Springen naar inhoud

ionenbrug


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Kapitein

    Kapitein


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 december 2009 - 10:49

Ik wil de energie die vrijkomt bij de oxidatie van nulwaardig ijzer gebruiken voor de reductie van nitraat.
De vloeistoffen zijn gescheiden dus ik heb een ionenbrug nodig. Maar hoe ziet zo'n brug eruit? Een pijpje gevuld met een KCl oplossing klinkt wel erg kort door de bocht. Ik zoek wel een simpele uitvoering want ik wil ' m zelf maken?

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

#2

Jooken

    Jooken


  • >250 berichten
  • 677 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 december 2009 - 11:03

Je maakt een verzadigde oplossing van KCl in warm water. Daaraan voeg je agar-agar toe. Even laten opkoken, en dan warm in een U-buis gieten en laten afkoelen.

Neem per 100 mL water 3 g agar-agar en ca. 36 g KCl (Je hebt wel allicht minder dan 100 mL nodig)

#3

Kapitein

    Kapitein


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 december 2009 - 13:47

Hoi en dank je wel voor je reactie Jooken. Er komt een ionentransport op gang door de brug, wat gaat er nu op transport en komt in de vloeistoffen, Fe[2+] of K + of allebei?

Ik zit eigenlijk niet te wachten op meer Kalium of Chloride in de oplossingen. Het liefst heb ik zelfs dat Fosfaat op transport gaat. Wat dat betreft ben ik ook wel benieuwd of er anion specifieke membranen zijn, weet jij daar iets over?

#4

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 december 2009 - 14:58

U wilt blijkbaar twee electrochemische halfcellen via een zoutbrug combineren
tot een complete cel. Maar hoe zien Uw halfcellen er uit en welke rol spelen daarin fosfaationen? Wilt U het KCl uit Uw zoutbrug vervangen door een ander zout? Dat kan. Maar U moet dan eerst uitproberen of Uw agar-agar daarin wel stijf wil worden. Ikzelf heb goede ervaringen met Na-nitraat als alternatief.
U maakt zo wel een cel met een hoge inwendige weerstand waaruit U maar heel weinig electrische energie kunt onttrekken.
Een membraan, bijv. een dialysemembraan, heeft een veel geringere weerstand.
Waarom zoekt U een anionselectief membraan? Die is moeilijk te maken en zorgt voor concentratiepolarisatie aan beide zijden van het membraan. Voor een kationselectief membraan geldt hetzelfde.
Bij een dialysemembraan heb je daar veel minder last van.
De transportgetallen binnen het membraan moeten zo weinig mogelijk verschillen met die van de beide aangrenzende electrolyten. Anders bouwt U teveel tegenspanning op bij stroomdoorgang.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#5

Kapitein

    Kapitein


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 december 2009 - 18:14

Hallo en dank,
U vraagt naar de achtergrond, en die is gelegen in de waterzuivering.
Fosfaat is een onwenselijke stof in het water en wordt verwijderd door het toevoegen van ijzerchloride of ijzerfosfaat. Nulwaardig ijzer is een alternatief maar moet wel eerst geoxideerd worden tot Fe3+. Nulwaardig ijzer doseren aan een afval- of rioolwater is niet echt stuurbaar, dus mik ik op twee halfcellen. De ene halfcel bestaat uit een geroerd vat met ijzerkorrels in water, de tweede is een waterstroom met als elektronacceptors water, sulfaat en nitraat en mogelijk wat Fe3+.

Ik geef toe, ik haal 2 zaken door elkaar. Enerzijds wil ik graag ijzer oxideren met een nuttige oxidator (bij voorkeur nitraat), anderzijds wil ik graag fosfaat neerslaan met het geoxideerde ijzer.
Als ik weet welke ionen op transport gaan door de brug kan ik een gedachte vormen over de neerslagreacties. Als Fe2+ naar de afvalwatercel verplaatst kan ik het daar verder oxideren en zal het zijn werk doen. Anderzijds als fosfaat op transport kan mag dat bij voorkeur. En dan is een selectief membraan wel handig. Dus een die alleen fosfaat doorlaat? Maar daar schiet mijn inzicht echt te kort, ik begrijp de zoutbrug gewoon niet. Ik kan me alleen voorstellen dat vooral kalium en chloride zullen bewegen en niet zozeer ijzer (en zeker niet fosfaat). En dan is die brug zo uitgeput. Ik beschouw het dus niet als een brug maar als een batterij van + en - dus ik begrijp iets niet.

Ik zal ook nog rekening moeten houden met de kinetiek, een geringe weerstand is wel prettig op een membraan dus uw tip over een dialysemembraan is heel welkom. Het zou wel leuk zijn als er alleen anionen verplaatsen, hou ik het ijzer in quarantaine. Waar koop je zo'n dyalisemembraan?

#6

Tsjerk

    Tsjerk


  • >100 berichten
  • 216 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 december 2009 - 18:27

Om Jooken een beetje aan te vullen: Je neemt 36 gram KCl, een beetje water, agar-agar en vult dat met water aan tot 100ml. Anders krijg je veel meer dan 100ml ;)

#7

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 december 2009 - 16:43

Een dialysemembraan is eigenlijk een worste-vel van een bepaalde lengte. Aan een kant laat je het vel open. Aan de andere kant bind je het dicht met een dun, sterk touw. Je hangt het vel met de open kant boven aan een ring. Zo kunnen binnen- en buitenvloeistof niet met elkaar mengen. Een electrode plaats je binnen het vel, de andere ernaast.

Een zoutbrug met KCl is eigenlijk niet voor electrolyses maar voor (stroomloze) potentiaalmetingen. De ionen uit beide oplossingen komen er niet in. Aan beide zijden vloeit er een een beetje KCl oplossing uit. Denk dus niet aan ijzerionen binnen de brug!

Zoek eens in Wikipedia naar het trefwoord zoutbrug. Daar heb ik eens een stukje over geschreven. Bijv. via Wikipedia AND zoutbrug.

Het membraanmateriaal moet je bewaren in water.

Membraanpotentialen zijn voor de meeste mensen moeilijk te begrijpen. Meestal houdt de kennis op bij "Nernst". Je moet ook goed begrijpen dat geleidingsionen iets anders zijn dan potentiaalbepalende ionen.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures