке, а также окружающих условий, где будет выполнено действие. Для примера, обработка печатных плат из какой-нибудь электроники и ремонт ювелирных изделий из серебра существенно отличаются друг от друга.

При такой пайке вам следует воспользоваться паяльником, припоем, а также флюсом, в качестве которого используется колофоний.

Пошаговая инструкция выглядит так:

  1. Не секрет, что для пайки элементов с высоким содержанием серебра применяется припой, в котором присутствует около 60% олова и 40% свинца, который способен расплавляться при температурном режиме 180 градусов Цельсия. Постарайтесь приготовить припой, который будет незаменимым для спайки электронных схем. Такое изделие представляет собой тонкие трубки, которые заполнены смолой и выполняют роль флюса.
  2. Поверхность, которая будет поддаваться пайке, должна быть предварительно очищена от любых дефектов и неровностей, которые могут появиться при воздействии оксидной пленки. В таком случае нагретый припой сможет создать эффективное соединение с серебром.
  3. Деталь в зоне пайки прогревают до таких температур, чтобы началось естественное плавление припоя. Однако на данном этапе не избежать некоторых трудностей, которые могут быть связаны с недостаточным запасом мощности паяльника для достаточно качественного прогрева. При пайке серебряных изделий важно защитить место от возможных воздействий кислорода воздуха. В данном случае используется колофоний, способный создать над местом пайки защитную пленку.
  4. Что касается пайки ювелирных изделий, то её проводят посредством высокотемпературных припоев, которые соответствуют пробе металла, или с помощью припоев более низкой пробы, но содержащих серебро. Пайка ювелирных изделий оловом необходима лишь в самых крайних случаях, и только после предварительного соглашения всех деталей с владельцем кольца, цепочки, браслета или прочего изделия. Если не знать, как правильно выполнять такое действие, это может стать причиной повреждения дорогостоящей конструкции.

Платы

Монтаж электронных компонентов

Не секрет, что запаивание радиодеталей в платы — процесс несложный. Его гораздо проще выполнить, чем соединить свободные провода, т. к. отверстия в платах предназначаются для фиксации припаиваемых деталей. Однако нужно понимать, что конечный результат напрямую связан с опытом и ответственностью рабочего. Первую схему, которую собирают на макетной плате, нельзя назвать очень удачной. Но не стоит переживать — через какое-то время качество соединений существенно вырастет.

Пошаговая инструкция и особенности такой пайки состоят в следующих моментах:

  1. Основная цель предстоящей работы заключается в эффективном соединении микросхемы с платой, чтобы получилась равномерно хорошая спайка. Мероприятие можно разделить на несколько отдельных этапов.
  2. Для начала необходимо одновременно подвести припой и жало уже прогретого инструмента к зоне, где требуется соединение. Важно соблюдать ключевое правило, делая так, чтобы жало паяльника полностью соприкасалось с обрабатываемым выводом и самой платой.
  3. При обработке нельзя менять положение жала паяльника, до момента, пока всё место контакта не покроется равномерным слоем припоя. В большинстве случаев на это уходит от 0,5 до 1 секунды. Такой временной промежуток обеспечивает достаточный нагрев места пайки.
  4. На следующем этапе вам нужно обвести жало инструмента возле обрабатываемого контакта по полукругу, передвигая во встречном направлении припой. Таким же образом следует нанести на место пайки ещё один миллиметр припоя. За этот период выбранный участок прогреется достаточно хорошо, поэтому расплавившийся под воздействием поверхностного натяжения припой распределится по контактной площадке равномерным образом.
  5. После успешного нанесения необходимого количества припоя на выбранное место, можно отвести проволоку от спаиваемой зоны.
  6. И на последнем этапе следует осуществить быстрый отвод жала в сторону. За небольшой временной промежуток жидкое вещество, с небольшим слоем флюса, обретет окончательную форму и застынет, создав прочное соединение.

Важно понимать, что при достаточном прогревании жала, действие не займёт больше 1 секунды. Старайтесь оттачивать своё мастерство и следуйте за рекомендациями профессионалов. Таким образом вы сможете достичь невероятных успехов.

Медь

Чаще всего приходится паять медные провода, например, на наушниках,

Научится паять может каждый мужчина, ведь такая процедура не требует особых навыков или секретов. В любом случае умение проводить пайку может стать очень полезным и пригодиться в быту, где требуется соединять провода и детали электросхем, ремонтировать радиатор автомобиля, а также монтировать медные элементы трубопровода.

