Bruin/Oranje roest maken (snelle manier)

Alleen uitgevoerde en volledig uitgewerkte experimenten mogen hier geplaatst worden. Voor de discussies over de betreffende experimenten, zie "Discussies over experimenten".
Forum rules
Voordat je een experiment plaatst, lees dan de regels voor dit forum.
Post Reply
User avatar
Z4x
Germanium
Posts: 1601
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Bruin/Oranje roest maken (snelle manier)

Post by Z4x » 06 Jun 2010, 00:08

Deelgebied
Anorganisch.

Moeilijkheid
Super makkelijk. :)

Tijdsbestek
Hangt er van af hoeveel je wilt maken. Ik gok op 15 minuten toch wel om alles op te zetten en de elektrolyse tijd.

Chemicaliën
  • Keukenzout (NaCl)
  • Ijzerdraad
Veiligheid
Erg veilig. Al bestaat er natuurlijk altijd het risico op brand, kortsluiting en spetters (in de ogen). Vandaar nooit de opstelling alleen laten en een veiligheidsbril is aan te raden (zout in de ogen is niet fijn).

Inleiding
Bruin/Oranje roest maken? Waarom? Dat ontstaat van zelf toch ook? Ja dat klopt, maar dat duurt heel lang, dit is de snelle manier. Daarnaast is roest heel mooi spul. Je kan het namelijk gebruiken om ijzer zouten te maken, het is veilig om mee te werken en je zou het zelfs als kleurstof kunnen gebruiken. Bijvoorbeeld op modelbouw spul, verkleden (oude/vieze kleren) etc.

Meer info over roest: http://nl.wikipedia.org/wiki/Roest_%28metaal%29.

Om het proces van roesten te versnellen gaan we ijzer(II of III)hydroxide maken met elektrolyse. Zodra dit spul in aanraking komt met zuurstof heb je al roest. Het mooie is dat de stof om de oplossing te laten geleiden gewoon keukenzout is. Simpel en goedkoop nieuwe stoffen maken, daar houd ik van. :P

Uiteraard heb je ook ijzer nodig en hier zit een klein risico aan vast. Er is namelijk naast "gewoon" ijzer ook roest vrij/vast ijzer en dit raad ik heel erg af om te gebruiken, het bevat naast ijzer ook metalen zoals koper en/of nikkel. Deze metalen (en dan doel ik op nikkel) kunnen kankerverwekkend zijn als je ze in de longen krijgt. Gelukkig ontstaat er geen nikkeloxide bij lage temperatuur, maar je wilt dat spul gewoon niet hebben. Goedkope producten bevatten goedkope metalen en dus vaak geen "dure" RVS metalen. Dit is geen zekerheid, maar meer een indicatie. Daarnaast kan je natuurlijk gewoon kijken of het ijzeren object magnetisch is en al roest plekken vertoont. Veel schroeven bevatten een laagje van zink om roesten tegen te gaan, denk hier om als je het eindproduct voor nauwkeurige chemische reacties wilt gebruiken. Ik zelf gebruikte het ijzer uit paperclips, maar niet de "naakte", de paperclips met een plastic/rubberen hoes. Het ijzer eronder roest namelijk al half. Goedkoop, afgedekt en al roesten, dat moet haast wel alleen ijzer zijn.

Experiment
Je neemt een container (bijvoorbeeld 100-250 ml groot) en doet hier kraanwater in en keukenzout. Hoeveel zout mag je zelf bepalen, hoe meer, hoe sneller de elektrolyse, maar je voeding moet dit aan kunnen. Zorg dus voor een stevige voeding. Ik gebruikte een printer adapter met 18 volt (en 1A), maar dit voltage is overkill (= meer onnodige warmte). Zonder zekerheid zeg ik dat 5 volt ook voldoende is. Ik heb de elektrolyse uitgevoerd met een koolstofstaaf aan de min (uit een "speciale" batterij), vermoedelijk kan je ook gewoon ijzer pakken (of aluminium). Op de plus doe je het ijzer dat "opgevreten" wordt.

De reactie die plaats vindt:

Fe + 2H2O → Fe(OH)2 + H2

Als alles goed gaat krijg je groene "snot" in de oplossing en belletjes op de min pool. De belletjes kan je voor de grap aansteken, zou kleine ploffen moeten maken. De snot is je hydroxide en hoe je nu verder te werk gaat kan op verschillende manieren. Het doel is om de niet zo stabiele ijzerhydroxide een zuurstof te geven en te laten veranderen in ijzeroxide (roest). Ik heb methode 1 gedaan. De andere zijn niet getest.

1) Groene hydroxide verwarmen tot grijze hydroxide, dan met een pipet paar ml in een grote appelmoespot (250-500 ml) met vers water (is veel zuurstof) doen, binnen paar uur is het allemaal omgezet in bruin/oranje roest.
2) Direct de groene hydroxide in de verse bak met water doen.
3) Lucht (met bijvoorbeeld aquarium pomp) door de groene hydroxide geleiden.
4) Groene hydroxide of grijze hydroxide (na verwarmen) gewoon laten staan, komt ook roest laag op. Gaat niet zo snel.
5) Groene hydroxide filteren en in NaOH oplossing doen en hier elektrolyse met koolstofstaven uitvoeren. Door elektrolyse ontstaat puur zuurstof. Theoretisch zou dit super snel werken. Elektrolyse met twee koolstofstaven in de oplossing met NaCl en groene hydroxide heeft geen nut. Dat heb ik al voor de grap geprobeerd. Je krijgt met elektrolyse van NaCl nauwelijk zuurstof maar meer chloor. Je krijgt dan dus roest en ijzerchloride vervuiling.
6) Misschien weet je een nog betere manier? Waterstofperoxide misschien?

Discussie
Als je paar gram roest nodig hebt is dit een snelle/makkelijke manier. De kleur van het roest kan verschillen tussen rood, oranje, bruin en zwart. Hoe je precies een andere kleur krijgt heeft denk ik te maken met hoeveel "zuurstof" je de ijzerhydroxide geeft, maar ik heb dit niet expliciet getest. De zwarte variant (sterk magnetische en heet hematiet/magnetiet) zou op bovenstaande manier ook gemaakt kunnen worden. Eerlijk gezegd had ik dat ook verwacht na het verwarmen van de groene hydroxide, maar misschien dat het zout het tegen hield? Hier valt dus nog wat uit te zoeken. :) Een mogelijkheid is dat de grijze variant na verwarmen van de groene hydroxide al hematiet is. Deze is meer grijs dan de zwarte magnetiet (die meer magnetisch is en minder snot-achtig)

Discussie topic: http://www.amateurchemie.nl/viewtopic.php?f=21&t=501.

Schematisch overzicht:
Image
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 3 guests