Springen naar inhoud

Lithium, natrium, kalium


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Ambidexter

    Ambidexter


  • >100 berichten
  • 131 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 december 2008 - 03:36

Beste lezers,

Op de site van onze buren staat een interessante methode uit een Russische publicatie midden 20ste eeuw over een alternatieve manier om alkalimetalen te winnen uit hun clorides.
De opstelling is een electrolyse van het alkalizout in een mengsel van nitrobenzol en xylol. Er wordt beweerd dat natriumchloride oplost in dit mengsel. De electrolyse vindt plaats bij kamertemperatuur.

Heeft iemand hier ervaring mee?

Een dergelijke opstelling heeft op het eerste gezicht enorme voordelen boven de gebruikelijke methoden zoals de Downs Cell of het Castner Process, omdat er niet met gesmolten electrolyten wordt gewerkt en de temperatuur in beginsel op kamertemperatuur blijft.

Meteen nog een vraag: is er een metaal dat voldoende inert is om als anode te gebruiken? Zirkoon is volgens mij weinig reactief met HCL, maar is het ook resistent tegen het chloor dat ontstaat onder de omstandigheden van een electrolyse?

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 22 december 2008 - 19:40

De reden waarom er in dat experiment gebruik wordt gemaakt van een mix van AlCl3 (watervrij) en NaCl is dat er een complex moet worden gevormd. Blijkbaar lost NaCl niet op in een xyleen/nitrobenzeen mix, maar Na[AlCl4] wel.

De vraag is natuurlijk hoe goed dit complex oplost in het oplosmiddel. Ik zelf heb ook wel eens wat geexperimenteerd met oplossen van zouten in andere oplosmiddelen dan water, maar eigenlijk heb ik niks gevonden wat zo goed werkt als water. Methanol komt enigszins in de buurt en voor de semi-covalente stoffen als watervrij CuCl2 en watervrij FeCl3 kun je DMSO ook wel gebruiken als oplosmiddel, maar heel veel zouten die wel in water oplossen lossen maar heel matig op in die andere oplosmiddelen.

Bij electrolyse is zo'n lage concentratie erg nadelig. Je krijgt slechts kleine stromen en de vorming van een redelijke hoeveelheid natrium neemt dan heel veel tijd. Zelf geloof ik dat die methode met xyleen/nitrobenzeen niet echt super werkt, als dat wel het geval was, dan zou het industrieel ook wel worden toegepast, want het is natuurlijk wel heel mooi als je op kamertemperatuur kunt werken, zowel qua veiligheid als qua energiekosten.

#3

Ambidexter

    Ambidexter


  • >100 berichten
  • 131 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2008 - 00:04

Dank voor je reactie, woelen.

Het originele patent (US2615838A) is te downloaden via espacenet.
Deze link verwijst direct naar het artikel.
In het artikel wordt ook op een aantal andere oplosmiddelen ingegaan.

Ik zal eens kijken of de verdere informatie in het patent zich voor een experimentele opstelling leent. Als het zoals je zegt eigenlijk gaat om Na[AlCl4], dan vormt het maken daarvan wellicht ook een uitdaging. AlCl3 is allemachtig hygroscopisch. Ik kan me herinneren dat ik eens een AlCl3 oplossing heb ingedampt en wat ik overhield was een soort bloemige aardappelen, zowel qua kleur als substantie. Kristallen vormden zich niet echt en bij laten staan onttrok het zo veel vocht aan de lucht dat het weer in oplossng ging.

#4

jhullaert

    jhullaert


  • >1k berichten
  • 2337 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2008 - 11:11

Is droog AlCl3 niet explosief in contact met waterdamp?
Of is dit enkel in extreme gevallen?

Die oplossing dat je uitdampte bevatte ongetwijfeld AlCl4 zou dat "bloemig" poeder dan geen HAlCl4 kunnen geweest zijn?

#5

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2008 - 19:37

AlCl3 kun je niet maken uit een waterige oplossing. Wat je hebt gehad als 'bloemige aardappelen' zal wel een oxide/hydroxide zijn geweest met ook nog wat chloride er in.

