Koper (metaal)

Alles over kristallen en de wetenschappen daaromheen.
spidey
Kobalt
Posts: 1367
Joined: 16 Jan 2009, 23:58
Chemistry interests: Inorganic
Location: Amsterdam

Re: Koper (metaal)

Post by spidey » 07 Aug 2015, 23:22

De kristalstructuur van koperdraad is niet die van de soort koperkristallen die jij wilt maken. Door het trekken en walsen, ontstaat er een oppervlak waarop geen mooie kristallen willen groeien. Volgens mij wordt dat bruinige spul wat jij krijgt metallisch koper genoemd. Het is zeker koper, maar het heeft niet de metaalglans zoals we die gewend zijn.

Het zou me niet verbazen dat je een veel betere aanhechting krijgt, als je die koperdraad eerst zou etsen. (Een paar minuten in HCl/H2O2 oplossing hangen.)

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

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 10 Aug 2015, 20:59

Ik denk dat je wel gelijk hebt dat de kristalstructuur door trekken en walsen van het koper anders is, maar ik neem aan dat dat na paar lagen koperatomen wel verholpen is. Het verklaart mogelijk wel dat de nieuwe koperlaag niet goed hecht.

Zou een 'verse' oplossing of roeren van de oplossing zuurstof kunnen toevoegen wat de vorming van kristallen in de weg zit? Dat je zeg maar CuO krijgt in plaats van Cu? En dat de CuO weer wordt omgezet in koperzout.

Zou de ph ook veel invloed kunnen hebben op de kristalvorming? Is bijvoorbeeld zo'n metertje handig of kan ik beter titratie doen? Een beetje basisch lijkt mij het beste.
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 » 18 Aug 2015, 00:20

Dit zijn nogal lastige vragen. De oplosbaarheid van zuurstof in water hangt sterk af van de andere daarin opgeloste stoffen. Gelet op de halfreactries verwacht ik eigenlijk niet dat zuurstof sterk van invloed is op de kristalvorming.
Kathode: Cu2+ + 2e- --> Cu
2H+ + 2e- --> H2
Anode: Cu --> Cu2+ + 2e-
4OH- --> 2H2O + O2 + 4e-
Je ziet dus dat er sowieso zuurstof wordt gevormd door de nevenreactie aan de anode. Aangezien je hele opstelling met lage stroomsterktes werkt, wordt er dus maar weinig zuurstof gevormd en heeft die dus mooi de tijd om op te lossen, in plaats van als bellen de vloeistof te verlaten.
Anderzijds is de diffusiesnelheid in een vloeistof zo laag dat het neutrale zuurstof heel lang nodig zal hebben om bij de kathode te komen. Dus ja, zo geredeneerd zou roeren vanwege het zuurstof inderdaad van invloed kunnen zijn. (Maar goed, als je even wat aan je electrodes frutselt, dan heb je ook gelijk menging.)
Wat je natuurlijk wel kunt doen is in een afgesloten reservoir werken. Dan ben je de invloed van luchtzuurstof kwijt.
Je oplossing voorzien van een hoge concentratie van een of ander zout (Glauberzout) is de simpelste methode. Spoelen met stikstof de meest efficiente. Een zout toevoegen heeft uiteraard als nadeel dat ook de oplosbaarheid van koper wordt teruggedrongen.
Toch denk ik niet dat deze dingen de basis van je probleem vormen, omdat je daar tijdens je eerste en succesvolle proef ook geen rekening mee hebt gehouden.

Zo'n pH-meter lijkt heel mooi, maar de meeste zijn toch niet echt lekker in gebruik. Vaak is de meter zelf nogal dik en past hij mogelijk niet meer bij alle andere dingen in je reservoir. Ook is mijn ervaring met mijn pH meter dat hij het ijkpunt niet goed vasthoudt. Een simpel pH-indicatorpapiertje is eigenlijk zo gek nog niet....

Als je geen koper(oxy)hydroxiden in je oplossing wilt, zou ik hem zuur houden. Daarom is electrolyse van sterk verdund zwavelzuur met koperelectroden een prima idee, denk ik.

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

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 19 Aug 2015, 12:13

Bedankt voor de uitgebreide reacties, is motiverend. :D

Kloppen die half-reacties altijd? Ongeacht het elektrolyt?

Is de reactie niet eerder, bij de kant waar koper neerslaat (in dit geval met zwavelzuur):

Cu2+SO42- + 2e- --> Cu + SO42-

2SO42- + 2H2O --> 2H2SO42- + O2

Maar dan sla ik wel het hele 'metal aquo complex' principe over. Ook houd ik geen rekening met de pH.

Ik las ook in een bron over 'electrocrystallisation' dat andere (organische) oplossingen de groei erg kunnen beïnvloeden. Zoals meer van 3D groei naar 2D (platter).

Een ding ben ik ook achter gekomen. De neerslag van koper wordt gedreven door een elektrisch veld en hoe de elektrodes elkaar 'zien' maakt wel uit, zo ook de afstand (minimumafstand).
Ik heb in een aquarium luchtslang van ongeveer 1,30 meter kopersulfaat gedaan (verdund met water, 50/50 ongeveer) en aan beide uiteindes elektrodes geplaatst.
Ik had de hoop dat door de lange 'weg' de neerslag mooier en stabieler zou zijn. :|
De meeste koperneerslag zat vreemd genoeg op de 'achterkant' van de elektrode, omdat deze een beetje schuin in de luchtslang zat en tegen de zijkant duwde. Helaas niet mooi gevormde koper.
Dus misschien is een elektrode in het midden van een oplossing met een cirkel-elektrode er om heen nog wel het beste voor meer gelijke neerslag.
Toch laten die oude experimenten zien dat dat niet heel belangrijk is.
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 » 19 Aug 2015, 13:46

Ik heb de anionen aan de kathode kant buiten beschouwing gelaten. Die doen daar toch niets. En het sulfaation doet aan de anode kant ook niets. Die vergelijkingen waren niet bedoeld als een uitputtende beschrijving van wat er precies allemaal gebeurt.
Ik vermoed dat als de koperconcentratie voldoende hoog is, dat er dan niet eens een nevenreactie plaatsvindt aan de kathode.
Aan de anode zal het oplossen van koper waarschijnlijk via radicalen verlopen, dus ofwel
OH- → OH. + e-
of SO42- → SO4-
Deze zijn beide zo reactief dat ze het koper aanvallen en terugreageren tot OH- resp. SO42- en daarbij het koper oxideren.
Aan de kathodekant wordt er, zoals je zelf al zegt, een koperaquocomplex afgebroken, maar dat is in wezen niet veel meer dan het afbreken van wat je Van der Waalsbindingen zou kunnen noemen. De 6 watermoleculen zitten met hun lone pair tegen of in de d-orbitalen van het koperion, maar het blijven gewoon watermoleculen, die hun electronen vasthouden. Ze worden door het koperion nog wat extra gepolariseerd, maar verder gebeurt er niet veel. Ze zitten daar ook niet erg vast in, in tegenstelling tot een ligand als bijvoorbeeld thiocyanaat of ethyleendiamine.
Er wordt zeer zeker niet zoiets als een H2SO42--ion gevormd. Het sulfaation is in waterchemie nooit bij eletrolyse betrokken en het zwavelzuurmolecuul kan ook geen electronen opnemen. Hooguit zal het intermediair een radicaal vormen, zoals hierboven bij de (hypothetische) anodereactie.

Dat organische oplosmiddelen de kristallisatie beinvloeden geloof ik graag. Zelfs andere anionen doen dit al, zoals ik een paar posts eerder al opmerkte toen ik het over electroplating had. Zoals gezegd, het zou interessant zijn om te zien of de kristalgroei anders wordt als je in plaats van zwavelzuur sulfaminezuur neemt.

Ik denk niet dat de weglengte die de koperionen moeten gaan of de afstand tussen de electrodes als zodanig heel belangrijk is. Veel eerder gaat het om grootheden als homogeniteit van de concentraties, de concentraties zelf, de homogeniteit van het electrisch veld en de electrische veldsterkte.

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

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 19 Aug 2015, 22:30

Ik heb nou toch een mooi pdf'je gevonden, staat heel veel informatie in en best nuttig.

Wat ik geleerd heb is dat de zure kopersulfaat methode de beste is en redelijk simpel eigenlijk.
Wat ik fout deed was waarschijnlijk geen zwavelzuur toevoegen (misschien bij oude experimenten per ongeluk wel een beetje of vergeten).
Ik heb zo net een nieuwe opstelling aangezet en het eerste resultaat ziet er goed uit. Nou hopen dat het uiteindelijk in kristallen resulteert en niet een gigantische klomp koper. :P

De mix* (zelf voor 50ml gedaan):
200g/L CuSO4 5H2O (10g)
45 g/L H2SO4 (1,6 gram aan 30% salpeterzuur)
0,2 Volt over de cel (0,30V ingesteld)
5A/dm2 (Ik kwam op max 8mA voor 1 cm van 1,6mm2 koperdraad) - en dat klopt niet. Het is eerder 2mA.

De 5A per dm2 is voor niet roeren, bij roeren kan het zelfs hoger dacht ik.

*bron: http://www2.bren.ucsb.edu/~dturney/port ... ing/02.pdf
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 » 21 Aug 2015, 10:05

Ik heb een opstelling staan met drie cellen op één voeding met een spanningslimiet van 0.3 Volt. Ik houd de komende dagen het nog even in de gaten en anders...tot over 3 weken ofzo! 8-)

Cel 1 is zoals bovenstaande instellingen (zie vorige post). Er was bij de 50ml wel 10ml gedestilleerd water toegevoegd zodat ik mooi 20ml per reageerbuis had.

Cel 2 is zoals cel 1 maar met één druppel zoutzuur van 10%. Dit zou ongeveer 100 mg/L Cl- moeten zijn.
Dit schijnt een goed additief te zijn om stress in de koper te verminderen. Ook de kristalgroei zou anders kunnen/moeten zijn.
Helaas komt het wel redelijk precies (40-150mg/L), als ik te veel heb toegevoegd kan de anode 'dicht groeien'. Het lijkt nu nog goed te gaan.
Misschien was NaCl als Cl- bron misschien beter... geen idee. Het is nu waarschijnlijk CuCl geworden.

Cel 3 is zoals cel 1 maar met luchtbellen om de oplossing te roeren. Dat rare ding met motortje is de luchtpomp. Normaal maken die dingen zo'n lawaai, deze is een stuk stiller.

Wat ik ook anders heb gedaan is de kathodes (waar koper neerslaat) eerst redelijk mooi egaal gemaakt. Dit was een idee van spidey.
Ik heb het echter niet met zoutzuur gedaan maar met elektrolyse van een salpeterzuur zwavelzuur oplossing. Koolstof kathode (minpool) en koper als anode zodat er koper wordt weggehaald.
Dit op 5V en snel bewegen van de anode wou redelijk goed (niet altijd even mooi, scherpe punt van het draad-knippen is er nu wel af).
opstelling_koper_kristallen_3.jpg
//edit: Correctie welk zuur
Last edited by Z4x on 27 Aug 2015, 13:20, edited 1 time 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 » 22 Aug 2015, 21:08

Cel 1 en 2 hebben redelijke kristalgroei, al is het nog heel klein en lijkt het veel op 'bollen' zoals hier: http://www.amateurchemie.nl/viewtopic.p ... =15#p11126

Cel 3 ging ook redelijk goed en de groei leek meer homogeen (minder 'bollen', maar was ook later pas gestart), maar ik heb net weer gecheckt en de elektrode is nu bruin. Ik ben bang dat door het rond pompen van het water met luchtbellen de oplossing niet meer zuur is. :(

Edit: De anode (waar koper af gaat) is bij cel 3 veel mooier, beter afgebeten dan bij cel 1 en 2. Cel 1 en 2 hebben soort van zwart spul (mogelijk koperoxide complex?) en schilfers.

Cel 2:
koperkristallen_cel2.jpg
Cel 3:
koperkristallen_cel3.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 » 26 Aug 2015, 10:25

Ik heb cel 3 vervangen, met een wat minder precieze concentratie van stoffen, en om de elektrode een sterke magneet gedaan, misschien dat dat invloed heeft.

Ik had per ongeluk ook een dag lang het stroom op de cellen er af. Helaas ben ik hierdoor de mooie gladde vlakken van de kristallen kwijt. :( Edit: Correctie, alleen de hele grote vlakken leken weg te gaan, moeilijk te zien, nog allemaal klein.
Last edited by Z4x on 27 Aug 2015, 13:23, 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 » 26 Aug 2015, 18:58

In elk geval is dat artikel een zeer goed startpunt. Ook interessant om te lezen, vind ik. Bedankt voor de link.

Waarom denk je dat de oplossing van cel 3 niet meer zuur is? Het zuur verdampt toch niet? Ik denk eerder dat de zuurstofconcentratie in je oplossing je parten is gaan spelen. Heb je niet een pH papiertje om het te testen? (Als je het niet in Nederland wilt bestellen, het is voor een paar dollar incl. transport te koop in China via ebay. Labstuff heeft het ook en de pH strips die hij verkoopt zijn nmm kwalitatief beter.)

Heb je niet een rekenfout gemaakt met je stroomsterkte? Als je 5A/dm2 wilt, dan heb je voor 1.6mm2 1.6*5/10000 = 8E-4 = 0.8 mA nodig, lijkt me. Maar 1.6 mm2 lijkt me wel heel weinig! Is die 1.6mm2 niet je draaddoorsnede? Ten slotte, als je een dunne draad neemt van 1mm doorsnede, dan heb je met een lengte van maar 1cm blank koper een oppervlak van 1cm * 2 * pi *0.5mm = 10 * pi mm^2. Voor 32 mm2 heb je ca. 160E-4 A = 16mA nodig.

Ik vraaag me af of niet het gebruik van een U-buis of een beker een voordeel is. Wat je nu hebt is dat bovenin je buis je kathode heel dicht bij je anode staat, met alleen de bescherming ertussen. Hoe dit uitwerkt op het electrisch veld en daarmee op de electrochemie is me onduidelijk, maar ik kan me voorstellen dat het een nadeel is. Als je een U-buis gebruikt, dan staan de zeg maar reagerende delen van je electrodes het dichtst bij elkaar. Ik kan me voorstellen dat dit eventuele reacties langs de bescherming van je kathode tegen gaat. De vraag die ik me dus stel, is in hoeverre de isolatie het volle potentiaalverschil opvangt. Sowieso is er een capacitief effect, maar voor DC doet dat niks en voor AC is de capaciteit vermoedelijk veel te klein (orde van grootte < 1pF, schatting).

Wat betreft de vorming van bollen, het artikel heeft het op 4 plaatsen over nodular growth. P.36 zegt dat de zwavelzuurconcentratie te hoog kan zijn. Op pg. 39 (laatste gedeelte sectie 2.5) staat dat een beetje chloride vorming van nodules ook kan tegengaan. Elders staat echter dat meer chloride al snel tot lagere kwaliteit kristallen gaat leiden omdat het de mobiliteit van ingesloten zuurstof (zuurstof defecten in het kristal) verhoogt. In hoeverre nodules verantwoordelijk zijn voor de bollen die jij gevormd hebt, is niet helemaal zeker, maar ik vermoed dat je jouw bollen krijgt als je de opstelling heel lang laat aanstaan.

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

Re: Koper (metaal)

Post by Z4x » 27 Aug 2015, 19:46

spidey wrote:In elk geval is dat artikel een zeer goed startpunt. Ook interessant om te lezen, vind ik. Bedankt voor de link.
Het is onderdeel van het boek Modern Electroplating (5th Edition) en ik heb ook al wat hoofdstukken kunnen vinden over andere metalen, zoals ijzer, nikkel, zink, tin etc. Ik ga kijken of ik van die metalen ook vaste kristallen kan maken.
spidey wrote: Waarom denk je dat de oplossing van cel 3 niet meer zuur is? Het zuur verdampt toch niet? Ik denk eerder dat de zuurstofconcentratie in je oplossing je parten is gaan spelen. Heb je niet een pH papiertje om het te testen? (Als je het niet in Nederland wilt bestellen, het is voor een paar dollar incl. transport te koop in China via ebay. Labstuff heeft het ook en de pH strips die hij verkoopt zijn nmm kwalitatief beter.)
Dat is wel een goed punt, maar ik dacht dat het zwavelzuur misschien sneller werd omgezet in kopersulfaat doordat er meer zuurstof in de oplossing zat dat koperoxide maakte (en dat makkelijk naar kopersulfaat gaat met zwavelzuur).
Ik zit er trouwens sowieso mee dat (denk ik) na verloop van tijd de zwavelzuur in het elektrolyt gewoon allemaal wordt omgezet in kopersulfaat. Hoe los is dat op? Pun intended. :+
spidey wrote: Heb je niet een rekenfout gemaakt met je stroomsterkte? Als je 5A/dm2 wilt, dan heb je voor 1.6mm2 1.6*5/10000 = 8E-4 = 0.8 mA nodig, lijkt me. Maar 1.6 mm2 lijkt me wel heel weinig! Is die 1.6mm2 niet je draaddoorsnede? Ten slotte, als je een dunne draad neemt van 1mm doorsnede, dan heb je met een lengte van maar 1cm blank koper een oppervlak van 1cm * 2 * pi *0.5mm = 10 * pi mm^2. Voor 32 mm2 heb je ca. 160E-4 A = 16mA nodig.
Ja, dat klopte niet helemaal. Het koperdraad dat ik gebruikte had een doorsnede van 1,6mm² en was ongeveer 1 cm lang. Bij 1,6mm² is de straal (1.6/pi)^.5 = 0.7mm. De omtrek is dan 2*pi*0.7 = 4,5mm. Een draadje van 1 cm geeft dan 45mm². Bij 5A/dm² is dat 23mA. Bij mijn cellen kwam ik steeds rond de 5-10mA. In principe zou het vormen van de kristallen dus sneller kunnen. Maar we slaan hier iets compleet over, zodra er kleine kristallen beginnen te groeien verandert het totale oppervlakte heel snel. Dit kristal: viewtopic.php?f=33&t=792#p6784 heeft al helemaal een gigantisch oppervlakte. Jammer dat ik dat niet kan bepalen/meten ofzo.
spidey wrote:Ik vraaag me af of niet het gebruik van een U-buis of een beker een voordeel is. Wat je nu hebt is dat bovenin je buis je kathode heel dicht bij je anode staat, met alleen de bescherming ertussen. Hoe dit uitwerkt op het electrisch veld en daarmee op de electrochemie is me onduidelijk, maar ik kan me voorstellen dat het een nadeel is. Als je een U-buis gebruikt, dan staan de zeg maar reagerende delen van je electrodes het dichtst bij elkaar. Ik kan me voorstellen dat dit eventuele reacties langs de bescherming van je kathode tegen gaat. De vraag die ik me dus stel, is in hoeverre de isolatie het volle potentiaalverschil opvangt. Sowieso is er een capacitief effect, maar voor DC doet dat niks en voor AC is de capaciteit vermoedelijk veel te klein (orde van grootte < 1pF, schatting).
Dit begrijp ik niet helemaal. Bedoel je dat de draden die langs elkaar lopen in de top van de reageerbuis effect op elkaar hebben? Ik gebruik een heel lage spanning en lage ampères (en DC), enige vorm van interactie lijkt me nihil. Hoe de blanke elektrodes elkaar 'zien' in de oplossing, zoals wel/geen obstructie, heeft denk ik veel meer invloed op het elektrisch veld.
spidey wrote: Wat betreft de vorming van bollen, het artikel heeft het op 4 plaatsen over nodular growth. P.36 zegt dat de zwavelzuurconcentratie te hoog kan zijn. Op pg. 39 (laatste gedeelte sectie 2.5) staat dat een beetje chloride vorming van nodules ook kan tegengaan. Elders staat echter dat meer chloride al snel tot lagere kwaliteit kristallen gaat leiden omdat het de mobiliteit van ingesloten zuurstof (zuurstof defecten in het kristal) verhoogt. In hoeverre nodules verantwoordelijk zijn voor de bollen die jij gevormd hebt, is niet helemaal zeker, maar ik vermoed dat je jouw bollen krijgt als je de opstelling heel lang laat aanstaan.
Misschien krijg ik de bollen ook wel vanwege het niet homogene elektrische veld. Op de vorige foto van cel 2 zie je ook dat de kathode een driehoekige vorm krijgt. Hij groeit als het ware naar de andere elektrode toe.

Wat een lap tekst, excuses. :)
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 » 13 Sep 2015, 20:10

Hoe, hoe... hoe heeft hij dit gedaan? -> https://www.flickr.com/photos/fluor_doublet/2752700791/

Er staat:
This is an artificial crystals.
This aggregate was made from copper chloride and iron metal.
Maar dat is toch niet mogelijk... je krijgt geen massief koper als je ijzer in koperchloride doet... bizar.
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 » 18 Sep 2015, 23:07

Jeetje, ik heb wel een beetje geluk gehad met het derde kristal toen, het lukt nog niet echt om weer zo'n mooi kristal te maken.

Resultaat cel 1:
Deze had de langste afstand tussen anode en kathode.
koperkrisal_cel1.jpg
Resultaat cel 2:
Met als opmerking dat ik het kristal dat ik eerst kreeg heb 'omgedraaid' en gebruikt als anode en een dun draadje als kathode (minpool).
Het idee was dat ik nu zuiverder koper gebruikte en misschien mooiere kristallen kreeg....
Dit heeft een week gedraaid in dezelfde oplossing. Zoals je kan zien zat er een stukje bloot koper op het draadje en is daar een mooi bolletje koper ontstaan.
De kathode koperdonor heeft vreemd genoeg nog op bepaalde plekken glimmend koper... dus niet echt gelijk 'weggevreten'...
koperkrisal_cel2.jpg
koperkrisal_cel2b.jpg
koperkrisal_cel2c.jpg
koperkrisal_cel2d.jpg
Resultaat cel 3:
Voor deze cel heb ik gewoon nieuw kopersulfaat gepakt en op gevoel zwavelzuur toegevoegd, dit is het resultaat:
koperkrisal_cel3.jpg
Resultaat cel x:
Deze heeft een week gedraaid, niet echt spectaculair. Kopersulfaat en zwavelzuur niet heel precies. Het idee bij deze opstelling was om de spanning 'automatisch' door de oplossing te laten regelen.
Tussen de spanningsbron (instelbaar) en de cel had ik een weerstand gedaan (2.2k ohm) en vervolgens de spanningsbron aangepast zodat er ongeveer 0.2V op de cel stond.
Mijn hypothese was dat als de weerstand van de cel daalde doordat de kathode grote werd er meer spanning naar de weerstand ging en de cel dus minder spanning kreeg.
Indien de weerstand te laag werd (en spanning dus ook) zal er bijna geen reactie meer plaatsvinden en de weerstand weer toenemen en daarmee ook de spanning.
Dus zodat uiteindelijk de laagst mogelijk spanning gebruikt wordt...zoiets...
Toen ik de cel loskoppelde was de spanning over de cel 0.18V, das best laag.
koperkrisal_celx.jpg
Bij alle cellen (behalve cel x) is er een vernieuwing van anode (pluspool) geweest. Ze hebben allemaal een pH van rond de 1 à 2.
De spanning is bij allemaal rond de 0.2V geweest. Verschil met mijn 'derde kristal' is dat die boven in de oplossing zat en hier zitten ze allemaal onderin.
Waar ik ook nog naar wil kijken is de verhouding kathode-anode oppervlakte. Ik heb nu altijd gewerkt met een anode (pluspool - koperdonor) die veel groter is dan de anode kathode.
Ik ga kijken wat er gebeurd als ik dat omdraai, moet alleen wel iets bedenken dat er genoeg koper wordt toegevoegd zodat de koperkristal kan blijven groeien.

Edit: Grappig. Vannacht een test gedaan, als de anode kleiner is dan de kathode dan krijg je dat er kopersulfaat neerslaat in de oplossing.
Vooral op de anode zelf maar ook op andere plekken in de oplossing.
Last edited by Z4x on 22 Sep 2015, 15:42, edited 2 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 » 22 Sep 2015, 15:29

Ik denk dat ik weet hoe ik mooie kristallen kan maken. Het bewijs is al vaker geleverd in mijn vorige experimenten, het is zo simpel en logisch, maar ik zag het nooit. :|
Komend weekend ga ik wat nieuwe testen doen, met een veel logischer cel opbouw (geen reageerbuizen) en dan horen jullie over een maand of zo wel of het gelukt is. :D
Ik geef nog niet op!

Spoiler: ampère en oppervlakte elektrodes

Edit: In ander nieuws; Lang elektrolyseren met koolstofelektrodes (uit batterij) werkt niet echt goed.
Kopersulfaat op de bodem had ik er zelf in gedaan.
Elektrodes zijn bros geworden en koperneerslag is niet mooi.
Spanning was ongeveer 1.60 Volt met belletjes op koolstof elektrode.
Attachments
elektrolyse_koolstof_elektrode2.jpg
elektrolyse_koolstof_elektrode.jpg
Last edited by Z4x on 26 Sep 2015, 10:24, edited 3 times in total.
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: Koper (metaal)

Post by Reap » 22 Sep 2015, 15:32

Laat maar zien, ben benieuwd!

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest