Frage von ChemieLouis, 88

Welche Stromstärke/Spannung für eine Elektrolyse?

Ich habe mir ein Elektrolysegerät mit einer Edelstahl- und einet Graphitelektrode gebaut. Mein Ziel ist Kaliumperchlorat zu gewinnen (bin den Gefahren bewusst). Welche Stromstärke/Spannung brauche ich? Und kann ich Graphit und Edelstahl als Elektroden verwenden?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 56

Wahrscheinlich willst Du es Dir aus Chlorat aufoxidieren.

ClO₃⁻  + 3 H₂O   ⟶   ClO₄⁻ + 2 H₃O⁺ + 2 e⁻

Die Reaktion hat ein Standard-Reduktionspotential von +1.19 V, wenn ich dem Internet glauben darf. Du mußt also mit mehr als dieser Span­nung rangehen ­es empfiehlt sich, ca. 0.5 bis 1 V aufzuschlagen wegen der „Über­spannung“, das ist einfach ein Dreck­effekt an der Elektroden­oberfläche, der sich kaum voraus­sagen läßt (eventuell findest Du irgendwo eine Tabelle).

Zu hoch sollte die Spannung auch nicht sein, sonst kauft Du Dir Neben­reaktionen ein.

Das Standardreduktionspotential gilt für saure Lösung; im Alkalischen wird es billiger, nur +0.36 V. Das wäre also vor­zuzie­hen. Neutral müßte wohl in der Mitte liegen. Wenn Du K⁺ zugibst, so daß das KClO₄  gleich aus­fallen kann, sollte es noch besser gehen.

Die Stromstärke kannst Du im Prinzip beliebig groß wählen, je mehr desto mehr Per­chlorat pro Zeit kannst Du bekommen (es gibt irgend­welche Limits mit der Strom­dichte, also pro Strom pro Elektroden­fläche, aber da kenne ich mich nicht aus).

Beim Elektrodenmaterial muß ich leider passen, aber da Deine Spannungen recht klein sind, wird das hoffent­lich nicht kritisch. Denk Dir durch, welche Reaktionen möglich sind, und schau nach, ob die Span­nung dafür reicht oder nicht.

Ich kenne jemanden, der das malin großem Maßtab mit Platin als Elektroden­material gemacht hat, aber wenn Du es Dir nicht irgendwo aus­borgen kannst, ist das wohl keine Option für Dich.

Kommentar von ChemieLouis ,

Ne Platin ist mir eine zu teure Abgelegenheit^^ ich komme mit graphit klar, ich habe nähmlich gelesen 5v 20A und hab gedacht, meine Rechung sagt was anderes und deshalb frage ich hier. Danke für deine ausführliche Antwort. :D

Kommentar von indiachinacook ,

Ich sag ja „ausborgen‘, denn das Elektrodenmaterial verbraucht sich nicht.

5 V kommt mir sehr hoch vor, da würde ich erwarten, daß das Wasser bereits zerfällt. Aber ich habe in diesem Feld zugegebener­maßen keine Erfahrung und kann die Über­spannungen nicht abschätzen. Thermodynamisch ist die Zersetzungsspannung des Wassers ja nur 1.23 V (sauer).

Antwort
von KuarThePirat, 49

Wenn du in der Lage bist, die Gefahren und den Umgang mit Kaliumperchlorat zu recherchieren, dann bist du auch in der Lage, die Herstellung nachzulesen. Da du hier dazu Fragen stellst, gehe ich davon aus, dass du dir eben nicht der Gefahren bewusst bist und daher hoffe ich, dass dir keiner Tipps gibt.

Kommentar von ChemieLouis ,

Sry ich hab so lang gegoogle aber nir ungenaue werte und daten gefunden

Expertenantwort
von DieChemikerin, Community-Experte für Chemie, 38

Hi,

wenn du sowas baust, solltest du auch wissen, wie man rechnet :P

Such dir mal aus der elektrochemischen Spannungsreihe die entsprechendnen Elemente raus und schreibe sie auf. Nun wird die Redoxreaktion zuerst ablaufen, die die kleinste Spannung (Überspannung mit einberechnet!) benötigt! Eine Elektrolyse ist nämlich erzwungen...

Die Überspannung hängt von den Elektroden ab. Kann man auch recherchieren. 

Es gibt Elektrolysen (z.B. die Herstellung von Chlor durch das Diaphragma-Verfahren), bei denen du genau diese Stoffe als Elektroden hast.Ob es hier funktioniert, kann ich dir so ad hoc leider nicht sagen. Ich vermute aber, dass du einen Katalysator brauchst...schau mal hier:

http://www.seilnacht.com/Chemie/ch_kperc.html

LG

Kommentar von ChemieLouis ,

Danke für deine Auskunft, ich muss sagen das ich mich mit Chemie im Allgemeinen gut auskennen, aber ich bin undglaublich schlecht beim berechen solcher Dinge^^ Sorry

Antwort
von game0ver211, 33

schau mal bei Wikipedia vorbei

https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyseur

Antwort
von game0ver211, 30

Beim alkalischen Elektrolyseur wird bei einer Gleichspannung von mindestens 1,5 Volt an der Kathode Wasserstoff und an der Anode Sauerstoff gebildet.

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