Электролиз Al+NaCl+H2O

[Knyazevnick]

Здравствуйте! Я абсолютный новичок в химии, хоть и на 4 курсе в ВУЗе. Ситуация следующая: для очистки воды от мутности и цветности используется Al(OH)3, к которому прилипают все ионы, для обеззараживания воды используется гипохлорит натрия. Гидроксид алюминия получают в воде либо добавлением в нее сернокислого алюминия, либо электрохимическим способом, окисляя алюминиевые электроды электролизом. Гипохлорит получают электролизом NaCl. Отсюда у меня возникает идея: совместить обеззараживание воды с ее коагулированием.

Вопрос следующий: можно ли провести электролиз Al в водном растворе NaCl? что получится? То бишь: Al+NaCl+H2O=? Оксидная пленка на алюминии, как я понимаю, разрушается, когда алюминий служит электродом, ввиду чего он окисляется и получается при взаимодействии с водой Al(OH)3. А электролиз в воде NaCl получается NaOCl, который взаимодействуя с водой получается HOCl, который, как я, опять же, понимаю, и обеззараживает воду. Жду ваших замечаний и советов.

 

Насчет алюминиевых электродов. Мне нужно к алюминию припаять проводки. Купил флюс - ничего не получается. Хочу попробовать электролизом через CuSO4 осадить медь на алюминий, для последующей пайки. Вполне реально?

Изменено 21 Марта, 2012 в 21:01 пользователем Knyazevnick

[mypucm]

He получится. Ни припаять, ни совместить электролиз. Хлорид на алюминиевых электродах окисляться не будет: алюминий просто не позволит поднять потенциал на аноде до нужных для этого значений, он с такой скоростью при них (потенциалах этих) растворяться будет, что от электрода в момент ничего не останется.

[popoveo]

Можно порекомедовать поэкспериментировать с комбинированным анодом - графит+алюминий. При этом в осадке (в идеале, при подборе параметров) будет желеобразный Al(OH)3, захвативший с собой частички графита и механические примеси из воды, также будет выделяться атомарный кислород, окисляющий органику и убивающий бактерии. При этом хлора и гипохлорита образовываться почти не будет, вода получится чистой.

А провода присоедините механически, с помощью зажимов. Медь на алюминии и графите практически не держится.

[Knyazevnick]

Спасибо большое!! То есть вполне реально попробовать совместить два этих процесса. Пойду экспериментировать. Для начала на кафедру водоснабжения пойду по преподавателям. Спасибо еще раз!

[mirs]

При наличии некоторого опыта получится и паять и электрохимичить.

Паяется алюминий - цинком, или сплавом цинк-олово (чтобы никакого свинца). Для пайки нужна горелка ( типа как для ювелиров или зуботехников)

Или совем бытовая горелка, китайских много.

Насчёт электролиза.. Оба нужных процесса - анодные. Поэтому один электрод алюминий, а другой графит. Источник нужен со сменой

полярности и с независимой регулировкой тока в прямом и обратном направлении. Или несимметричная переменка 50 герц, проще но хуже, Когда алюминий или графит катоды, то ничего происходить не будет.

Дык вот, электролиз то провести наверное можно, но есть ли в нём экономическая эффективность?

[aversun]

Паяется алюминий - цинком, или сплавом цинк-олово (чтобы никакого свинца). Для пайки нужна горелка ( типа как для ювелиров или зуботехников)

Паяется сплавами Zn-Sn, но можно и оловянно-свинцовыми сплавами, где олова больше 50%. Горелка не нужна, обычный паяльник. Zn-Sn сплавы плавятся от 200°С.

http://www.anytech.narod.ru/Al_tinker.htm

Нужен соответствующий флюс

[Knyazevnick]

Спасибо насчет пайки алюминия.

 

mirs, Вы имеете ввиду поставить два электрода-анода в ванную, например, и с алюминия будет идти гидроксид, а с графита гипохлорит. Так я понимаю? Экономической эффективности, похоже, нет. А то бы уже так делали. От алюминия же ничего не останется, если его будет еще разъедать гипохлорит. Верно ведь?

 

Где можно взять графитовые пластины? Стержни то можно из карандашей вытаскивать

 

А насчет переменного тока. Лично у меня вода всегда закипала, когда я подключал в розетку две металлические пластины, опущенные в воду.

 

Как я понял Вашу мысль насчет переменного источника питания, это сделать гидроксид (алюминий-анод, графит-катод), затем переключить ток на гипохлорит (графит-анод, алюминий-катод).

 

Интересно, конечно, но уже не так, как я предполагал. Но для дачи, кому нибудь, смастерив устройство, я думаю подойдет. Вы бы купили себе? Можно будет прямо из озера воду в чайник наливать, а то всем скважины подавай. Только надо все равно будет исследования делать, насколько вода грязная в озере и сколько реактивов надо, что бы ее очистить.

 

А вообще что получится по реакции, которая в заголовке стоит? Na[AlCl3]? Как-то так?

Изменено 22 Марта, 2012 в 23:01 пользователем Knyazevnick

[popoveo]

Гипохлорита там не будет. В присутствие Al(3+) он сразу развалится на хлорид и атомарный кислород.

Графитовые аноды из батареек и, тем более, карандашей, брать нельзя - слишком много органики и сильно крошатся. Лучше всего подойдут электроды от промышленных дуговых печей (на любом цветном металлургическом заводе их ошметки выбрасываются тоннами) - они очень стойкие к разрушению при электролизе.

Переменный ток использовать не стоит.

Ничего переключать не надо - подключите алюминиевый и графитовый электрод параллельно в одной электролитической ячейке.

Не купил бы, сделал бы сам.

Для воды из озера необходимо еще пропустить воду через мембранный или угольный фильтр. Al(OH)3 крупные механические частицы не осадит.

Алюминиевый анод: 2Al+6H2O+nNaCl->электролиз->2Al(OH)3(анод)+3H2(катод)+nNaCl, т.е. NaCl используется только для увеличения электропроводности раствора (возможно, хлорид-ион участвует в промежуточных реакциях, активируя алюминий)

Графитовый анод: H2O->электролиз, Al(3+)->H2(катод)+[O*](анод) (на самом деле основные реакции идут так: NaCl+H2O->электролиз->NaOCl+H2, NaOCl->Al(3+)->NaCl+[O*])

Ни AlCl3, ни Na[AlCl4] не образуются, поскольку почти сразу высаживаются OH(-)

Изменено 23 Марта, 2012 в 03:01 пользователем popoveo

[SISC115]

Не нужно никакого электролиза. Просто сначала надо хачистить алюминий мелкой наждачкой и сразу паять (можно с флюсом). Также можно для начала немного подтравить алюминий раствором CuSO4 +NaCl, главное не медлить после этого и сразу паять.

[aversun]

Не нужно никакого электролиза. Просто сначала надо хачистить алюминий мелкой наждачкой и сразу паять (можно с флюсом). Также можно для начала немного подтравить алюминий раствором CuSO4 +NaCl, главное не медлить после этого и сразу паять.

Ну ну, попробуйте, можете чистить до посинения, окись образуется одновременно с чисткой. Если уж так поступают, то зачистку производят под слоем канифоли или масла, но держит все-равно паршиво. И прочитайте посты сначала, пайка и электролиз между собой ни как не связаны, вернее пайка нужна, что бы контакт к алюминиевой пластине припаять.