Не секрет, что медь относится к тем материалам, которые очень хорошо поддаются пайке. К тому же поверхность изделий из этого металла с лёгкостью очищается от оксидной пленки, загрязнений, неровностей и прочих дефектов без использования дорогостоящих химикатов, и агрессивных средств. Большинство металлов легкоплавкого типа отличаются превосходной адгезией (сцеплением поверхностей) с медью, и не требуют использования дорогих или сложных флюсов. Медь практически не вступает во взаимодействие с воздухом при нагревании.

Пайка медных труб

За счёт таких уникальных свойств, металл можно паять в самых различных окружающих условиях, применяя различные типы флюсов и припоев.

Чтобы провести пайку деталей, следует использовать электрические паяльники или паяльные станции с разной мощностью. Известно, что чем больше масса и объём детали, тем выше должны быть показатели мощности рабочего инструмента. Если вы никогда раньше не практиковали пайку, возможно, лучшим решением станет устройство мощностью 25−50 Вт.

Другие особенности пайки

Паяльная кислота для пайки

На этапе обучения у многих новичков возникает вопрос: «а что такое припой и флюс». Припой представляет собой распространенную разновидность легкоплавкого металла, который требуется для успешной пайки радиосхем, элементов электроники и ювелирных изделий. Чаще всего припой создаётся из олова, но в чистом виде такой металл стоит недешево, поэтому его используют лишь для лужения и пайки посуды, которая применяется для хранения и приготовления еды. При необходимости выполнить пайку проводов и электросхем, задействуется вариант оловянно-свинцового припоя.

При выполнении паяльных работ вам могут понадобиться такие инструменты и принадлежности:

  • подставка под паяльное устройство;
  • бокорезы;
  • плоскогубцы;
  • пинцет;
  • канцелярский нож;
  • тиски;
  • оловоотсос или оплетка из меди.

Сам процесс пайки включает в себя несколько действий:

  1. Зачистку выбранной зоны до блеска.
  2. Окунание жала паяльника в канифоль для более эффективной очистки.
  3. Плотное прижимание соединяемых элементов друг с другом.
  4. Затем требует приложить к месту соединения таких частей паяльник с небольшим количеством припоя на конце.
  5. Дальше жалом паяльника нужно провести по детали или проводу, делая это максимально быстро, чтобы избежать выгорания канифоли на жале.
  6. Место пайки следует тщательно прогреть, чтобы канифоль при плавлении покрыл всю поверхность детали, а припой заполнил зазор между деталями.
  7. Не забудьте удалить излишек припоя с помощью паяльника или оловоотсоса. Также не помешает применение оплетки.

Использование кислоты в пайке

Если все операции выполнены в точности установленными правилами, твёрдость припоя станет максимальной, а его распределение будет равномерным.

Если на этапе затвердевания припоя спаянные детали перемещались с места, скорее всего, пайка недостаточно хорошая. Чтобы избежать такого хода событий, достаточно научится не допускать многих ошибок.

Заключение

Учитывая вышеизложенную информацию, можно с уверенностью заявить, что при желании и наличии соответствующего руководства, постичь все секреты мастерства пайки можно за несколько часов и экспериментов. Главное — не сдаваться при столкновении с ошибками и неприятностями. В бытовых условиях можно научится паять самыми различными способами, что позволит добиться максимально качественного крепления деталей и герметичности ёмкостей. Сегодня с помощью паяльной кислоты можно успешно соединить практически все разновидности металлов и сплавов, электрические провода, корпуса радиаторов автомобиля, посуду из металла и множество других предметов повседневного обихода.

Фосфорная кислота

Фосфор в степени окисления +5 образует несколько кислот: орто-фосфорную H3PO4, мета-фосфорную HPO3, пиро-фосфорную H4P2O7.

Фосфорная кислота H3PO4 – это кислота средней силы, трехосновная, прочная и нелетучая. При обычных условиях фосфорная кислота – твердое вещество, хорошо растворимое в воде и гигроскопичное.

Валентность фосфора в фосфорной кислоте равна V.

При температуре выше +213 °C орто-фосфорная кислота переходит в пирофосфорную H4P2O7.

При взаимодействии высшего оксида фосфора с водой на холоде образуется метафосфорная кислота HPO3, представляющая собой прозрачную стекловидную массу.

Способы получения

Наибольшее практическое значение из фосфорных кислот имеет ортофосфорная кислота.

1. Получить орто-фосфорную кислоту можно взаимодействием оксида фосфора (V) с водой:

2. Еще один способ получения фосфорной кислоты — вытеснение фосфорной кислоты из солей (фосфатов, гидрофосфатов и дигидрофосфатов) под действием более сильных кислот (серной, азотной, соляной и др.) .

Промышленный способ получения фосфорной кислоты обработка фосфорита концентрированной серной кислотой:

3. Фосфорную кислоту также можно получить жестким окислением соединений фосфора в водном растворе в присутствии кислот.

Например , концентрированная азотная кислота окисляет фосфор до фосфорной кислоты:

Химические свойства

Фосфорная кислота – это кислота средней силы (по второй и третьей ступени слабая) .

1. Фосфорная кислота частично и ступенчато диссоциирует в водном растворе.

HPO4 2– ⇄ H + + PO4 3–

2. Фосфорная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.

Например , фосфорная кислота взаимодействует с оксидом магния:

Еще пример : при взаимодействии фосфорной кислоты с гидроксидом калия образуются фосфаты, гидрофосфаты или дигидрофосфаты:

3. Фосфорная кислота вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов и др.). Также фосфорная кислота вступает в обменные реакции с солями.

Например , фосфорная кислота взаимодействует с гидрокарбонатом натрия:

4. При нагревании H3PO4 до 200°С происходит отщепление от нее молекулы воды с образованием пирофосфорной кислоты H2P2O7:

5. Фосфорная кислота взаимодействует с металлами, которые расположены в ряду активности металлов до водорода. При этом образуются соль и водород.

Например , фосфорная кислота реагирует с магнием:

Фосфорная кислота взаимодействует также с аммиаком с образованием солей аммония:

7. Качественная реакция на фосфат-ионы и фосфорную кислоту — взаимодействие с нитратом серебра. При этом образуется ярко-желтый осадок фосфата серебра:

Видеоопыт взаимодействия фосфата натрия и нитрата серебра в растворе (качественная реакция на фосфат-ион) можно посмотреть здесь.

Чем заменить паяльную кислоту в домашних условиях?

Паяльная кислота входит в число наиболее востребованных видов флюсов, когда речь идет об использовании ее при сложных работах, то есть при паянии металлов, тяжело поддающихся обработке. Она характеризуется высокой степенью агрессивности, благодаря чему отлично справляется с устранением жировых пленок, окислов и иных видов загрязнений с поверхности перед пайкой. Кроме того, кислота обеспечивает формирование защитной пленки, которая препятствует негативному воздействию на металл факторов внешней среды.

Однако при работе с простыми соединениями, особенно в тех случаях, когда используются тонкие металлические элементы, от применения паяльной кислоты лучше отказаться. Опасность заключается в том, что она попросту может разъесть металл, поэтому иногда лучше поискать другой вариант флюса.

Чрезвычайно важно обращать внимание на концентрацию паяльной кислоты, поскольку она может реализовываться в концентрированном и разбавленном виде. Для каждого конкретного случая должен быть раствор подходящей силы, чтобы не было негативных последствий.

dlja-chego-nuzhna-pajalnaja-kislota_1

Использование излишне концентрированной кислоты для паяния категорически не допускается. В том случае, если под рукой отсутствует раствор необходимой концентрации, следует позаботиться о том, чтобы довести его до нужных параметров, или же воспользоваться другим веществом, имеющим аналогичные свойства.

Достоинства паяльной кислоты

  • Превосходно подходит для использования при работе с металлами, тяжело поддающимися пайке.
  • Имеет довольно низкую цену, кроме того, ее можно приготовить самостоятельно.
  • Отлично справляется с устранением налетов и окислов, одновременно препятствуя их дальнейшему образованию.

Отрицательные моменты

  • Из-за излишне агрессивной среды невозможно работать с тонкими деталями.
  • Непосредственный контакт с кожей человека может привести к крайне тяжелым последствиям, так как кислота способна разъесть не только кожный покров, но и мышечные ткани.
  • Кислота имеет крайне неприятный запах, а выделяемые при использовании вещества пары чрезвычайно вредны для органов дыхания.

pajalnaja-kislota-svoimi-rukami_4

Чем может быть заменена паяльная кислота?

Существует не так много веществ, которые можно рассматривать в качестве альтернативы данной кислоте. Часть из них без проблем готовится в домашних условиях, хотя и не всегда при этом удается получить заданные свойства.

Одним из наиболее простых и доступных веществ, которые можно использовать вместо паяльной кислоты, является водный раствор обыкновенного аспирина. Для его получения необходимо просто взять таблетку, измельчить ее для более быстрого растворения, засыпать в емкость с водой и тщательно перемешивать до тех пор, пока не останется ни одной твердой частицы. Использование полученного раствора аналогично другим видам флюса. Несомненным преимуществом такого вещества является его абсолютная безвредность и безопасность.

Также можно применять лимонную или уксусную кислоту, однако они обладают не столь высокой эффективностью, как паяльная. Реализовываются они уже в разбавленном виде, поэтому никаких дополнительных манипуляций с ними проводить не требуется.

Еще один вариант – концентрированная соляная кислота. Она является одним из главных компонентов оригинального флюса, но может также применяться для изготовления паяльной кислоты в домашних условиях. Благодаря своей высокой агрессивности, она позволяет качественно избавиться от самых различных видов загрязнений и гарантирует надежную защиту. Однако она опасна для здоровья и может разъесть тонкие элементы, поэтому данные аспекты следует учитывать при пайке.

Хорошо зарекомендовал себя активный паяльный жир, который отлично справляется с загрязнениями. Также несомненным его плюсом является удобство использования и простота размещения на поверхности изделия. Однако, как и паяльная кислота, он относится к высокоагрессивным веществам, которые таят в себе опасность для здоровья человека и не рекомендуются для использования с тонкими изделиями из металла.

Достойной альтернативой паяльной кислоте является ортофосфорная. Она проста в использовании, доступна, хорошо справляется с оксидными, жировыми и прочими пленками и налетами, но при этом щадящее относится к металлам.

При отсутствии под рукой оригинальной паяльной кислоты можно самостоятельно приготовить ей замену в домашних условиях. Безусловно, у нее не будет столь богатого состава, однако она все равно отлично справится с поставленными перед ней задачами.

Заключение

Вместо традиционной паяльной кислоты можно задействовать массу других веществ, имеющих различные свойства, но схожих по своему действию. Какие-то из них следует использовать с осторожностью, помня об их высокой агрессивности, другие же являются абсолютно безопасными, как для металла, так и для человека. Для каждого конкретного случая можно подобрать наиболее подходящий по своим свойствам аналог, который позволит безболезненно перенести отсутствие паяльной кислоты.
Для многих видов сварки плавлением используется специальная сварочная проволока, которая отличается по размеру, диаметру и свойствам

Ортофосфорная паяльная кислота: состав и особенности применения в пайке

Прошлая статья “Паяльная кислота: что это такое и для чего нужна”, как мы надеемся, помогла вам разобраться в том, что представляет собой кислота для пайки и каковы перспективы ее применения. Однако для практической работы с паяльной кислотой необходимо знать о ее химическом составе и зависящей от него классификации кислот. Эти знания помогут вам сделать правильный выбор при покупке данного компонента.

Когда дело доходит до определения разновидностей паяльных кислот, то в специальной литературе можно найти несколько точек зрения. Например, вы можете встретить разделение всех кислот на два вида: ортофосфорные и соляные. Другие же считают более корректным разделять все паяльные кислоты на три вида, добавляя к ортофосфорным и соляным еще и серные кислоты. В любом случае, оба подхода учитывают состав и свойства применения данного химического продукта.

Паяльная кислота - Интернет-магазин радиодеталей и комплектующих radio-sale.ru

Рассмотрим классификацию из трех видов и особенности каждого из них.

Ортофосфорная кислота

Ортофосфорную кислоту часто применяют для работы с деталями, на которых имеется ржавчина. В таких случаях приходится удалять оксиды с поверхности и создавать условия для защиты металлической детали. Это становится возможным потому, что в результате обработки ортофосфорная кислота образует защитную пленку, которая предотвращает дальнейшие процессы коррозии.

Вещество является неорганическим. Если мы имеем дело с ортофосфорной кислотой в обычных условиях, то она может выглядеть в виде пастообразной субстанции, которая имеет явно выраженную гигроскопическую структуру. Когда же вещество нагревается, то образуется жидкая пирофосфорная кислота, которая хорошо растекается по поверхности. Ее достоинством также является способность легко раствориться в воде даже после застывания. В большинстве случаев у ортофосфорной кислоты нет какого-либо ярко выраженного цвета, но иногда можно встретить светло-желтую ортофосфорную кислоту. Если вы увидите вещество с немного мутным цветом, не пугайтесь. Это не является признаком плохого качества или нарушения технологии.

Ортофосфорную кислоту используют для работы с углеродистыми сталями, сплавами никеля и меди. В процессе пайки должна поддерживаться рабочая температура в диапазоне 300–350°C. Когда вы наносите ортофосфорную кислоту на металл, оксидный слой растворяется. Когда припой нанесен, происходит разрыхление кислотной пленки и она всплывает. Когда же пленка застынет, то ее защитные свойства сохранятся и предотвратят, как уже говорилось, повторное окисление.

О двух других видах кислот мы расскажем в следующей статье.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *