Elektronicy dość często zastanawiali się co zrobić ze zużytym wytrawiaczem B327, aby było to ekologiczne. Zakładam ten wątek, bo dopiąłem swego i oto przepis na zamianę zużytego wytrawiacza nadsiarczanu sodu na łatwo przechowywalne CuCO3 i CuO. Jedno i drugie też jest szkodliwe, ale jest tego mało i łatwo daje się przechować, bo zajmuje mało miejsca, a w razie czego, można to znacznie łatwiej komuś oddać.

Słowo teorii.
Nadsiarczan sodu Na2S2O8 (dostępny w proszku)
Węglan sodu (soda kalcynowana) Na2CO3 (dostępny w proszku)
Wodorotlenek sodu NaOH (dostępny w granulkach) - silnie żrące po rozpuszczeniu w dużych stężeniach, można kupić czyste NaOH. Pomimo szkodliwości jest to substancja dostępna w popularnym Krecie
Wodorotlenek miedzi (II) Cu(OH)2 - powstały półprodukt, wredny do odsączenia, na szczęście nie stanowi problemu, nierozpuszczalny w wodzie i dość szybko się rozpada na CuO i wodę.
Węglan miedzi CuCO3 - produkt końcowy, zielony, osad nierozpuszczalny w wodzie
Tlenek miedzi CuO - produkt końcowy, czarny, osad nierozpuszczalny w wodzie
Siarczan sodu Na2SO4 - rozpuszczalny w wodzie, nieszkodliwy
Siarczan miedzi CuSO4 - rozpuszczalny w wodzie, szkodliwy, główny cel operacji

W teorii nie jestem mistrzem, bo sprawa okazała się nieco bardziej złożona niż tylko same wzorki chemiczne. W związku z tym teoria nieco odbiegła od praktyki i na kilka prób tą samą metodą uzyskiwałem inne wyniki. Jedna były idealne, drugie takie, że nie wiedziałem co z tym zrobić. Po próbach i konsultacjach udało się jednak ustalić wspólną drogę dającą powtarzalne rezultaty.

Po wytrawieniu płytek zostaje roztwór składający się z rozpuszczonych w wodzie Na2SO4 i CuSO4.
Naszym celem jest pozbycie się CuSO4.
Aby to zrobić możemy:
CuSO4 + Na2CO3 -> CuCO3 + Na2SO4
Czyli wystarczy dodać węglanu sodu, powstaje osad CuCO3 (po odstaniu kilku godzin), osad odsączamy jeśli ciecz jest przezroczysta. Jeśli nie jest (tutaj zagadka bez rozwiązania dlaczego kilka prób dawało dalej niebieską ciecz, a inne nie dawały niebieskiej) to dodajemy jeszcze NaOH (uwaga przy dodawaniu) i całość zmienia się w mieszankę CuO i CuCO3 (z tymże ja tam widziałem raczej tylko same CuO, bo zielonego prawie nie było, a całe czarne). W takiej postaci ciecz można wylać, resztę przemyć, odsączyć ponownie i zostaje nam coś co łatwo przechować.

A teraz praktyka.
Poniższe ilości są dla prawidłowo rozpuszczonych 100g wytrawiacza na 0,5 litra wody i wykorzystanych do maksimum. W innych przypadkach należy dodawać metodą prób i błędów. Na2CO3 dodajemy aż przestanie reagować. NaOH dodajemy i tak stopniowo jeśli potrzeba.

Jeśli roztwór wytrawiacza został wykorzystany do maksimum i rozpuszczano w nim Na2S2O8 w ilościach 100g na 0,5 litra, to należy dodać drugie tyle wody co zużytego wytrawiacza (jeśli nie dodamy, to Na2SO4 po reakcji będzie bardzo bardzo szybko krystalizować). Do tego dodajemy około 22g na 0,5 litra Na2CO3. Uważać trzeba, bo się pieni, uważać przy mieszaniu, żeby się nie wypieniło. W słoiku 1l można góra 0,5 litra robić. Lepiej wziąć płaskie duże naczynie.
Po wymieszaniu jeśli wszystko poszło ok, to powinien opaść CuCO3. Może to potrwać kilka godzin. Po tym widać jaki kolor pozostał mieszanki. Jeśli przezroczysty, filtrujemy i na koniec osad CuCO3 wypłukać, żeby pozbyć się resztek Na2SO4. Jeśli natomiast pozostał niebieski to dodawać powoli NaOH (tutaj oczywiście uwaga, bo NaOH jest żrące i wydziela się dużo ciepła, więc dodajemy powoli aby jak najmniej NaOH zostało, które nie przereaguje) w ilościach po 5g na 0,5 litra wymieszać i odczekać kilka godzin. Jak dalej jest niebieski to dodać kolejne 5g lub mniej w zależności od oceny sytuacji. Jeśli przezroczyste, to filtrujemy, wypłukać osad i gotowe. Osad będzie w przeważającej części czarny. Ciecz można spokojnie wylać. Składa się ona z Na2SO4, wody, małej ilości NaOH jeśli było dodawane stopniowo.

W przypadku większej ilości np. 2,5 litra. Wlewamy wszystko to kanistra 5l. Dodajemy 2,5l wody. Wsypujemy łącznie około 220g Na2CO3. Wsypywać nie więcej niż 20-50g na raz, żeby nie wykipiało. Odstawić na 2 godzinki i dosypywać dalej. Dodatkowo zamieszać, tylko nie zakręcać na dłużej niż kilka sekund mieszania, potem natychmiast odkręcić. Nie mieszać od razu po wsypaniu. Po odstaniu 1 doby, jeśli osad się oddzielił a ciecz przezroczysta, to odfiltrować, osad przemyć i ponownie odfiltrować. Jeśli ciecz nie jest przezroczysta, to pobrać 0,5 litra próbki, dodać 5g NaOH, odczekać i zaobserwować czy trzeba jeszcze dodać. Jeśli tak, to dodajemy. Jeśli nie, to wiemy ile potrzeba NaOH na 0,5 litra, to wiemy ile będzie potrzeba na pozostałe 4,5l Tylko nie wsypujemy od razu całości. Trzeba stopniowo i wszystko wymieszać, bo NaOH opada na dno i mocno się nagrzewa. Wsypujemy po 10-20g, mieszamy, odstawiamy na 30 min i dopiero potem dosypujemy. Kiedy wszystko przereaguje, filtrujemy, płukamy i mamy gotowe.

Końcowym rezultatem jest CuO i/lub CuCO3. Oba można przechowywać w prostszej formie niż zużyty wytrawiacz.

Resztę wylewamy.

Próby na niewielkich ilościach można przeprowadzić już za 10zł (NaOH np. kret, Na2CO3 100g kosztuje grosze). Do filtracji użyć filtra do kawy.

W przypadku większej ilości można postarać się o bardziej cywilizowane warunki wymagające nieco więcej zachodu, czyli kupić (skompletować) zestaw do filtracji podciśnieniowej z jakąś ręczną pompką. Koszt takiego zestawu najprostszego, to byłoby około 200zł (zestawy mogą być z małymi lejkami, dużymi itd). Jeśli chodzi natomiast o odczynniki chemiczne, to dla 100 litrów (zachowując średnie ilości zużytych substancji podczas moich małych prób) potrzeba byłoby poniżej 10kg sody kalcynowanej (około 120zł) i 2kg NaOH (około 30zł). A więc przy dużych ilościach koszt neutralizacji to koszt stały 200-400zł sprzęt i koszt zmienny około 150zł/100l.

Biorąc pod uwagę, że neutralizacja małej ilości w firmie, która zrobi to za nas kosztowałaby krocie a i tak prawdopodobnie zostałoby to wylane do kanalizy (to Polska) to chcąc być w zgodzie ze środowiskiem, można się pokusić i ładnie neutralizować to samodzielnie.

Nie lepiej przeprowadzić tylko w siarczan miedzi ? Stosuje się go do zwiększania grubości warstwy miedzi na płytkach PCB (elektrolitycznie).

heniok - pierwszy błąd: używanie soli w postaci stałej a nie roztworów - i masz powód dlaczego nie zawsze Ci wychodzi.
osobiście po pierwsze roztwór trawiący rozcieńczył bym wodą, potem wytrącił miedź za pomocą mleka wapiennego lub ługu sodowego, a jak chcesz się bawić dokładniej to na start dodaj roztworu chlorku żelaza lub chlorku poliglinu, potem korekta pH i na koniec roztwór flokulantu.