Elektrode

Over de instrumenten en chemicaliën in het chemisch laboratorium.
User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1298
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrode

Post by woelen » 06 Aug 2010, 13:53

Nee, er gaat niets boven platina ;) Helaas gaat er ook maar weinig boven de prijs van platina :(
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

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

Re: Elektrode

Post by spidey » 06 Aug 2010, 21:57

Hoe zit het eigenlijk met palladium?

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1298
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrode

Post by woelen » 07 Aug 2010, 14:22

Palladium is niet voldoende inert. Het lost gewoon op in salpeterzuur en zal zeker oplossen bij een electrolyse als het als anode wordt gebruikt in bijv. een chloride-oplossing.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Pyrochemistry
Zwavel
Posts: 547
Joined: 09 Feb 2009, 17:23
Chemistry interests: Organic
Location: Randstedelijk en toch landelijk gelegen.

Re: Elektrode

Post by Pyrochemistry » 10 Aug 2010, 23:14

Let er ook zeker op dat MMO anodes meestal gemaakt worden voor specifieke doeleinden, ik heb een MMO anode maar deze is alleen geschikt om te lopen op 5 volt (niet veel meer dus!), en is geschikt voor hypochloriet/chloraat productie. Voor mij is er wat moeilijker aan te komen en het is best lonend om het goedje zelf te maken hoor ragbips :P, daarnaast is de chemie erachter wel interessant, veel redox-reacties.

Als er met andere stoffen gewerkt wordt kan dit de anode aantasten, of loopt de elektrolyse niet goed. MMO anodes zijn zeker niet geschikt om kleine chemie-proefjes mee te doen, je moet bij deze anodes echt al denken aan een liter elektrolyt of iets dergelijks, ook voor chloraat-synthese dus zijn ze juist erg geschikt.

Voor kleine proefjes zou ik gaan voor platina-draad of grafiet elektroden. Verder zijn galvanische proefjes met een staafje koper of zink ook wel leuk, je kan op die manier metalen oppervlakten verzinken of verkoperen.
Will it work? You only know after the experiment!

Student (M.Sc) Scheikunde

User avatar
Ragbips
Natrium
Posts: 304
Joined: 07 May 2010, 17:47
Chemistry interests: Organic
Location: Apeldoorn

Re: Elektrode

Post by Ragbips » 10 Aug 2010, 23:29

Ja ik ga toch voor platina sparen dan, want het is niet mijn bedoeling om op zo'n grote schaal te gaan werken, bovendien hebben chloraten niet zo veel toepassing voor mij. Lijkt me wel interessant echter om chloraat te maken en dat nog verder te elektrolyseren tot perchloraat, en verder wil ik de elektrodes voor andere zouten gaan gebruiken. MMO is dus geen optie, nogmaals bedankt voor de tips :P

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1298
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrode

Post by woelen » 19 Sep 2010, 16:14

Gruson wrote:Via Pyroforum op deze link gekomen: http://www.5bears.com/mmo.htm.
Erg goedkoop.
Ik heb een paar kleine MMO electroden laten maken (kosten $18 voor een setje van een MMO anode (2cm x 6 cm op titanium strip) en een kathode van vergelijkbare grootte). Dit past goed in een klein celletje van 100 ml en je mag door zo'n anode zo'n 5A door jagen. Ik heb een celletje gemaakt met 30 gram KCl opgelost en aangevuld tot ca. 100 ml oplossing en een beetje K2Cr2O7 toegevoegd om een betere efficientie te krijgen. Hiermee kun je per etmaal ca. 35 gram ruw KClO3 maken met een 5V voeding, welke ca. 3 A levert. Na opzuiveren (2 keer spoelen met ijskoud water, dan 1 keer omkristalliseren en dan nog twee malen spoelen met ijskoud water) blijft hier een kleine 30 gram van over.

De zelfde anode heb ik ook geprobeerd in een bromaatcel, maar dat is dus geen succes. De anode zelf houdt het prima, maar de titanium strip, waar de DeNora MMO anode aan gelast is wordt aangevreten in de bromide oplossing. Na ca. twee uur heb ik de cel gestopt, voordat die MMO anode helemaal in de vernieling wordt geholpen.

In een chloride oplossing passiveert het titanium en wordt er alleen stroom geleverd aan de MMO anode en daarom gaat de anode heel lang mee in een chloride oplossing. Conclusie: MMO anodes op een titanium substraat zijn niet geschikt voor maken van bromaten.

MMO is ook niet geschikt voor maken van perchloraten. Je kunt er wel heel goed chloraten mee maken. Misschien probeer ik t.z.t. nog wel een keer Ba(ClO3)2 te maken uit BaCl2. Dit zou moeten werken.

Toch gaat er niets boven platina wat betreft mogelijkheden. MMO electroden zijn eigenlijk alleen maar geschikt voor het doel van maken van chloraten, helaas kun je er niet veel anders mee. Hierin ben ik toch wel een beetje teleurgesteld (ik heb alles bij elkaar toch voor zo'n EUR 50 aan anodes en porto betaald).

Ik heb nu twee miniatuur MMO anodes (2cm x 6cm) en een tweetal nog wat grotere (3,5cm x 7cm) met bijpassende kathode. Door die laatste kun je gemakkelijk 10A sturen zonder problemen. Daarmee zou ik zo'n 100 gram KClO3 per etmaal kunnen maken. Ik moet echter nog een geschikte cel construeren voor deze grotere anode. Gewoon een bak met oplossing nemen is geen optie, want het vrijkomende waterstof leidt tot allemaal kleine belletjes en de resulterende aerosol is nogal corrosief (deze bevat KCl, KClO3 en KClO) en leidt tot roesten van werkelijk alles wat in de buurt staat.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1596
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Elektrode

Post by Z4x » 19 Sep 2010, 16:47

Volgens mij heb je aardig zitten elektrolyseren. :P

Waarom dompel je de elektrode, bij bromaten, niet een klein stukje in de oplossing (zodat de titanium niet meedoet)? Waarschijnlijk had je dit al bedacht of kan dat niet...
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1298
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrode

Post by woelen » 19 Sep 2010, 21:44

Nee, dat gaat niet. Boven de vloeistof hangt een zeer dichte mist van electrolyt, welke bestaat uit KBr, KBrO, KBrO3 en Br2. Een zeer corrosieve mist, welke hoe dan ook tegen het titaan aan komt. De titaan afdekken met b.v. lijm of hars is ook geen optie. Binnenkort komt er een webpagina en na het lezen snap je volledig waarom je die titaniumstrip van de anode niet kunt beschermen.

De omstandigheden in zo'n cel zijn zeer corrosief (ca. 70 graden, broom, bromaat, bromide en water maken een zeer corrosief brouwsel) en daarbij komt voor de anode ook nog eens de extreme oxidatieve stress of het metaal (bij een spanning van 5V is die sterker dan de oxiderende sterkte van fluor). Dit is ook de reden waarom een electrolyse cel zo ontzettend moeilijk is te maken. Ook de cel zelf moet uit behoorlijk goed materiaal bestaan, bijv. glas met een hoogwaardig deksel dat zeer goed afsluit. Dit soort electrolyses is echt wel even wat anders dan de electrolyses die veelal gedaan worden als demo experimentje.

Op sciencemadness zijn er mensen (zoals Swede, 12AX7 en nog een paar), die voedingen bouwen, die 100A kunnen leveren bij pakweg 5 volt en die met MMO anodes van pakweg 100 cm2 en cellen met een inhoud van 20 liter iedere dag een halve kilo tot een hele kilo KClO3 kunnen maken. Zo ver wil ik niet gaan, maar ik wil uiteindelijk wel een celletje maken waarmee je ca. 100 gram KClO3 per dag kunt maken (bij een stroom van 10A, spanning tussen 4 en 5 volt uit een schakelende voeding voor hoge efficientie en koel bedrijf, gemaakt van een aangepaste PC-voeding).

De write-up en een handleiding voor anderen hier op het forum volgen binnenkort op miojn website, met foto's. Het maken van KClO3 zullen veel mensen interessant vinden. De echte kewls die alleen maar Pats-boem willen zullen hier niet mee geholpen worden want die zie ik echt geen MMO anodes aanschaffen, een cel construeren (wat niet triviaal is) en stoffen omkristalliseren. Voor de serieuze pyro-liefhebber en de serieuze hobbychemicus is dit echter wel een manier om aan een interessante en steeds moelijker te verkrijgen oxidator te komen. KCl daarentegen is heel gemakkelijk te verkrijgen en kost niet veel als je het in bulk koopt.

Op deze manier kun je wel goedkoop KClO3 maken. KCl is te koop als kali-meststof, zgn. N-P-K = 0-0-60 meststof, welke voor 99% uit KCl bestaat. Nog geen 10 euro per 25 kg. Voor 30 gram KClO3 heb ik 24 uur moeten electrolyseren met een vermogensopname van een kleine 20 watt. Dat is (pessimistisch gerekend) ca. 1/2 kWh per etmaal. Een kWh kost op dit moment ca. EUR 0,20. Dus die cel van mij gebruikt ca. 10 cent per etmaal aan stroom. Voor 30 gram KClO3 gebruik ik dus 10 cent aan stroom. Een kilo KClO3 zal me ruim 3 euro aan stroom kosten en met alle andere kosten er bij reken ik dat een kilo KClO3 me ca. 4 euro gaat kosten. Niet slecht vind ik...
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Pyrochemistry
Zwavel
Posts: 547
Joined: 09 Feb 2009, 17:23
Chemistry interests: Organic
Location: Randstedelijk en toch landelijk gelegen.

Re: Elektrode

Post by Pyrochemistry » 20 Sep 2010, 21:15

Ik trek met mijn celletje 500g in 7 dagen met kaliumdichromaat als kathalysator, dat vindt ik vrij netjes. Als voeding heb ik nog steeds een PC-PSU. Verder zijn temperatuur enzovoort ook erg belangrijk. Bij 20 graden wordt er nauwelijks chloraat maar alleen maar hypochloriet gevormd. De redoxreactie tussen hypochloriet en hydroxide verloopt het best bij het kookpunt, natuurlijk vinden de elektroden dit niet zo prettig, vandaar dat de temperatuur liever niet hoger komt dan 80 graden.

Op mijn youtube staat een filmpje van mijn huidige cel (welke overigens zijn beste tijd gehad heeft na 3 runs van een week).
Will it work? You only know after the experiment!

Student (M.Sc) Scheikunde

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1298
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrode

Post by woelen » 21 Sep 2010, 11:27

Uiteindelijk wil ik proberen of ik perchloraten kan maken. Dit zie ik meer als intellectuele uitdaging dan dat ik die stoffen echt nodig heb. Ik heb al bijna 100 gram KClO4 (gedoneerd aan mij door Jor) en afgezien van pyro-toepassingen is KClO4 niet zo heel spannend. Het lijkt me wel leuk echter om een methode te ontwikkelen die het maken van een dergelijke stof uit simpel KCl mogelijk maakt. Het maken van KClO3 kan met MMO anodes en MMO anodes zijn best wel betaalbaar. Maken van KClO4 vereist PbO2-anodes, welke niet eenvoudig zijn te kopen. Ik wil proberen of ik een kleine MMO anode kan coaten met PbO2 door deze in een Pb(NO3)2 oplossing te hangen en dan te electrolyseren. Aan de anode krijg je dan PbO2, maar de hechting van de PbO2 aan de MMO-laag schijnt nogal lastig te zijn. Ik gebruik die MMO anode van mij de eerstkomende tijd om eerst nog wat meer chloraat te maken en als ik een paar honderd gram heb, dan offer ik hem op als test anode voor coating met PbO2. Als dat mislukt, dan is ie alleen nog maar geschikt als klein chemisch afval, dus vandaar dat ik de komende paar weken eerst even wat KClO3 er mee ga maken.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1298
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrode

Post by woelen » 24 Sep 2010, 23:17

Ik heb nu een write-up van hoe je een mooi klein chloraat celletje kunt maken welke je probleemloos in huis kunt gebruiken en waarmee je in 1 run van ca. 24 uur pakweg 30 gram zeer zuiver KClO3 kunt maken. Dit is een leuke hoeveelheid voor kleine experimenten en syntheses op kleine tot middelgrote schaal. De uitgangsstof is KCl, een stof die goedkoop en gemakkelijk te verkrijgen is. Door uit te gaan van KCl krijg je KClO3 dat helemaal vrij is van natriumionen. Klik op de link hieronder voor de webpagina:

http://woelen.homescience.net/science/c ... index.html.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1596
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Elektrode

Post by Z4x » 25 Sep 2010, 09:45

Hele mooie webpagina. Interessant om te lezen. Het plaatje met de kristallen op de bodem (na 18 uur draaien) vind ik erg leuk. :)
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1298
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrode

Post by woelen » 28 Sep 2010, 09:31

Met deze cel ga ik binnenkort eens proberen of ik cesiumchloraat kan maken. Ik heb via eBay heel goedkoop een halve kilo(!!) cesium chloride kunnen bestellen en ga dat in de chloraatcel doen. Normaal kost CsCl al gauw zo'n 40 cent per gram, ik heb het kunnen bemachtigen voor slechts 20% van de normale prijs. Met CsCl moet je wel iets kritischer omgaan dan met KCl, omdat CsCl extreem goed oplost in water en CsClO3 juist helemaal niet. Je moet dus niet met een verzadigde oplossing werken, want dan heb je binnen de kortste keren de hele boel "op slot". Er zetten zich dan kristallen van CsClO3 af op de electroden en deze schermen dan de electroden af waardoor de stroom steeds minder wordt. Dit probleem had ik ook al met KBr (al had ik daarmee nog een veel erger probleem, nl. het wegcorroderen van de anode). Ik verwacht dat wanneer je werkt met een goed gekozen concentratie van CsCl dat de cel probleemloos CsClO3 moet kunnen maken. Ik verwacht geen problemen met de anode, want of je nu K(+) of Cs(+) ionen in oplossing hebt, chemisch gezien lijken deze best wel veel op elkaar. Het lijkt mij wel leuk om CsClO3 te hebben voor experimenten met vlamkleuren. Cs-ionen geven een prachtig blauw.

Uit het overblijfsel CsCl dat in oplossing blijft verwacht ik de rest van de cesium nog wel weer terug te kunnen winnen. Ik heb nog een hoeveelheid droogpoeder liggen (anhydron) en dat spul blijkt voor een groot deel uit magnesiumperchloraat te bestaan. Het is te onzuiver voor experimenten en ondertussen ook al iets vochtig, maar voor neerslaan van CsClO4 prima te gebruiken. Ik wil hoe dan ook geen verlies van het kostbare Cs.

Als iemand nog een interessante bron van RbCl voor me weet, dan ben ik zeer geinteresseerd. Rb is net als Cs een alkalimetaal, maar ook tamelijk prijzig. Voor pakweg 10 cent per gram wil ik echter wel RbCl.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1298
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Elektrode

Post by woelen » 17 Oct 2010, 23:13

In het cesiumthread heb ik beschreven hoe ik CsClO3 heb gemaakt. Ik heb nu ca. 145 gram CsClO3 en binnenkort ga ik hier de nodige vlamkleur experimenten mee doen. Een korte write-up is nu in het Cs-thread, op mijn website komt binnenkort een uitgebreidere beschrijving hoe je goed CsClO3 kunt maken. Belangrijkste hierbij is dat je niet een te geconcentreerde oplossing moet maken.

Die electroden van mij hebben hun dienst al aardig bewezen. Totaal heb ik er nu ca. 120 gram KClO3 mee gemaakt en 145 g CsClO3. Volgend projectje met deze electroden is maken van Ba(ClO3)2 uit BaCl. Ik heb nog aardig wat BaCO3 liggen en kan daar wel eens 200 gram BaCl2 van maken en dan eens zien hoe electrolyse daarvan gaat.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

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

Re: Elektrode

Post by spidey » 13 Jul 2011, 17:29

Nu ik deze thread herlees, krijg ik de indruk dat eigenlijk de enige manier om electrolyse uit te voeren van een chloride oplossing is met een anode van grafiet of platina. Klopt dit, of zijn er andere materialen die specifiek geschikt zijn voor aanval van chloorradicalen?

Woelen noemt nog ergens het gebruik van PbO2 als materiaal of coating, maar ik kan hier geen extra informatie over vinden. PbO2 is toch ook geen (half)geleider?

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 2 guests