Koper (metaal)

Alles over kristallen en de wetenschappen daaromheen.
User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 31 Oct 2015, 14:10

Hehe, nog niet zo veel succes gehad met nieuwe opstelling helaas.

Bij het maken van een donor-elektrode, ook door middel van elektrolyse, viel me wel iets aparts op. Er lopen lijnen over het koper (zie foto)... :o

Kleine opmerking, de 'kristal' groei op en aan de zijkanten van het plaatje waren er al. Vannacht had de opstelling al gedraaid en een 'egale' koperlaag gemaakt met die kristallen.
Vandaag had ik de opstelling opnieuw (en anders) aangezet waardoor er een nieuwe laag koper neersloeg.
Dat deze laag in lijnen loopt is wel apart. Enige verklaring die ik heb is dat de geladen deeltjes zich als een golf (quantum mechanisch) gedragen, maar dat kan ik niet echt goed onderbouwen.

Opstelling is nu weer verandert, dus kan niet verder checken, deze foto is het enige bewijs. De lijnen zijn ook te zien van boven in de oplossing en dus fysiek (niet alleen kleurverschil veroorzaakt lijnen).
Attachments
koper_elektrolyse_lijnen.jpg
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 01 Nov 2015, 13:28

De lijnen lijken nu heel erg op dit: http://www.amateurchemie.nl/viewtopic.p ... =792#p7031

Waarschijnlijk komt het omdat de oplossing niet zuur genoeg is.

Ik heb met een (geel) pH-papier gemeten en het aparte is dat bij deze oplossing het papiertje eerst rood wordt en dan naarmate het omhoog kruipt ineens bijna kleurloos wordt.
Bij een andere elektrolyse oplossing, die volgens mij geen last van ets-lijnen heeft, was er een veel kleiner stukje kleurloos.
Het is alsof ik papierchromatografie kan doen met pH papier. :)
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: Koper (metaal)

Post by spidey » 07 Nov 2015, 00:41

Die lijnen zijn vermoedelijk lijnen van het walsen van het gebruikte plaatmetaal. Bij etsen komen deze vaak meer naar voren.
Wat ik altijd apart heb gevonden is hoe metalen uit de oplossing komen. Koper dat zoals in dit geval rood is, of juist de bekende glimmende koperkleur heeft - waar het precies van afhangt blijft toch raadselachtig. Wat gebeurt er nou op atomaire schaal dat deze verschillen worden veroorzaakt?

Dat met chromatografie op je pH papier is ook voor mij een herkenbaar fenomeen.

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 07 Nov 2015, 14:28

spidey wrote:Die lijnen zijn vermoedelijk lijnen van het walsen van het gebruikte plaatmetaal. Bij etsen komen deze vaak meer naar voren.
Wat ik altijd apart heb gevonden is hoe metalen uit de oplossing komen. Koper dat zoals in dit geval rood is, of juist de bekende glimmende koperkleur heeft - waar het precies van afhangt blijft toch raadselachtig. Wat gebeurt er nou op atomaire schaal dat deze verschillen worden veroorzaakt?

Dat met chromatografie op je pH papier is ook voor mij een herkenbaar fenomeen.
Het koperplaatje dat ik gebruikte was een schoon PCB plaatje en is dus niet gewalst geweest.

Volgens Modern Electroplating: "Acid copper solutions containing organic brightening and leveling agents are used extensively to deposit smooth copper on rough steel and etched plastics"

Er is een hele lijst met bizarre additieven zoals lijm, glycerine, urea, koffie etc. Hoe dat op atomaire schaal werkt weet ik niet.
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 29 Nov 2015, 14:40

Nieuwe opstelling... spreekt voor zich, toch? :P
nieuwe_opstelling.jpg
edit: her-up-loaden foto
Last edited by Z4x on 30 Nov 2017, 16:25, edited 1 time in total.
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: Koper (metaal)

Post by spidey » 30 Nov 2015, 23:28

Tuurlijk, op 1 puntje na...
die twee toiletrollen - ga je cellulose oplossen in kopertetraminesulfaat?

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 01 Dec 2015, 12:30

spidey wrote:Tuurlijk, op 1 puntje na...
die twee toiletrollen - ga je cellulose oplossen in kopertetraminesulfaat?
WC-papier(tje) is perfect om een gemorste druppel zoutoplossing op te deppen. Werkt ook goed om elektrodes of roer-gerei droog te maken.
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 11 Dec 2015, 21:21

Een te klein bakje geeft problemen, je kan drie verschillende 'vormen' zien op deze elektrode door zeer waarschijnlijk concentratieverschillen (oplossing werd niet geroerd).

Deze elektrode is gemaakt in zes dagen en de cel eindigde met 60mA op 0,7V.
De oplossing was zuur met meerdere druppels glycerine* er in (van eerder experiment, hehe).
Elektrodes zijn 5 cm lang.

*Niet echt bevorderlijk voor gladde kristalvlakken, desondanks het bekend staat als een 'brightner'.
Waarschijnlijk concentratie van glycerine (ook) niet goed. Volgende keer geen additieven.
koper_kristallen_new01.jpg
koper_kristallen_new02.jpg
koper_kristallen_new03.jpg
Last edited by Z4x on 11 Dec 2015, 21:36, edited 6 times in total.
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 11 Dec 2015, 21:24

Deze elektrode is gemaakt in 7 dagen, groter bakje, ook niet roeren. Cel eindigde met 60mA op 0,48V. De elektrode begon heel belovend de eerste paar dagen, veel reflecterende vlakken, maar is uiteindelijk toch minder geworden. Meer dikker geworden dan mooie kristallen. Elektrodes zijn 7 cm lang.

Wel uiteindelijk weer vooruitgang. Helaas kwam dit resultaat niet van mijn mooie nieuwe opstelling... dit was gewoon met een koperleiding en elektriciteitsdraad als elektrodes.
koper_kristallen_new04.jpg
koper_kristallen_new05.jpg
De kunst is om te blijven oefenen, oefenen en oefenen...

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 27 Dec 2015, 13:49

Ik heb een vraagje. :) Hoe zou ik mooi kunnen vaststellen hoeveel zwavelzuur en kopersulfaat er in mijn oplossing zit?

Ik dacht aan een titratie voor de zwavelzuurconcentratie, maar dat is niet heel precies(?) en nogal wat werk.
Meten van de weerstand van de oplossing zou ook kunnen (pH-meter), maar deze is een som van de twee en zegt dus niks over de verhouding.*
Hoe ik dan ook nog de kopersulfaatconcentratie bepaal is me een raadsel, misschien lichtabsorptie bepalen door middel van een spectrograaf of iets dergelijks? (transmittance)

*Ik zou kunnen proberen koperkristallen te maken waarbij de kopersulfaat in overvloed is en dus eigenlijk niet meer 'meedoet', we maken er een constante van in de vergelijking.
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: Koper (metaal)

Post by spidey » 27 Dec 2015, 23:31

Maar waarom zo ingewikkeld? Een titratie is toch precies genoeg?

Als je een goede ijkoplossing hebt, wordt een titratie (met een juiste pipet etc.) bijzonder precies en zijn 4 cijfers haalbaar.

Maar ik zou denken dat voor jouw doeleinden 2 cijfers voldoende zijn; ga mij niet vertellen dat het veel uitmaakt of je een 1.2M oplossing of een 1.3M oplossing gebruikt.

Een idee voor hoe ik zoiets zou aanpakken: bepaal de hoeveelheid sulfaat in je oplossing met een bariumchloride oplossing. Voeg gewoon een overmaat toe en was het neerslag een paar maar door te decanteren. Droog het bariumsulfaat op 200C of zo en meet de massa. Dan weet je hoeveel sulfaat je in je oplossing hebt.

De hoeveelheid koper kun je bepalen door het neer te slaan met H2S (voorzichtig - giftig!). Een alternatief is neerslaan als basisch carbonaat en te calcineren tot zwart oxide (CuO). Vervolgens meet je hiervan de massa en zo krijg je de concentratie koper in je oplossing.

Aangezien je H2SO4 in je oplossing hebt en CuSO4, kun je de H+ concentratie uitrekenen als je de hoeveelheid sulfaat en koper weet.

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 30 Dec 2015, 13:31

Het hoeft inderdaad niet heel precies, dus titratie zou wel kunnen voor de zwavelzuurconcentratie, maar de kopersulfaat-concentratie bepalen met neerslag en dat meten...mijn weegschaal is niet zo precies en ik wil niet heel veel verbruik hebben voor een meting.

Waarom trouwens bariumchloride? Kan ik niet gewoon een minder edel metaal in de kopersulfaatoplossing doen en de koperneerslag wegen (na drogen)?
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: Koper (metaal)

Post by spidey » 30 Dec 2015, 15:00

Z4x wrote:Waarom trouwens bariumchloride? Kan ik niet gewoon een minder edel metaal in de kopersulfaatoplossing doen en de koperneerslag wegen (na drogen)?
Je wilde toch je hoeveelheid zuur ook weten? Dan kun je lijkt mij het gemakkelijkst de hoeveelheid sulfaat bepalen. BaSO4 is bijzonder slecht oplosbaar en slaat as een niet al te volumineus neerslag neer.

User avatar
Z4x
Gallium
Posts: 1589
Joined: 03 Aug 2009, 15:29
Chemistry interests: Overall
Location: Grunn

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 06 Mar 2016, 15:43

Ik heb al weer verschillende koperkristallen gemaakt en deze laatste keer ging redelijk goed en dat wil ik even delen.
Paar redelijk grote semi-perfecte kristallen op de elektrode aan de 'onderkant'. Helaas zitten er ook rare tussen.

Ik houd nu ook beter bij o.a. hoeveel zwavelzuur ik in de oplossing doe en ik heb folie over de beker gedaan tegen verdamping.

Hieronder drie foto's gemaakt met de 'macro-lens' en flitsboxen.
copper_crystals_01.jpg
copper_crystals_02.jpg
copper_crystals_03.jpg
edit: her-up-load foto's
Last edited by Z4x on 30 Nov 2017, 16:30, edited 1 time in total.
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: Koper (metaal)

Post by spidey » 07 Mar 2016, 12:44

Dat ziet er goed uit! En zoals altijd mooie foto's. :)

Wat je kunt overwegen is om een paar van de rare koperkristallen eraf te knippen of slijpen en dan verder te gaan, zodat ze de mooie kristallen niet in de weg zitten.

Ik heb trouwens een beetje met je tips geëxperimenteerd over het foto maken. Dat heeft een paar mooie foto's opgeleverd met mijn mobiel (Samsung galaxy K-Zoom). Ik ben erg blij met de foto's die deze telefoon maakt; ze geven ook een mooi vaag als je van dichtbij fotografeert. Dat draagt bij aan de dieptewerking op de foto's. Helaas heb ik problemen met de USB verbinding naar mijn computer (of enige andere computer), dus kan ik niks overzetten vanaf de foon.

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 3 guests