Je hebt gehydrateerd AlCl3.6H2O. Dit is een zout, wat beter geschreven kan worden als [Al(OH2)6]Cl3. Het is een tameljk hygroscopische stof, welke goed oplost in water en welke eigenschappen heeft die wel iets weg hebben van die van aluin. Niet echt een spectaculaire of interessante stof. Het wordt wel toegepast in sommige deodorants. Als je dit verhit, dan ontwijkt er een mix van waterdamp en waterstofchloride en er blijft onzuiver Al2O3.xH2O achter. Bij heel sterk verhitten blijft Al2O3 achter.

Je hebt ook watervrij AlCl3. Dit is een extreem hygroscopisch en nogal corrosief goedje wat heftig reageert met water onder vorming van Al(OH)3 en HCl. Ik heb 100 gram van deze stof. Als je het potje openschroeft, dan komt je een dikke corrosieve nevel van HCl tegemoet, het potje staat ook altijd onder druk, net als een fles met frisdrank. Deze stof nevelt aan vochtige lucht.
AlCl3 is geen zout, maar een covalent verbinding, ik meende mij te herinneren als dimeer, met twee chloor-atomen welke als brug tussen de Al-atomen zitten: Cl2-Al-(μ-Cl)2-Al-Cl2. Het is een vrij vluchtige stof en lost goed op in vele organische oplosmiddelen en wordt als katalysator toegepast in diverse organische syntheses. AlCl3 is een sterk lewiszuur en vormt complexen met vele andere moleculen en ionen, waaronder chloride. Er ontstaat dan AlCl4-, waarbij het Al-een electronpaar deelt met elk van de chloor-atomen en de totale lading van dit ion is bij die electronenconfiguratie gelijk aan -1.

Veranderd door woelen, 23 december 2008 - 19:40


#6

Ambidexter

    Ambidexter


  • >100 berichten
  • 131 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 december 2008 - 00:23

Bedankt voor al deze informatie!

Is droog AlCl3 niet explosief in contact met waterdamp?

Volgens Wiki wel. De kleur van de stof die op wiki staat is (onderste plaatje) donkerder dan het product dat ik had gemaakt door indampen van in zoutzuur opgeloste alufolie. Bovendien was mijn product niet duidelijk gekristalliseerd.

Je hebt gehydrateerd AlCl3.6H2O. Dit is een zout, wat beter geschreven kan worden als [Al(OH2)6]Cl3. Het is een tamelijk hygroscopische stof, welke goed oplost in water en welke eigenschappen heeft die wel iets weg hebben van die van aluin. Niet echt een spectaculaire of interessante stof. Het wordt wel toegepast in sommige deodorants. Als je dit verhit, dan ontwijkt er een mix van waterdamp en waterstofchloride en er blijft onzuiver Al2O3.xH2O achter. Bij heel sterk verhitten blijft Al2O3 achter.

Er is niet zwaar verhit, dus op z'n hoogst was het Al2O3.xH2O. Alleen vraag ik me daarvan af of dit wel weer in oplossing gaat door onttreken van vocht uit de atmosfeer. De oplossing die het na indampen vormde, was volkomen helder en wat geel van kleur, net zoals de oplossing bij het inampen was voordat er vaste stof ontstond.
Ik zou zeggen dat het gelige goedje [Al(OH2)6]Cl3 geweest moet zijn, of HAlCl4.

#7

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 december 2008 - 16:19

Ik betwijfel of HAlCl4 bestaat als vaste stof en zeker vanuit waterige oplossing krijg je dit niet. Als AlCl3 al een overdruk geeft bij bewaren vanwege HCl-vorming met vocht uit de lucht, wat moet HAlCl4 dan wel niet doen? Alleen daarom denk ik al dat deze stof niet bestaat.

Zowel de waterhoudende als watervrije stof is wit/kleurloos. In de praktijk kan het wel geel zijn, maar dat is vanwege een verontreiniging. Mijn watervrij AlCl3 is inderdaad niet zuiver wit, maar heel licht geel, maar dat komt dus door een onzuiverheid.

AlCl3 is NIET explosief, kan ik je zeggen uit ervaring. Niet in contact met waterdamp, niet in contact met vloeibaar water en ik zou niet weten waarmee wel. AlCl3 kan wel druk opbouwen, zoals ik al eerder heb beschreven, dat gebeurt in een afgesloten potje, wanneer er vocht bij kan. Dit is echter wel wat anders dan dat het explosief is.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures