Kopersulfaat maken dmv. elektrolyse

Voor al je opdrachten van school, werk of al het andere waar je niet uit kan komen, ook voor je lastige vraagstelling waar je niet uit kan komen.Zowel chemie als andere onderwerpen mogen hier behandeld worden.
Post Reply
User avatar
Reap
Argon
Posts: 681
Joined: 15 Sep 2011, 16:03
Chemistry interests: Inorganic
Location: Regio Eindhoven

Kopersulfaat maken dmv. elektrolyse

Post by Reap » 15 Sep 2011, 16:47

Kopersulfaat maken dmv. elektrolyse is opzich niet zo ingewikkeld.
Maar ik heb mezelf toch in de war kunnen werken en frustreerd genoeg geworden om hier een post te maken.
Allereerst een plaatje van mijn opstelling (sorry ik ben geen ster met paint).
Image
Het amperage is zeeer laag, het blijkt dat de weerstand tussen de verbindingspunten van de elektroden rond de 500 en 2k ohm ligt. (miliampere gaat van 12 in ongeveer 5 minuten naar 3). ook lijkt er niks te gebeuren terwijl ik bubbels aan beide elektroden verwacht (O2 aan de positieve elektrode en H2 aan de negatieve elektrode). En ook lijkt er zich geen koperlaagje te vormen op de negatieve elektrode. De oplossing is wel blauw, maar dat wijt ik aan de zwavelzuur-waterstofperoxide oplossing die van beide elektrodes Koper oxideert.

De opstelling is bedoeld om kopersulfaat te maken en dat vervolgens later te gebruiken om kristallen te maken.
(Ook bij mijn eerste experiment raakte de oplossing aan de positieve pool (dus onderaan in het glazen bakje) oververzadigd en ontstonden er kristallen).
Maarja het lijkt me vreemd dat een zure oplossing zo'n hoge weerstand heeft. aangezien zwavelzuur een goede geleider is. Ook heeft de oplossing een avondje (niet meer dan 4 uur) met een omgekeerde polariteit gedraait.
Daarbij ontstond er een stof die van de bovenste elektrode naar het oppervlak ging en een 5mm laagje maakte onder het oppervlak van de oplossing. In een 5cm radius van de elektrode. De onderste elektrode, negatief in dit geval produceerde geen duidelijke bubbels.

de ?? (waarschijnlijk zeer lichtblauwe) stof op de bodem zit ook in mijn NaCl experiment (met koper elektrodes). daarbij waren 2 vaste stoffen geproduceerd, een rood poeder en een blauw poeder. het lijkt ook of het blauwe poeder steeds meer wordt en het rode minder (alsof het rode poeder langzaam wegreageert).
Ik zat te denken aan CuCO3 kopercarbonaat. Ik herrinner me vanuit een practicum over elektrogravimetrische bepaling van koper in elektriciteitsdraad iets over CO2 dat kon reageren met iets, alleen losten we het koper op met salpeterzuur, met een paar druppels zwavelzuur.

het zwavelzuur is van king ontstopper (96% staat op de verpakking).
waterstofperoxide van de etos. zou dus misschien kunnen dat er dus rommel in de oplossing zit. alleen vind ik het nog steeds raar dat de weerstand zo hoog is.

Al geprobeerd:
Googlen
Veel aan de opstelling gemeten kwa voltage amperage etc.
Polariteit omgewisseld en vervolgens de elektroden aanslutingen. (voor het geval het adaptertje kapot was).
Andere stekkertjes gebruikt.
Hele nieuwe oplossing gemaakt (dit is de nieuwe).

elke tip is op prijs gesteld :)

PS: het liefst zou ik tussen de 1.92 en de 2.3 volt de elektrolyse uitvoeren maar daar heb ik de materialen niet voor, en volgensmij moet het amperage dan omhoog om zo de snelheid van de reactie erin te houden en mijn adaptertje kan maar 500 mA.

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

Re: Kopersulfaat maken dmv. elektrolyse

Post by Z4x » 15 Sep 2011, 23:43

Leuk dat je elektrolyse doet! :)

Waar zijn je elektrodes van gemaakt? Als ze beide van koper zijn dan "verplaats" je de koper alleen van de ene elektrode naar de andere en krijg je nooit (veel) kopersulfaat. Ik denk trouwens dat het goedkoper is om gewoon kopersulfaat te kopen, want je verspilt eigenlijk dure zwavelzuur op deze manier. Je kan 500 gram kopersulfaat voor onder de 10 euro kopen bij o.a. een pottenbakker winkel.

Denk je er wel om dat kopersulfaat niet gezond is voor jou en totaal niet voor het waterleven. Dus als je een oplossing met mislukt "kopersulfaat" hebt, dan stel ik voor dat je het indampt en de prut die achterblijft in de container doet. Dat is minder schadelijk dan opgeloste kopersulfaat. Nog beter is om er aluminiumfolie bij te doen zodat de koper neerslaat en je onschuldig aluminiumsulfaat krijgt (dit duurt bij kamer temperatuur redelijk lang).

Wat betreft de neerslag, dat zal geen kopersulfaat zijn want kopersulfaat lost heel erg goed op (check wikipedia maar eens voor de oplosbaarheid). Ik denk dat je een vorm van koperhydroxide (CuOH) hebt gemaakt die niet mooi "fluffy" is.

Wat je zou kunnen doen om meer inzicht in je resultaten te krijgen is de reactievergelijking op te stellen. Wat gebeurt er bijvoorbeeld bij de minpool / elektrode? :)
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
Reap
Argon
Posts: 681
Joined: 15 Sep 2011, 16:03
Chemistry interests: Inorganic
Location: Regio Eindhoven

Re: Kopersulfaat maken dmv. elektrolyse

Post by Reap » 16 Sep 2011, 07:39

elektroden zijn beiden idd van koper.
kopersulfaat heb ik al 500gr onderweg maar ik wacht al 2 weken dus ben wat gaan klooien met elektriciteit (niet met zwavelzuur) omdat ik toch wel zwavelzuur heb.
die king ontstopper uit de boerenbond is bepaald niet duur :p
en die neerslag, lost Cu(OH)2 niet op in een zuur milleu? aangezien mijn oplissing vrij zuur.

+ pool:
Cu(s) -> Cu2+(aq) + 2e-(aq)
en ik verwacht ook dat OH- reageert tot zuurstof, het is in een zuur milieu dus dat kan zijn waarom er geen zuurstof ontstaat, er is simpelweg geen OH-

- pool:
Cu2+(aq) + 2e- -> Cu(s)
2H+ + 2e- -> H2(g)

edit: spellingsfouten

User avatar
Reap
Argon
Posts: 681
Joined: 15 Sep 2011, 16:03
Chemistry interests: Inorganic
Location: Regio Eindhoven

Re: Kopersulfaat maken dmv. elektrolyse

Post by Reap » 21 Sep 2011, 15:42

ik las net een of ander topic over elektrolyse van z4x van koperacetaat.
iets over de elektrodes, ik bedenk me nou net, als ik de isolatie van het koperdraad haal, dan heb ik het idee dat er een substantie op zit.
ik zal eens de elektrode in wat aceton "laten weken"/afpoetsen en vervolgens controleren.
ik denk dat er kleine gaatjes zitten in de substantie die afgesloten worden relatief snel na het beginnen van de elektrolyse.

User avatar
Reap
Argon
Posts: 681
Joined: 15 Sep 2011, 16:03
Chemistry interests: Inorganic
Location: Regio Eindhoven

Re: Kopersulfaat maken dmv. elektrolyse

Post by Reap » 21 Sep 2011, 16:31

oke ik zit nu steeds te testen met een nieuwe positieve elektrode. paar simpele.
steeds als ik een nieuwe erin doe gaat er kort stroom lopen en binnen 15 seconden is de stroom met 800 mA gezakt.
als ik een elektrode er steeds iets dieper in doe (dus steeds vers oppervlak toevoeg) dan loopt er kort weer stroom alleen voor een seconde oid.
ook komt er een zwart randje bij het deel dat bij het oppervlak zat.
ik denk dus dat er een ongeleidend laagje vormt op de positieve elektrode.
maar van wat? ik zat te denken dat het iets met SO4- te maken heeft (geen idee wat, pure gok door gebrek aan logische antwoorden vanuit mijn sperspectief) of dat koper wordt geoxideerd door H2O2 (wat nog maar zeer sporadisch voor zou moeten komen na 2 weken in een woonkamer en open) en dat zou dan geen stroom geleiden (geen idee of dit zo is).
Z4x wrote: Ik heb een testje gedaan met een verzadigde kopersulfaat oplossing, twee koper elektroden en een spanning erop. In het begin krijg ik een beetje losse koperoxide kristallen op de minpool, maar na paar seconden is de positieve pool bedekt met een geel/beige matte laag die de reactie stopt. Geen idee wat dit is. Het zou kunnen dat dit ontstaat omdat ik geen beperking op de stroomsterkte hebt, maar ik ben bang dat dit ook gebeurd met de langzame manier. Zou mijn kopersulfaat van de keramieker onzuiver zijn of is dit een normale reactie (die aanslag op de elektrode)? Wat kan ik er tegen doen?
ik zie geen laag, maar ik kan me wel herinneren bij mijn eerste experiment zo'n laag gezien te hebben, die tikte ik er gewoon af.
misschien is dit ook het issue bij mij alleen is de laag zeer klein
ik zal hem overnacht laten draaien (zal rond de 4mA zitten, kan echter niks garanderen).
Last edited by Reap on 22 Sep 2011, 11:45, edited 2 times in total.

User avatar
Reap
Argon
Posts: 681
Joined: 15 Sep 2011, 16:03
Chemistry interests: Inorganic
Location: Regio Eindhoven

Re: Kopersulfaat maken dmv. elektrolyse

Post by Reap » 22 Sep 2011, 11:39

Nu, ik heb gewoon weer een nieuwe oplossing gemaakt, maar deze keer 50-50 zwavelzuur en demiwater, dus concentratie H2SO4 zou tussen de 40-60% moeten liggen.
Borrelt gewoon vrolijk door, anode maakt een oververzadigde oplossing onderin de bak en de kristallen beginnen er al op te groeien, en het kopersulfaat begint nu bijna zichtbaar de kathode te bereiken.
Loopt al de hele nacht op 20mA (anode is een beetje afgesloten door de kristallen).
Helaas ziet het er naar uit dat een buitenste spoeltje van de anode binnenkort gaat breken en er nog maar een heel klein contactoppervlak overblijft.

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest