Springen naar inhoud

Zoutelectrolyse


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Marksel

    Marksel


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 juni 2008 - 22:38

Voor mijn profielwerkstuk ben ik bezig met zoutelectrolyse en dan voornamelijk de toepassing daarvan bij zwembaden.

Nou heb ik al een aantal proefjes gedaan waarbij ik keek of er iets gebeurde maar, helemaal niets.

Theoretisch weet ik dat er dit moet gebeuren:

Wanneer er spanning door de zoutoplossing gaat via 2 koolstofelektroden vormt zich aan de kathode waterstof (dit ontwijkt) en aan de anode Chloorgas. Vervolgens krijg je een licht basische oplossing waarin OH--ionen aanwezig zijn.
Deze OH--ionen zouden in theorie reageren met Cl2-gas waarbij OCl- (hypochloriet) ontstaan. Dit hypochloriet is wat in zwembadwater de actieve stof is.

Maar in de praktijk werkt het anders blijkbaar:
Bij de proef is duidelijk zichtbaar dat aan beide elektroden gas ontstaat en een stukje pH-papier wijst er op dat er ook genoeg OH- in de oplossing aanwezig is. Maar een simpele testkit voor zwembaden toont aan dat er geen zogenaamd 'vrij' chloor in het water aanwezig is (hypochloriet).
(bij de proef is constant geroerd om er voor te zorgen dat het chloorgas in aanraking kwam met de OH-)

Nou is mijn vraag:
Wat gaat er mis bij de poging tot zout elektrolyse?
( ťťn mogelijke verklaring is al aangewezen: het zout bevatte jood, wat zou reageren met chloorgas, alhoewel dit erg weinig was, proef zal morgen uitsluitsel geven.)

Iemand help, nog 2 dagen voor de vakantie, maar toch nog even graag hulp [!]

-Mark

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 juni 2008 - 07:46

Doe de proef nog eens en dan voor iets langere tijd. Steek je neus ook eens (voorzichtig!) boven die beker en kijk of je chloor kunt ruiken.

Als je wel chloor kunt ruiken en je toont geen chloor aan met die testkit, dan is die testkit niet OK.

#3

Marksel

    Marksel


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 juni 2008 - 21:13

Ja! :D Het werkte. toen we de proef voor een langere tijd lieten werken onstond er inderdaad chloorgas, (typische zwembad geur :P) en sloeg de testkit uit. (Bedankt voor de tip)

Maar nou blijft de vraag over:
Hoe regelt een automatisch systeem de concentratie 'vrij' Chloor in het water, zijn daar speciale meters voor, of is het iets met de weerstand van het water dat door het chloor minder word? (dat vermoedde de TOA in ieder geval)

't zou fijn zijn als ik een snelle reactie kreeg, te bedenken dat morgen de laatste profielwerkstuk dag is. (Ook meteen laatste schooldag :D)

#4

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 juni 2008 - 22:04

Ik denk aan het permanent meten van de redoxpotentiaal. Als deze potentiaal te laag wordt, wordt er automatisch een NaClO oplossing toegevoegd tot de redoxpotnetiaal weer hoog genoeg is.
Dus met een autotitrator. Maar aangezien een zwembad nogal groot is moet je wel goed bedenken waar je de potentiaalcontrole uitvoert en waar je de NaClO-oplossing toevoegt.
Dit is dus een titratie en die is veel gemakkelijker uit te voeren dan een electrolyse. Ik neem aan dat het zwembad niet met zeewater gevuld is maar met zoetwater. Dus zonder zout. En dan wordt electrolyse moeilijk.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#5

Marksel

    Marksel


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 juni 2008 - 22:10

Nou eigenlijk is het water in het zwembad in het geval van een Zoutelectrolyse wel lichtelijk zout, maar dit is maar 3000 ppm dus erg laag, het is ongeveer even zout als fysiologisch water.

Het is mbv van deze machine juist de bedoeling dat er geen chloor meer toegevoegd hoeft te worden, dus dat er geen chloor voorraad is. Maar dat de machine het chloor zelf maakt.

Maar in ieder geval, meten van het redoxpotentiaal? kun je dat misschien even ophelderen? klinkt wel als een goede oplossing :D

#6

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 juni 2008 - 00:31

Het is eigenlijk hetzelfde als het doormeten van een batterij, dat je het aantal volts dus meet, als deze te laag wordt, mikt een systeem er weer hypochloriet bij.

Verder zul je altijd hypochloriet verliezen, denk maar aan de mensen die uit het zwembad stappen, kinderen die in het water plassen, enz. De machine kan geen chloor en vanuit daar hypochloriet maken uit chloride als dat laatste niet aanwezig is.

#7

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 juni 2008 - 23:56

U zoekt dus naar een potentiostatisch systeem dat via een regelbare electrolyse de redoxpotentiaal in het zwembad overal constant houdt.
Het lijkt mij theoretisch mogelijk als je in het bad een ideale menging kunt realiseren. Want je kunt nu eenmaal niet overal platina indicatorelectroden gaan plaatsen met referentie-electroden.

Er is echter geen ideale menging. Wat je in de ene hoek doet werkt na een grote vertraging pas uit in een andere hoek. Dat geeft grote regeltechnische problemen. Want een potentiostaat is een operationele versterker met een korte reaktietijd. Die reaktietijd moet dan verlengd worden tot ongeveer de gemiddelde verblijftijd van het rondgepompte zwemwater in het bad.

Dat is allemaal theoretisch mogelijk maar kunt U dat uitrekenen? En wat is het voordeel? Naast de indikatorelectrode (Pt) heb je nog een referentie-electrode nodig, dicht bij de indicatorelectrode. Wat nemen we daarvoor? Je moet een referentie-electrode nemen met een zoutgrens omdat je in zoutarm water zwemt. Een calomelelectrode met kwik? Een Ag/AgCl - electrode? Het wordt allemaal heel moeilijk en kwetsbaar. Er is niets standaard; alles moet speciaal ontwikkeld en gebouwd worden voor gebruik in een zwembad.

Het bijvullen met een NaClO oplossing is dus verreweg het eenvoudigste en gebeurde zelfs in het grote stadszwembad waar ik een keer onder ben gekropen vanweg een ernstige putvormige aantasting van een roestvaststalen leiding.

Daar komt nog bij het probleem van de aarding. Het potentiostatische systeem moet aan de werkelectrode geaard worden. Maar het zwembad is al, volgens voorschrift, geaard. Je krijgt dan een aardlus door dubbele aarding en dat verstoort je hele potentiostatische regelsysteem.
Ik zie de automatische titratie tot een gewenste redox potentiaal dus als het maximaal haalbare. Maar ook dan zit je met twee electroden ( indicator en referentie) die niet geaard kunnen zijn en daardoor storingsgevoelig worden.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#8

Nerro

    Nerro


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 augustus 2008 - 12:50

Nog iets waar rekening mee gehouden moet worden:

Hypochloriet disproportioneert tot Cl- en ClO3-, het gevormde Cl- wordt opnieuw geoxideert tot Cl2 en dan begin je weer van voor af aan. Een manier om dit proces te beÔnvloeden is om om de electrodes glaswol te wikkelen. Dat zal de gasbelletjes kleiner maken. Verder gewoon keihard roeren en een beetje verwarmen.

Op die manier valt met matige efficientie chloraat te maken uit chlorides.
Geen touw of kabel kan zo stevig samensnoeren, zo vast binden, als liefde met ťťn enkele draad doet - Robert Burton

#9

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 augustus 2008 - 20:35

Dit is toch precies wat je niet wilt in een zwembad? Zodra het chloor als chloraat aanwezig is in het zwembad is het verloren voor ontsmetting. In waterige oplossing bij lage concentratie en een pH rondom de 7 is chloraat ion verrassend inert en doet helemaal niks meer. Het reageert gewoon nergens mee en is ook middels electrolyse niet meer om te zetten (behalve dan naar perchloraat, wat echter nog veel inerter is).

Je wilt in een zwembad lijkt mij de oxidatietoestand van chloor niet hoger dan +1 hebben in een electrolyse systeem, omdat het dan niet meer terug kan naar chloride of hypochloriet.

#10

kippenborst

    kippenborst


  • >100 berichten
  • 180 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 augustus 2008 - 14:36

ik las net een artikel en daar stond in dat "cyanuric acid" (cyaanzuur) normaal gesproken wordt gebruikt om chloride te stabiliseren in zwembadwater.

Veranderd door kippenborst, 27 augustus 2008 - 14:41


#11

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 augustus 2008 - 15:01

Niet het chloride, maar het hypochloriet stabiliseer je daar mee. Feitelijk is het zo dat je het hypochloriet bindt aan deze stof (onder vorming van chloroisocyanaten). Deze stoffen zijn minder gevoelig voor UV-licht en ontleden minder snel tot chloride en zuurstof dan hypochloriet.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures