Elektrolyse

Alles over zouten, katalysatoren, reductie-/oxidatiereacties, neerslagreacties. Discussies over niet-ionische verbindingen horen thuis in "organische chemie".
spidey
Kobalt
Posts: 1367
Joined: 16 Jan 2009, 23:58
Chemistry interests: Inorganic
Location: Amsterdam

Re: Elektrolyse

Post by spidey » 22 Jun 2010, 00:37

Ga maar eens kijken. Als het goed is, zie je een horizontale lijn. Misschien als je flink versterkt, dat je een paar mV rimpel ziet met wat ruis. Ik meen me te herinneren dat een voeding die ik zelf eens had gebouwd 50mV rimpel had en dat de ruis in dezelfde orde van grootte lag (gemeten rond max belasting). Die voeding was zelfbouw en had geen spanningsstabilisator-IC. De rimpel was beter nog dan volgens berekening.

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1286
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrolyse

Post by woelen » 22 Jun 2010, 08:38

Wel of geen condensator parallel aan de cel maakt geen moer uit als je voeding voldoende is gestabiliseerd. De "klap" op de electroden wordt er niet minder om. Je kunt met een dikke elco de rimpel onderdrukken mocht die nog op je voeding zitten, maar voor de chemie in de cel maakt het niet uit, tenzij je eerst een flinke rimpel op je voeding hebt en na toevoegen van een dikke elco niet meer.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1590
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Elektrolyse

Post by Z4x » 10 Aug 2010, 13:12

Elektrolyse met salmiak oplossing, reageert dat of is het redelijk inerte 'geleider'? Met reageren bedoel ik dat er bijvoorbeeld chloor ontstaat bij een elektrode.
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1286
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrolyse

Post by woelen » 10 Aug 2010, 14:40

Aan de kathode ontstaat ammonium, dat onder normale omstandigheden direct onleedt:

NH4(+) + e --> NH4

vervolgens: NH4 --> NH3 + H
en dan tenslotte: 2H --> 2H2

Netto zie je dus aan de kathode waterstof ontstaan en krijg je de geur van ammoniak.
Als je een kwik-kathode gebruikt, dan lost de ammonium op en krijg je een amalgaam (NH4 opgelost in Hg). Deze amalgaam is matig stabiel en in de loop van enige tijd zwelt de kwik op, en wordt gasvormig NH3 en H2 uitgestoten.


Aan de anode gebeurt in eerste instantie het zelfde als bij natriumchloride. Als je een koper anode gebruikt, dan lost deze op en krijg je koperverbindingen in oplossing. Als je een grafiet anode gebruikt, dan ontstaat chloorgas, dat op zijn beurt reageert met ammonium-ionen tot o.a. NCl3. De laatste stof is een zeer gevoelig explosief en het is irriterend (echter bij lange na niet zo giftig als chloor gas). Jij hoeft echter niet bang te zijn voor een zware knal, tenzij je heel lang door electrolyseert met grote stromen. Als je voor een minuutje of 10 electrolyseert bij bijv. 1 A stroom, dan krijg je zo weinig NCl3 dat je geen gevaarlijke toestanden krijgt. Probeer het maar eens en ruik aan de vloeistof (wel even wachten om zeker te zijn dat alle chloor is gereageerd tot NCl3 of simpelweg is weggeblazen. NCl3 heeft best een typische geur, ietwat kruidig/peperig en best wel sterk. Of je het aangenaam vindt ruiken of niet is persoonlijk, zelf vind ik de geur van NCl3 niet onaangenaam, noch aangenaam, maar wel heel bijzonder.

Een leuke proef is om een sterk geconcentreerde oplossing van ammonium chloride te electrolyseren met een dikke grafiet anode en er een heel grote stroom (10A of zo) door heen te sturen. Je krijgt dan flinke chloorgas bellen aan de anode, welke naar boven gaan en onderweg naar boven worden omgezet in NCl3. Die NCl3 wordt meegetrokken in/aan de bel en bereikt de oppervlakte als de chloorbel groot genoeg is.
Als je nu op de waterige oplossing een dun laagje terpentijn of lijnolie schenkt, dan zie je iedere keer als er zo'n bel met wat meegetrokken NCl3 aan de oppervlakte komt een kleine lichtflits van de NCl3 welke explosief reageert met de terpentijn. Dit gaat gepaard met kraak/knal geluidjes.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1590
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Elektrolyse

Post by Z4x » 11 Aug 2010, 14:26

Ik krijg het niet voor elkaar. Ik heb bij wat water ammonia en zoutzuur gedaan. Elektrolyse met 12volt bij zowel zure als base oplossing, maar ik ruik niets speciaal/anders.

Ik heb ook nog met NaCl en ammonia geprobeerd, maar het enige daarbij is dat ik herontdekt heb dat als je een koolstofstaaf die zo pas chloor maakte in/boven een ammonia oplossing houd je salmiak rook krijgt (wat ook leuk om te zien is) :)
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1286
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrolyse

Post by woelen » 11 Aug 2010, 14:59

Dit moet ook precies gebeuren. Zomaat ammonia en zoutzuur bij elkaar schenken geeft altijd een overmaat van het een of het ander. NCl3 is nl. zowel in sterk zure oplossing als in basische oplossing instabiel. Ik ging er eigenlijk van uit dat je NH4Cl had, maar als je dat niet hebt, dan moet je 1 heel klein druppeltje fenolftaleine toevoegen aan bijv. 25 ml ammonia en dan al roerend druppelsgewijs zoutzuur toevoegen tot de kleur verdwenen is. Dan nog weer 1 druppel ammonia toevoegen en de kleur mag dan niet terugkomen (komt die wel, dan weer een klein druppeltje zoutzuur er bij).

Ga die oplossing nog maar eens electrolyseren met grafiet anode, dan zou je zeker NCl3 moeten kunnen ruiken.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1590
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Elektrolyse

Post by Z4x » 31 Jan 2011, 16:42

Ik heb eventjes zitten nadenken en bedacht opeens het volgende. Normaal zie je in elektrolyse cellen dat de elektrode in de oplossing zit en op dit oppervlakte de reacties ontstaan zoals H2 of O2 etc. Wat nou als de elektrode niet in de oplossing zit maar er boven zweeft en via een vonk de oplossing "aanraakt". Krijg je dan gewoon je reacties aan het wateroppervlakte waar de vonk het water raakt? Dat is een heel klein oppervlakte - misschien krijg je wel erg reactieve eindproducten zoals bijvoorbeeld O3 in plaats van O2? Of gebeurt er helemaal niks? Ik geef het even schematisch weer:
path3812.png
*De afstand van de elektrode tot aan de oplossing is hier "schematisch overdreven". :) Dit zou ook paar mm kunnen zijn bijvoorbeeld.
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1286
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrolyse

Post by woelen » 31 Jan 2011, 21:12

Dit heb ik als experiment uitgevoerd:

http://woelen.homescience.net/science/c ... index.html.

Je krijgt een pad, waardoorheen een stroom loopt. Het pad zelf is een plasma. Aan het oppervlak vinden de gebruikelijke chemische reacties plaats, maar in het plasma vinden ook veel reacties plaats, welke nog wel eens meer kunnen zijn dan de reacties in de vloeistof.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1590
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Elektrolyse

Post by Z4x » 31 Jan 2011, 22:03

woelen wrote:Dit heb ik als experiment uitgevoerd:

http://woelen.homescience.net/science/c ... index.html.

Je krijgt een pad, waardoorheen een stroom loopt. Het pad zelf is een plasma. Aan het oppervlak vinden de gebruikelijke chemische reacties plaats, maar in het plasma vinden ook veel reacties plaats, welke nog wel eens meer kunnen zijn dan de reacties in de vloeistof.
Mooi experiment. Dit stukje vind ik interessant:
Another interesting observation is that gas is produced everywhere in the petri dish very slowly. It seems as if the cathode reaction (formation of hydrogen from water) is not localized to the cathode wire, but everywhere at the bottom of the petri dish, there is very slow (but clearly noticeable) production of gas.
Dus je kreeg zoiets (TEKENING IS FOUT):
path38123.png
Eigenlijk heel opvallend/vreemd vind ik. Normaal probeert men de elektrode zo groot mogelijk te maken voor zo'n groot mogelijk oppervlakte = snellere elektrolyse mogelijk. Nu is je hele oplossing opeens een "elektrode" als het ware. :)

Als je ooit het experiment nog een keer gaat doen, zou je eigenlijk ook de negatieve elektrode buiten de oplossing moeten houden, want als ik even simpel redeneer en het product van die elektrode ook verspreid door de oplossing gaat - dan heb je netto geen reactie?

Die kleur vind ik ook opmerkelijk, om zeker te zijn dat het natrium is zou je ook een keer met calciumchloride elektrolyse op deze manier kunnen doen en dan kijken of je een meer rode kleur krijgt. Of je neemt een koper zout voor een meer opvallende/afwijkende groene kleur. Ik heb zo'n "donker oranje vermoeden" dat je gewoon weer oranje/gele kleur krijgt vanwege de chloor die reageert ofzo. :)

//edit: crap, me tekening is fout. chloor moet waterstof zijn... polariteit zou ook wel fout zijn... :$
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

spidey
Kobalt
Posts: 1367
Joined: 16 Jan 2009, 23:58
Chemistry interests: Inorganic
Location: Amsterdam

Re: Elektrolyse

Post by spidey » 31 Jan 2011, 23:01

Ik vermoed dat er door de gehele oplossing electrolyse plaatsvindt, omdat tijdelijk (op het moment dat de vonk ontstaat) de veldsterkte in de oplossing zo groot wordt, dat dit tot dissociatie van het water leidt. Dit gebeurt vermoedelijk omdat de geleidingseigenschappen van water veranderen met de frequentie van de aangelegde spanning. In essentie (denk ik) is er sprake van een hoogfrequent-verschijnsel. Bij hoge frequenties werkt het water niet meer als een normale geleider, maar eerder als een soort isolator. Als gevolg krijg je een verdeling in "streamers" van de electrische stroom. Omdat de vonk vervolgens aanhoudt, ontstaat in tweede instantie alsnog het gebruikelijke verschijnsel van een gelocaliseerde vonk. De reden dat een zoutoplossing zich als isolator gedraagt bij hoge frequenties is mogelijk het onvermogen van ionen om snel op een electrisch veld te reageren, vanwege hun massatraagheid. Voor electronen in een geleidingsband (metalen) gelden er vergelijkbare regels, alleen treden de effecten later in (bij veel hogere frequenties). De reden dat isolatoren bij hoge frequenties geleidende eigenschappen krijgen is vermoedelijk dat de stroom geleid wordt door polarisatie van de atomen, niet door ladingsverplaatsing.

(Zo maar even wat beschouwingen op de late avond :) )

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1590
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Elektrolyse

Post by Z4x » 06 Sep 2015, 20:18

woelen wrote:Aan de kathode ontstaat ammonium, dat onder normale omstandigheden direct onleedt:

NH4(+) + e --> NH4

vervolgens: NH4 --> NH3 + H
en dan tenslotte: 2H --> 2H2

Netto zie je dus aan de kathode waterstof ontstaan en krijg je de geur van ammoniak.
Als je een kwik-kathode gebruikt, dan lost de ammonium op en krijg je een amalgaam (NH4 opgelost in Hg). Deze amalgaam is matig stabiel en in de loop van enige tijd zwelt de kwik op, en wordt gasvormig NH3 en H2 uitgestoten.


Aan de anode gebeurt in eerste instantie het zelfde als bij natriumchloride. Als je een koper anode gebruikt, dan lost deze op en krijg je koperverbindingen in oplossing. Als je een grafiet anode gebruikt, dan ontstaat chloorgas, dat op zijn beurt reageert met ammonium-ionen tot o.a. NCl3. De laatste stof is een zeer gevoelig explosief en het is irriterend (echter bij lange na niet zo giftig als chloor gas). Jij hoeft echter niet bang te zijn voor een zware knal, tenzij je heel lang door electrolyseert met grote stromen. Als je voor een minuutje of 10 electrolyseert bij bijv. 1 A stroom, dan krijg je zo weinig NCl3 dat je geen gevaarlijke toestanden krijgt. Probeer het maar eens en ruik aan de vloeistof (wel even wachten om zeker te zijn dat alle chloor is gereageerd tot NCl3 of simpelweg is weggeblazen. NCl3 heeft best een typische geur, ietwat kruidig/peperig en best wel sterk. Of je het aangenaam vindt ruiken of niet is persoonlijk, zelf vind ik de geur van NCl3 niet onaangenaam, noch aangenaam, maar wel heel bijzonder.

Een leuke proef is om een sterk geconcentreerde oplossing van ammonium chloride te electrolyseren met een dikke grafiet anode en er een heel grote stroom (10A of zo) door heen te sturen. Je krijgt dan flinke chloorgas bellen aan de anode, welke naar boven gaan en onderweg naar boven worden omgezet in NCl3. Die NCl3 wordt meegetrokken in/aan de bel en bereikt de oppervlakte als de chloorbel groot genoeg is.
Als je nu op de waterige oplossing een dun laagje terpentijn of lijnolie schenkt, dan zie je iedere keer als er zo'n bel met wat meegetrokken NCl3 aan de oppervlakte komt een kleine lichtflits van de NCl3 welke explosief reageert met de terpentijn. Dit gaat gepaard met kraak/knal geluidjes.
Ik heb het nu geroken en het heeft inderdaad iets van een kruidengeur, best lastig te plaatsen, niet heel erg prettig. :)
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 7 guests