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Ein Fachwörterbuch der Druckgrafik, André Béguin. DE Attacking agents: Ätzmittel
Ätzmittel. 1. SÄUREN. In reiner Form ist sie eine farblose Flüssigkeit. Sie ist in verschiedenen Konzentrationen erhältlich, beispielsweise als 36°B, wobei sie 700 Gramm reine Säure enthält, oder als 40°B (üblicherweise als „rein“ bezeichnet), was bedeutet, dass pro Liter 875 Gramm reine Säure enthalten sind. Salpetersäure zeichnet sich durch ein direktes, schnelles und heftiges Ätzen aus, das jedoch, obwohl stark, nur oberflächlich und großflächig wirkt. Sie ätzt alle Metalle, einschließlich Blei und Silber, mit Ausnahme von Aluminiumplatten und den meisten rostfreien Stählen. Außerdem ätzt sie alle organischen Stoffe. Diese Säure reagiert sehr empfindlich auf Temperaturschwankungen (niemals in der Sonne stehen lassen). Die folgenden Stoffe sind gegen ihr Ätzen beständig: Gummi, Guttapercha, Teer, Asphalt, Wachs, Harze, Paraffin, Glas, Keramik und verschiedene Kunststoffen. Bei Kontakt mit Metall entstehen Stickstoffmonoxidblasen, die die Platte vor weiterem Ätzen schützen. Salpetersäure sollte in einem Gefäß oder Ballon aus Glas oder Steingut aufbewahrt werden, das mit einem geschliffenen Glasstopfen (die Innenseite des Stopfens kann leicht eingeölt werden) oder einem speziellen Kunststoffstopfen verschlossen ist. Es ist zu beachten, dass diese Säure lichtempfindlich ist und durch zu starke Lichteinwirkung unbrauchbar werden kann. Aus diesem Grund sollte sie an einem dunklen Ort aufbewahrt werden. Die Dämpfe der Salpetersäure sind sehr giftig, stellen jedoch keine Gefahr dar, solange sie nicht eingeatmet werden. Das Einatmen der Dämpfe, die über der Ätzpfanne entweichen, ist zu vermeiden. Es sollte jedoch für eine angemessene und kontinuierliche Belüftung des Arbeitsbereichs gesorgt werden. Bei Hautverbrennungen ist die betroffene Stelle mit reichlich Wasser und anschließend mit kaltem, angerührtem Natriumcarbonat zu waschen. Man kann auch einen Umschlag aus weißem Magnesium auf die verbrannte Stelle legen. Die Konzentration der Salpetersäure sollte beim Ätzen von Kupferplatten auf etwa 25° gesenkt werden. Wenn die Mischung ohne Hydrometer zubereitet werden muss, reichen die folgenden Rezepturen aus. Für eine starke Ätzlösung mischen Sie 1/3 Säure und 2/3 Wasser, während Sie für eine schwächere Ätzlösung 1/4 Säure und 3/4 Wasser verwenden sollten. Zum Ätzen von Zink und Stahl sollte die Ätzlösung zwischen 5° und 15°B liegen. Eine 5°-Mischung erhalten Sie, indem Sie einen Teil Säure und neun Teile Wasser verwenden. Wird diese Säure zum Abwaschen* verwendet, muss sie noch schwächer sein: Mischen Sie eine Lösung aus 50 ml Säure auf 1000 ml Wasser mit etwas Alaun. B. SCHWEFELSÄURE. Früher war diese Säure als Vitriolöl bekannt, heute ist sie auch unter dem Namen Vitriol bekannt (siehe unten unter der Überschrift „Salz“). Schwefelsäure ist in reinem Zustand stark, flüssig und farblos. Sie ist in verschiedenen Konzentrationen erhältlich, nämlich 53°B (1054 Gramm Säure pro Liter), 61–62°B (1415 Gramm/Liter) und 66°B (1760 Gramm/Liter). Die stärkste dieser Konzentrationen eignet sich am besten für den technischen Gebrauch. Diese Säure ätzt heftig alle organischen Stoffe und alle in der Druckgrafik üblicherweise verwendeten Metalle, mit Ausnahme von Kupfer und Blei. Ihre Verwendung ist noch gefährlicher als die von Salpetersäure. Wenn Wasser in diese Säure gegossen wird, spritzt sie und erwärmt sich. Gießen Sie die Säure immer in Wasser und niemals Wasser in die Säure. Bei Verbrennungen dürfen diese nicht unter fließendem Wasser aus dem Wasserhahn gewaschen werden. Es ist besser, die verbrannten Stellen in eine große Menge Wasser zu tauchen, die Verbrennungen abzutrocknen und sie anschließend mit Ammoniakwasser zu waschen oder die betroffenen Stellen mit kalten, vorbereiteten Natriumbikarbonat-Pflastern abzudecken. C. SALZSÄURE. Salzsäure ist eine starke Säure, die in reiner Form farblos ist (bei 22°B enthält sie 300 Gramm Säure pro Liter und gilt als rein). Sie wird üblicherweise bei 20°B verwendet; in diesem Fall ist sie gelb gefärbt. Sie ist stark ätzend und gut wasserlöslich. Trotz ihrer Ätzwirkung verursacht sie keine Verbrennungen der Haut wie die beiden zuvor genannten Säuren (Salpetersäure und Schwefelsäure), es sei denn, sie wirkt über einen längeren Zeitraum ein. Daher wird sie manchmal in verdünnter Form zur Reinigung stark verschmutzter Hände verwendet (achten Sie jedoch darauf, Ihre Hände nach der Anwendung gründlich abzuspülen). Eine große Ansammlung von Salzsäuredämpfen ist gefährlich, da sie eine Explosion verursachen kann. Gelegentlich wird diese Säure zum Ätzen von Zink und Stahl verwendet; in diesem Fall wird sie mit dem vier- bis fünffachen ihres Volumens an Wasser gemischt. In Deutschland wurde sie während des Krieges eingesetzt, um den Verbrauch von Salpetersäure zu vermeiden, die für militärische Zwecke benötigt wurde. Salzsäure ätzt auch Edelstahlplatten sehr gut, wenn sie mit dem Ein- bis Zweifachen ihres Volumens an Wasser (oder bei Bedarf weniger) gemischt wird. Wird sie zum Reinigen durch Schrubben einer Platte verwendet, wird sie mit dem Zehnfachen ihres Gewichts an Wasser verdünnt. D. PHOSPHORSÄURE. Im Handel ist diese Säure, die manchmal auch als Orthophosphorsäure bezeichnet wird, in flüssiger Form erhältlich, die sowohl farblos als auch geruchlos ist. Üblicherweise sind drei Konzentrationen erhältlich: 37,5°B, 60°B und 45°B. Die 45°B-Lösung wird in der Regel für die Arbeit verwendet. Sie enthält 65 % reine Säure und ist in Wasser gut löslich. Sie eignet sich gut zum Reinigen durch Schrubben von Eisenmetallen, wird jedoch vor allem als einer der Bestandteile der Zink- und Aluminiumpräparate sowohl für lithografische Verfahren als auch im Offsetdruck verwendet [* Lithografie, Offsetdruck]. E. FLUORWASSERSÄURE. Eine starke Säure, die in ihrer handelsüblichen Form eine wässrige Lösung des gleichnamigen Gases ist. Sie enthält in der Regel 70 % reine Säure und ist farblos. Sie ist stark ätzend und greift alle Metalle sowie Glas und Keramik an. Sie wird in einem Guttapercha- oder Kunststoffbehälter aufbewahrt. In der Regel wird sie in verdünnter Form zum Ätzen von Glas und Keramik sowie zum Reinigen durch Schrubben von Gusseisen verwendet. C. SCHWACHE SÄUREN. Eine Reihe schwacher Säuren wird direkt oder indirekt in der Druckgrafik verwendet. Essigsäure ist in zwei verschiedenen Konzentrationen erhältlich, die beide in flüssiger Form vorliegen: 8°B, was einer Konzentration von 40 % entspricht, und in einer stärker konzentrierten Form, deren Gehalt zwischen 98 und 100 % schwankt. Diese Säure ist sehr gut wasserlöslich und gefriert bei Temperaturen unter 17 °C (etwa 62 °F). Essigsäure ist eine ätzende Substanz, die präzise und tief einätzt. Früher wurde sie, gemischt mit Salpetersäure, zum Ätzen von Zink- und Stahlplatten verwendet. Diese Mischung ist jedoch gefährlich, da sie explodieren kann. Heutzutage wird Essigsäure meist in Mischung mit anderen Stoffen im Offset- und Lithografiedruck eingesetzt. Eine weitere schwache Säure ist die Zitronensäure, die in Form einer Masse farbloser, nach Zitrone schmeckender Kristalle vorliegt. Auch sie ist sehr gut wasserlöslich. Ihre Hauptanwendungsgebiete liegen in der Fotografie, im Lithografie- und im Offsetdruck. 2. ALKALIEN. Mit diesen Laugen erspart man sich die Herstellung von Lösungen aus reinem Soda, was nicht nur eine heikle, sondern auch eine gefährliche Aufgabe ist. Auf jeden Fall sollte man Soda-Klumpen vermeiden, die zerkleinert werden müssen und dabei Splitter in die Augen schleudern könnten. Aus dem gleichen Grund darf man eine Laugenlösung nicht mit heißem Wasser herstellen, da dies zu Überhitzung und Spritzern führen kann. Wenn man eine Laugenlösung herstellen will, muss dies durch Zugabe kleiner Mengen von Soda zu kaltem Wasser und kräftiges Umrühren erfolgen. Die Messungen sollten mit einem Baumé-Hydrometer erfolgen, das stets die gleiche Temperatur aufweist. Bei Verätzungen die betroffene Stelle gut ausspülen und anschließend einen Umschlag aus Borax oder Natriumbicarbonat auftragen. Flecken auf der Kleidung lassen sich neutralisieren, wenn sie sofort mit einer leicht sauren Flüssigkeit gereinigt werden. B. KALIUMHYDROXID. Ätzkali ist in einer ähnlichen Form wie Soda erhältlich. In fester Form reagiert es noch empfindlicher auf Luftfeuchtigkeit als Soda. Es sind zwei Hauptsorten von Kaliumhydroxid erhältlich: eine mit 36°B (44,5 % Reinheit) und eine weitere mit 40°B (52 % Reinheit). Es weist fast dieselben Eigenschaften wie Soda auf, ist jedoch etwas teurer und wird daher seltener verwendet. Es sei darauf hingewiesen, dass 56 Gramm Kaliumhydroxid 40 Gramm Soda ersetzen. C. AMMONIAK. Ammoniak ist eine konzentrierte Lösung von Ammoniakgas und hat einen starken, unverwechselbaren Geruch. Es ist in den folgenden drei Konzentrationen erhältlich: 22°B (20 % Gas, das als Alkali dient), 25°B (27 % Gas) und 28°B (34 % Gas). Es handelt sich um eine sehr flüchtige Substanz, die in einem Kolben mit geschliffenem Glasstopfen und an einem kühlen Ort aufbewahrt werden muss. Es wird als Reinigungsmittel im Litho-Offset-Druck verwendet. 3. SALZE. A. SALPETERSÄURE-SALZE. B. SCHWEFELSÄURE-SALZE. C. SALZE DER SALZSAURE. Früher wurde Natriumchlorid (normales Speisesalz) als Bestandteil von Ätzlösungen (zusammen mit rektifiziertem Essig) sowie als Körnung bei der Herstellung der granulierten* Oberfläche in der Aguatinta* verwendet. Ammoniumchlorid, auch bekannt als Salmiak, ist neben Essig, Kochsalz und Grünspan ein Bestandteil der in Abraham Bosses Abhandlung über die Gravur beschriebenen Ätzlösung. Es wird außerdem zusammen mit Eisensulfat beim Stahlbelag verwendet. Ammoniumchlorid wird zudem zusammen mit Grünspan und Salz zur Herstellung eines Honigbeizes* verwendet, der als Feinätzlösung für Kupferplatten dient. Das letzte Salz dieser Kategorie, das hier behandelt wird, ist Eisenperchlorid, eines der am häufigsten verwendeten Salze in der grafischen Kunst (insbesondere bei der Aquatinta), in der Fotogravur sowie beim Aufbringen einer Patina auf Metall. Aufgrund seiner vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten verdient es hier besondere Beachtung. Der Chemiker Bonnet, Autor einer Abhandlung über die Fotogravur, gab folgendes Rezept an: „Man gebe einige Nägel und Reißnägel in einen großen Tontopf und gieße über die Eisennägel und Reißnägel eine Mischung aus Salzsäure und Salpetersäure, die der in ‚Aqua Reqia‘ verwendeten entspricht (ein Volumen Salpetersäure auf drei Volumen Salzsäure). Die Arbeit muss im Freien durchgeführt werden, da der Kontakt zwischen den Säuren und dem Eisen bereits nach wenigen Sekunden eine Flut von Hyponitrsäuredämpfen erzeugt, die sehr gesundheitsschädlich sind. Die Mischung sollte von Zeit zu Zeit umgerührt werden. Falls nötig, kann die Mischung erhitzt werden, um die Reaktion zu beschleunigen, doch dies ist nicht immer erforderlich. Das Ergebnis dieser Reaktion ist eine bräunlich-gelbe, recht dickflüssige Flüssigkeit, deren Inhalt größtenteils aus Eisenperchlorid besteht, mit nur etwas Eisennitrat und einer geringen Menge an freier Säure usw. Es handelt sich um eine hervorragende Mischung für die Fotogravur, und auch wenn sie weniger rein ist als im Handel erhältliche Produkte, wird man feststellen, dass sie diesen überlegen ist.“ Heutzutage gibt es auch im Handel erhältliche Produkte, die von ausgezeichneter Qualität sind. Im Allgemeinen wird die erforderliche Ätzlösung aus Kristallen hergestellt, obwohl es auch fertige flüssige Lösungen gibt. Die Lösung wird hergestellt, indem 10 Kilogramm (22 lb) Kristalle mit 3 Litern (3,3 Quarts) Wasser bei einer Temperatur von 15 °C (122 °F) vermischt werden. Das feste Eisenperchlorid wird in einen Behälter aus Kunststoff, Gummi, Sandstein usw. gegeben (niemals einen Metallbehälter verwenden), dessen Öffnung groß genug ist, um das Vermischen der Zutaten zu ermöglichen (das Rühren sollte etwa 20 Minuten lang fortgesetzt werden). Nach dem Abkühlen wiegen Sie eine Probe der erhaltenen Flüssigkeit ab und senken Sie deren Konzentration (durch Zugabe von Wasser) auf 46°B. Dieser Vorgang muss sorgfältig durchgeführt werden, da die durch die oben beschriebene Mischung erhaltene Lösung einen Wert zwischen 50° und 48°B aufweist. Seien Sie beim Hinzufügen von Wasser vorsichtig, da die Konzentration sehr schnell abnimmt. Denken Sie daran, die Mischung zu schütteln und sicherzustellen, dass sie eine Temperatur zwischen 18° und 20° Celsius (64 und 68° Fahrenheit) aufweist, bevor Sie das Hydrometer verwenden. Die Lösung ist richtig, wenn die Flüssigkeit die 46°-Marke des Hydrometers erreicht. Die Messung sollte in einem hohen Behälter erfolgen, dessen Dicke im Verhältnis zur zu messenden Menge steht. Der bei dieser ersten Mischung entstehende pastöse Rückstand sollte aufbewahrt werden, um ihn zur Verstärkung von Lösungen oder zur Herstellung neuer Lösungen zu verwenden. Bei jeder Handhabung dieses Salzes ist Vorsicht geboten, und es sollten ausschließlich Gummihandschuhe getragen werden. Tatsächlich ist Eisenperchlorid ziemlich ätzend, auch wenn es nicht so korrosiv ist wie starke Säuren. Es färbt die Hände gelb und hinterlässt Flecken auf der Kleidung sowie greift diese an. Eine 46°-Lösung aus Eisenperchlorid sollte in relativ großen Mengen hergestellt werden, da sie für die meisten Ätzlösungen (wie bei der Aquatinta) sowie zur Herstellung von 41°-, 36°- und 33°-Lösungen verwendet wird, die wiederum für ergänzende Ätzlösungen, Tiefdruckätzungen, das Reinigen durch Schrubben usw. eingesetzt werden. Die Flaschen mit den verschiedenen Konzentrationen sollten ordnungsgemäß beschriftet werden. Außerdem sollten die Lösungen vor der Verwendung „gereift“ werden, entweder durch Zugabe und Auflösen von 2 Gramm Kupferspänen pro 100 cm³ Lösung oder durch Vermischen der neuen Lösung mit 5 oder 10 % einer alten Lösung. Der Grund dafür ist, dass eine zu „frische“ Lösung zu stark und zu oberflächlich ätzt. Die Ätzlösung ist am besten geeignet, wenn sie braun geworden ist, was einem Zwischenstadium zwischen durchscheinend und ganz schwarz entspricht. Im Laufe der Verwendung wird die Ätzlösung schließlich erschöpft sein. Dies geschieht, da sie Metall löst und an Gewicht zunimmt. Im Falle von Kupfer steigt der Wert um 1°B pro 10 Gramm gelöstem Kupfer pro Liter, gleichzeitig sinkt jedoch die Konzentration an reinem Eisenperchlorid um 10 %. Eine erschöpfte Ätzlösung ätzt langsam und unregelmäßig, was ein Zeichen dafür ist, dass sie ausgetauscht werden sollte. Ein Teil der alten Ätzlösung kann aufbewahrt werden, um konstante Konzentrationen zu gewährleisten (10 bis 15 Gramm Kupfer pro Liter sind die richtige Menge). Das Alter der Ätzlösung und ihr Kupfergehalt lassen sich nur anhand der Farbe der Lösung erkennen. Eine „frische“ Ätzlösung ist rotbraun und durchscheinend und wird nach einigen Ätzvorgängen braun und trüb, wobei sie sich mit der Zeit langsam schwarz färbt. Ganz am Ende beginnt es, grünliche Schleier zu bilden. Diese verschiedenen Stadien entsprechen den folgenden Kupfergehalten: 15 bis 20 Gramm Kupfer pro Liter, wenn es braun ist, bis zu 50 Gramm pro Liter, wenn es schwarz ist, und 35 oder mehr Gramm pro Liter, wenn es grünlich ist (was auch der Zeitpunkt ist, an dem die Lösung unbrauchbar wird). Bei Bedarf kann man Proben der Ätzlösung (deren Eigenschaften bekannt sind) in Reagenzgläsern aufbewahren und diese Proben zum Vergleich mit der Arbeitslösung heranziehen. Man wird feststellen, dass es am besten ist, eine frisch zubereitete Lösung vor der Verwendung einige Tage reifen zu lassen. Heutzutage ist Eisen(III)-chlorid (= Eisenperchlorid) aufgrund seiner „geringeren Toxizität“ beliebter denn je. Insbesondere bei der Verwendung in vertikalen Ätzbehältern konnten einige Probleme mit der Kristallablagerung überwunden werden. Das „Edinburg Etch“ basiert auf der Verwendung von Eisen(III)-chlorid mit einem Zusatz von Zitronensäure. Es verbessert die Qualität der Ätzung und beschleunigt den Prozess. Weitere Einzelheiten zur Verwendung dieser Lösung finden Sie unter den Stichworten Aquatinta, Ätzen, Ätzlösung und Ätzvorgang. D. PHOSPHORSÄURESALZE. Natrium-, Kalium- und Ammoniumphosphat werden gelegentlich im Lithografie- und Offsetdruck verwendet. Schließlich müssen noch verschiedene andere Salze und Verbindungen erwähnt werden. Solche Lösungen wurden auch in großen Flaschen verwendet, um Licht ähnlich wie Kupfersulfat (siehe oben) zu streuen. Kaliumbichromat hingegen wird in der Lithografie und als Bestandteil von Ätzlösungen für weiche Ätzgründe* verwendet. In ihrer festen Form können sie deliqueszent sein, d. h., sie nehmen von Natur aus Feuchtigkeit aus der Umgebung auf. Andererseits können sie auch effloreszierend sein, wenn sie umgekehrt dazu neigen, Feuchtigkeit abzugeben. Bei der Vermischung mit Wasser setzen einige starke Säuren viel Wärme frei, und dieses Phänomen muss bei der Bestimmung ihrer Stärke berücksichtigt werden. In solchen Fällen muss die Lösung erst abkühlen, bevor mit der Messung fortgefahren wird. | ||