Концентрация ионов серебра

[smmik]

Решил изготовить «серебряную воду».  Ознакомился с ионаторами, имеющимися в продаже и описаниями самоделок. Провел эксперимент. Взял серебряную  пластинку(анод), вилку из нержавейки (катод), подключил к источнику, опустил в стакан с дистиллированной водой, подал напряжение – начальный ток составил около 1 мА. Постепенно ток начал увеличиваться. Примерно через 30 мин он достиг 3,5 мА .  Воду я периодически перемешивал.  В соответствии с законами Фарадея, в воду должно было попасть, если не ошибаюсь, порядка 5мГ серебра. Но,  когда я эсперимент закончил, погруженная в воду часть вилки заметно пожелтела, т.е. некоторое, вполне заметное количество серебра осело на катоде. Это привело меня к мысли, что использование законов Фарадея в лоб, при  расчетах концентрации электролита , не совсем корректно.

     В самом деле, когда речь идет о количестве серебра, осевшем на катоде из электролита, то  это справедливо; когда речь идет о количестве серебра, перешедшего из серебряного анода  в электролит в проточных ионаторах – тоже справедливо. Но как определить (вычислить) количество серебра оставшегося в электролите при использовании простейшего  бытового ионатора – это вопрос: ведь начиная с какого-то момента оба процесса идут одновременно.

К сожалению я, очень мягко говоря, не силен в электрохимии L. Был бы очень признателен за наводку, как к этому вопросу подойти.

[aversun]

В самом деле, когда речь идет о количестве серебра, осевшем на катоде из электролита, то  это справедливо; когда речь идет о количестве серебра, перешедшего из серебряного анода  в электролит в проточных ионаторах – тоже справедливо. Но как определить (вычислить) количество серебра оставшегося в электролите при использовании простейшего  бытового ионатора – это вопрос: ведь начиная с какого-то момента оба процесса идут одновременно.

К сожалению я, очень мягко говоря, не силен в электрохимии L. Был бы очень признателен за наводку, как к этому вопросу подойти.

 

Сделать количественный анализ электролита на серебро.

Попробовать взвешивать катод и анод до и после электролиза и после прогрева градусов до 110°С, но нужны аналитические весы, и точность будет (если будет) небольшая.

Изменено 1 Апреля, 2015 в 21:34 пользователем aversun

[smmik]

Сделать количественный анализ электролита на серебро.

Попробовать взвешивать катод и анод до и после электролиза и после прогрева градусов до 110°С, но нужны аналитические весы, и точность будет (если будет) небольшая.

Мне казалось, что из моего поста однозначно следует, что я самоделкин, и не химик, и, соответственно, никакой аналитической аппаратурой, кроме мультиметра, не располагаю.

 

Но я сосредоточенно чесал на эту тему репу, и кое-какие соображения у меня появились.

Эти соображения выношу на суд просвещенной публики.

Я повторил эксперимент с несколько иными условиями:

2 серебряные пластины 15Х 60 мм на расстоянии 40 мм, напряжение 40 В, вода – дистиллят из хозмага (для утюгов, аккумуляторов и т.д.) в стакане 250 мл.

Экспозиция 30 мин.

Исходные расчетные параметры:

1. Абсолютная скорость иона серебра в водеVа = 0,000642 см*см/В*сек;

     напряженность поля  U = 40В/4см =10В/см;

     реальная скорость  V = Va * U = 0,000642см*см/В*сек  * 10В/см =0,00642 см/сек

2. Численное значение формулы Фарадея (2-й закон) для серебра  1,18мг/Кл

 

Начальный ток при включении установки 1,36 мА; практически сразу ток начал нарастать.  Через 30 мин он достиг значения 6,6 мА. К сожалению, я не фиксировал промежуточные точки отсчета, поэтому не могу сказать нарастал ли ток линейно, или как-то иначе. В данный момент это несущественно, поэтому в дальнейших рассуждениях я исхожу из предположения о линейном нарастании и, для удобства округляю  числа.

Итак средний ток (1,4 +6,6)/2 =4мА; Заряд = 4мА * 30мин = 4мА * 1800сек =7200 мА*сек = 7,2Кл

Итого в воду выделилось 1,18 мГ/Кл * 7,2Кл =8,5мГ серебра.

Далее, ионы серебра, выделившиеся на аноде достигают катода через 4см/0,00642см/сек = 623сек, т.е примерно через 10 мин.  С этого момента серебро из электролита начало оседать на катоде. Ток при этом составлял 3,1 мА. И вот теперь самый тонкий момент: до этого момента ток анода, имхо, определялся выделением в воду ионов серебра, а ток катода – какими-то другими носителями (ионы то еще не достигли катода). Поэтому значение тока, отвечающего за выделение серебра на катоде начинаем отсчитывать с этого момента и его среднее значение составит (6,6 – 3,1)/2 =1,75мА.

Заряд =1,75мА * (30мин -10мин) =1,75мА * 1200сек = 2100мА*сек = 2,1Кл.

Итого на катоде выделилось 1,18 мГ/Кл * 2,1Кл =2,5мГ серебра.

В итоге в электролите осталось 8,5 – 2,5 = 6 мГ серебра.

 

Хотелось бы услышать мнение специалистов: есть ли в моих рассуждениях рациональное зерно, или это бред ....... 

[ssch]

Если вы хотели получить "серебряную воду" - вы ее получили.

 

Если вы хотели вычислить по законам Фарадея сколько точно серебра могло содержаться в растворе после того, как через него был пропущен постоянный ток - сомнительно, так как будет большая ошибка (учет выхода по току, примеси в воде, перемешивание, выделение газов или осадков, побочные процессы на электродах и прочее).

 

Если вы хотите точно знать, сколько "серебра" в вашей "серебряной воде", придется делать количественный анализ раствора.

 

[smmik]

Если вы хотели вычислить по законам Фарадея сколько точно серебра могло содержаться в растворе после того, как через него был пропущен постоянный ток - сомнительно, так как будет большая ошибка (учет выхода по току, примеси в воде, перемешивание, выделение газов или осадков, побочные процессы на электродах и прочее).

 

Если вы хотите точно знать, сколько "серебра" в вашей "серебряной воде", придется делать количественный анализ раствора.

Примесей в воде немного -  все-же дисциллят; никаких пузырьков на электродах  я не наблюдал; никакой окраски, никаких, зрительно заметных осадков - электролит остается абсолютно прозрачным.  "Выход по току " - разве он формулой Фарадея не определяется?

"Точно" - понятие очень относительное: погрешность в пределах 20 % меня вполне устроит