Azijnzuur elektrolyse experimenten

Choba

Ik heb vandaag met azijnzuur en aluminium zitten te elektrolysen, lol. Niet te eerste keer dat ik elektrolyse doe, maar wel erg grappig/leuk om te doen, maar ik weet niet wat er vrij komt als je andere stoffen erbij doet of andere metalen gebruikt. Vandaar dit topic.

Via Google kon ik niet veel vinden (moeilijk die chemische termen te vinden voor zoekopdracht).

Maar misschien hebben jullie een linkje?

Een linkje die kan uitleggen wat er gebeurt (wat je krijgt) als ik koper/aluminium/tin/lood/ijzer/nikkel/koolstof met verschillende combinaties van anode kanode in azijnzuur met elektrolyse doe. Met zout lijkt me ook wel grappig. Stoffen die makkelijk in huis te vinden zijn (of te maken).

Ik heb een oude 24 Volt printer voeding en die doet het netjes.

Fuzzwood

24V is zware overkill voor de meeste redoxreacties. Het grootste redoxkoppel dat ik uit mijn hoofd weet, levert een celspanning van 6V ofzo. Het is het Ampèrage waar het om draait bij redoxreacties.

FrankB

Het is vaak wel zo dat bij lage concentraties het amperage ook laag zal zijn. Een hogere spanning versnelt het proces wellicht? Of krijg je dan nevenreacties?

rwwh

Ja, bij een hogere spanning gaan steeds meer redoxreacties plaats vinden om de stroom kwijt te kunnen.

Choba

Is 24 Volt wel of niet goed? De reactie kan toch niet 'te snel' gaan? Of?

rwwh

Ruwe schatting: bij 24V krijg je 2% van de reactie die je wilt, en 98% nevenreacties die prut opleveren.

Choba

Ruwe schatting: bij 24V krijg je 2% van de reactie die je wilt, en 98% nevenreacties die prut opleveren.

Wow, dan kan ik beter op een 6V batterij werken. Goed dat je het zegt, dat wist ik niet.

Toch wel vreemd dat dat dan 'prut' oplevert er zit toch niks in het 'reactievat' dat ineens prut maakt...? Bij het aluminium testje (aluminium anode/kanode en azijnzuur+24V) kreeg ik alleen meer bubbeltjes van 6V naar 24V (misschien ook meer ampere door van batterij naar adapter) maar geen rare kleuren ofzo...

Maar hebben jullie niet een link/website over wat voor stoffen je maakt met verschillende anoden en verschillende mengsels... waar ik eigenlijk om vraag is gewoon paar leuke kleurtjes maken ofzo en misschien iets dat ik kan "opvikken" en een ander kleurtje krijgt (ik praat over een lucifer vlammetje met een zout ofzo). graag niet te rare/giftige stoffen/dampen.

Fuzzwood

rwwh schreef:Ruwe schatting: bij 24V krijg je 2% van de reactie die je wilt, en 98% nevenreacties die prut opleveren.
Wow, dan kan ik beter op een 6V batterij werken. Goed dat je het zegt, dat wist ik niet. Toch wel vreemd dat dat dan 'prut' oplevert er zit toch niks in het 'reactievat' dat ineens prut maakt...? Bij het aluminium testje (aluminium anode/kanode en azijnzuur+24V) kreeg ik alleen meer bubbeltjes van 6V naar 24V (misschien ook meer ampere door van batterij naar adapter) maar geen rare kleuren ofzo...

Maar hebben jullie niet een link/website over wat voor stoffen je maakt met verschillende anoden en verschillende mengsels... waar ik eigenlijk om vraag is gewoon paar leuke kleurtjes maken ofzo en misschien iets dat ik kan "opvikken" en een ander kleurtje krijgt (ik praat over een lucifer vlammetje met een zout ofzo). graag niet te rare/giftige stoffen/dampen.

Je kunt er ook een vermogensweerstand tussenzetten. Batterijen zijn gewoon veel te duur hiervoor.

Choba

vermogensweerstand is voor de ampere (stroomsterkte), om het voltage omlaag te krijgen zijn andere componenten nodig en is het dacht ik handiger om gewoon een 6V bron te nemen, misschien heb ik nog wel een 5 of 6V adapter.

neemt zo'n reactie dan veel stroom? het zijn oplaadbare batterijen trouwens.

Nog gefeliciteerd Fuzzwood!

Fuzzwood

Z4x schreef: vermogensweerstand is voor de ampere (stroomsterkte), om het voltage omlaag te krijgen zijn andere componenten nodig en is het dacht ik handiger om gewoon een 6V bron te nemen, misschien heb ik nog wel een 5 of 6V adapter.

neemt zo'n reactie dan veel stroom? het zijn oplaadbare batterijen trouwens.

Nog gefeliciteerd Fuzzwood!

Hmmz ja inderdaad, klein foutje. Ben gewend aan het spul dat ik hier heb staan, dat een omgebouwde pc voeding is

Misschien vind je dit een leuke link: http://81.207.88.128/science/chem/misc/psu.html

En het ligt uiteraard aan de weerstand die je opstelling levert, hoe vlug je batterij leeg is.

Merci trouwens.

woelen

Er zijn twee dingen die van belang zijn bij electrolyse. De spanning bepaalt tot op zekere hoogte welke reacties er plaats vinden en de stroom bepaalt hoe snel de reactie plaats vindt.

De hoeveelheid stroom is een directe maat voor de reactiesnelheid. Per ampere worden er zo'n 0,00001 mol aan electronen per seconde door de oplossing gejaagd, dus bij 1 ampere heb je na bijna 100000 seconden (precieze waarde: zoek naar constante van Faraday, ergens rond 95000) een mol electronen door de oplossing gejaagd.

Welke reacties plaats vinden hangt af van de spanning en de in oplossing zijnde stoffen en de gebruikte electroden. Hoe hoger de spanning, hoe meer verschillende redox reacties er tegelijkertijd kunnen verlopen. Een voorbeeld is electrolyse van een zout-oplossing met inerte electroden die nergens mee reageren. Aan de kathode is er maar 1 reactie die kan optreden in zo'n situatie, nl. water dat gereduceerd wordt. Er worden electronen op watermoleculen 'gedrukt' en dat leidt uiteindelijk tot vorming van waterstofgas en hydroxide ionen (oplossing wordt basisch):

H₂O + e --> "H²O^-" --> OH^- + H·

2H· --> H₂

Voor deze deelreactie is een bepaalde spanning nodig.

Aan de anode worden electronen 'geroofd' van alles wat maar in staat is om electronen af te staan. Dit zijn chloride ionen en water moleculen. Chloride ionen staan gemakkelijker electronen af dan water moleculen.

Cl^- - e --> Cl·

H₂O - e --> "H₂O⁺" --> HO· + H⁺

De stoffen Cl· en HO· zijn zeer reactief en reageren verder. Cl· reageert tot Cl₂-gas. HO· reageert tot water en zuurstofgas en evt. ook een beetje tot waterstofperoxide.

Voor beide reacties wordt weer een bepaalde spanning gebruikt. Ze kunnen naast elkaar optreden. De totale spanning die nodig is om uberhaupt stroom te laten lopen moet minimaal gelijk zijn aan de spanning voor de kathode reactie plus de spanning voor de anode reactie. Als de spanning nu zodanig is dat er wel electronen onttrokken kunnen worden van chloride ionen en niet van watermoleculen aan de anode, dan krijg je aan de anode puur chloorgas. Als de spanning echter wordt verhoogd, dan krijg je een heel andere situatie. Dan kunnen beide reacties plaats vinden en dan krijg je aan de anode een mix van chloorgas, zuurstof en er zal dan ook nog enig HOCl onstaat door reactie tussen Cl· en HO· radicalen.

Als je een erg lage stroom hebt, dan zijn er twee manieren waarop je de stroom kunt verhogen:

1) Verhogen van concentratie van opgeloste stoffen

2) Verhogen van aangelegde spanning.

Optie (1) zorgt er voor dat de aard van de reacties niet verandert, ze gaan alleen maar sneller.

Optie (2) kan als neveneffect hebben dat er nevenreacties ontstaan. In waterige oplossing kun je er bijna altijd van uit gaan dat een te hoge cel-spanning leidt tot vorming van zuurstof aan de anode en het zuur worden van de oplossing aan de anode.

Ik heb nog een tweetal webpaginas geschreven met electrolyse experimenten, misschien ook wel interessant voor de OP.

http://woelen.homescience.net/science/chem...ysis/index.html

http://woelen.homescience.net/science/chem...ex_acetate.html

Choba

Bedankt voor de info. Ik zal het allemaal nog een keer beter doorlezen.

Ik heb ff snel een test gedaan.

water + zout + 6-7 Volt met anode (de plus) puur koper en aan de kanode (min) een stukje ikea houtskool van potlood.

ik krijg belletjes aan de potlood kant en het water wordt geel (en beetje bruin).

wat heb ik gemaakt?

ik gok op koper chloride en waterstof

hzeil

Een electrolyse is niets anders dan een serieschakeling van een electrolysecel met een voorschakelweerstand. Als je wilt kiezen voor een (stroom)voedingsapparaat met een hogere spanning behoef je alleen maar een hogere voorschakelweerstand te nemen.

Een rekenvoorbeeld: Je wilt een waterelectrolyse doen en je hebt een voedingsapparaat met 25 Volt uitgangsspanning. De electrolysestroom is 1 ampere.

De electrolietweerstand in de cel is 8 ohm.

We hebben nodig: 1.23 V (ontledingsspanning van water) plus (geschat) 0.77 V als overspanning voor beide electrodereakties samen. Verder 8 V. om de electrolietweerstand te overwinnen.

Dat is samen 10 V. Dus de voorschakelweerstand moet 15 ohm zijn om daarover nog een spanningsval van 15 volt te krijgen.

Een grote voorschakelweerstand is wel prettig om een stabiele electrolysestroom te krijgen. Een nadeel is echter het energierendement. Van de 25 V. spanning wordt er maar 1.23 V. nuttig gebruikt. De rest wordt in nutteloze warmte omgezet, op verschillende plaatsen.

Het is een misvatting dat het teveel aan voedingsspanning ( = 23.77 V.) wordt omgezet in nutteloze chemische bijprodukten.

woelen

Het is een misvatting dat het teveel aan voedingsspanning ( = 23.77 V.) wordt omgezet in nutteloze chemische bijprodukten.

op zich ben ik het met je eens, maar het is wel een zaak van precies formuleren. Inderdaad wordt allle teveel aan voedingsspanning omgezet in warmte, maar een hogere spanning kan ook tot andere producten leiden welke alleen gevormd worden bij een hogere spanning, zoals aangegeven in mijn voorbeeld met electrolyse van een zout-oplossing met inerte electroden. Op die manier kan een hogere spanning dus leiden tot een iets kleiner ohms verlies dan je zou verwachten en wordt een deel van de energie gebruikt voor het uitvoeren van (ongewenste) nevenreacties.

Dit is niet alleen theorie, maar heb ik ook echt gezien in de praktijk. Als je een zout-oplossing electrolyseert met een strak geregelde 12 volt voeding, dan krijg je flink wat zuurstof aan de anode, naast chloor. Doe je de electrolyse bij pakweg 6 volt, dan krijg je echt een stuk minder zuurstof t.o.v. de hoeveelheid chloor. Een te hoge spanning kan dus wel degelijk leiden tot nevenreacties. De nevenreactie van oxidatie van water is vrijwel altijd aanwezig bij een te hoge spanning.

Ik ben het wel met je eens dat een hoge spanning leidt tot grote inefficientie. Bij 24 volt gaat zeker 90% op aan warmteverlies in ohmse weerstanden. In de praktijk is 6 volt heel aardig.

Choba

spanningsval is wel pittig vind ik. ik kan dus wel de 24 Volt gebruiken, maar dan verlies ik gewoon veel voltage aan warmte?

maar die weerstand in de oplossing die varieert toch heel veel? de afstand is belangrijk en de hoeveelheid opgelost zout dat geleid.

ik heb net ff gemeten met zout, water en koolstof (van potlood) als staven en met de 6V batterij is het ook ongeveer 6V als ik het op de staven meet. Of heb ik niks aan deze meting?

Nog een paar testen gedaan.

allemaal zout met water en 6-7 Volt

50 eurocent anode (= plus toch?)

koolstof kanode

effect: gasvorming koolstof en 50 eurocent wordt wit/mat

vorige reactie maar nu met koper kanode.

effect: gasvorming koper en 50 eurocent wordt donkerder .... tja niet veel effect ofzo

tin als anode

en koper kanode

effect: gasvorming koper en oplossing wordt wit.

de laatste was het mooist.

ik heb de stoffen door het putje gedaan, is dat toegestaan? Ik weet niet eens welke stoffen ik heb gemaakt, zouden jullie kunnen helpen/uitleggen welke ik gemaakt heb?

ik heb een binas. na havo heb ik em weer eens gekocht, staan leuke dingen in en misschien handig hiervoor.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Azijnzuur elektrolyse experimenten

Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten

Re: Azijnzuur elektrolyse experimenten