Получение натрия

[Синий Синий Иней]

Добрый день! Из-за чисто спортивного интереса решил попробовать получить металлический натрий из щёлочи электролизом расплава. Выпрямитель тока дохленький - 3А и 12В, но решил проверить. Сразу говорю - ничего не вышло... Пробовал 2 раза: в первый раз я расплавил в жестяной банке средство для чистки труб, электроды - гвозди. Вроде видно было (когда гвоздь - катод доставал) на нём маленькие блестящие точки натрия, но поскольку из-за примесей смесь пузырилась и на катоде (газ должен быть только на аноде - вода и кислород), натрий не мог осесть на гвозде и просто уплывал по поверхности расплава, так что я его даже увидеть не успевал (шарики очень мелкие). В итоге ничего не набрал. Когда же я взял мистер мускул (техническая щёлочь, почти без примесей), ещё хуже стало - смесь снова пузырилась на катоде, да и натрий не было видно. Посчитал потом по закону Фарадея, сколько за час электролиза моим током получится натрия, получилось 1,7 грамм... И вот, в чём вопрос - будет ли существенная разница, если ток будет 10А и 24В, и могут ли примеси в щёлочи так мешать электролизу???
И ещё: я не сдался, но что-то придумал более-менее правдоподобное (в теории) выходит при совместном нагреве железа с карбонатом натрия, ну, в парах будет натрий и углекислый газ, а в системе останется оксид железа. Просто способ с алюминием и карбонатом натрия мне доверия не внушает - пойдут ещё реакции с образованием алюминатов натрия...
Подскажите, что я делаю не так и как это исправить.

[Вадим Вергун]

1 минуту назад, Синий Синий Иней сказал:

Добрый день! Из-за чисто спортивного интереса решил попробовать получить металлический натрий из щёлочи электролизом расплава. Выпрямитель тока дохленький - 3А и 12В, но решил проверить. Сразу говорю - ничего не вышло... Пробовал 2 раза: в первый раз я расплавил в жестяной банке средство для чистки труб, электроды - гвозди. Вроде видно было (когда гвоздь - катод доставал) на нём маленькие блестящие точки натрия, но поскольку из-за примесей смесь пузырилась и на катоде (газ должен быть только на аноде - вода и кислород), натрий не мог осесть на гвозде и просто уплывал по поверхности расплава, так что я его даже увидеть не успевал (шарики очень мелкие). В итоге ничего не набрал. Когда же я взял мистер мускул (техническая щёлочь, почти без примесей), ещё хуже стало - смесь снова пузырилась на катоде, да и натрий не было видно. Посчитал потом по закону Фарадея, сколько за час электролиза моим током получится натрия, получилось 1,7 грамм... И вот, в чём вопрос - будет ли существенная разница, если ток будет 10А и 24В, и могут ли примеси в щёлочи так мешать электролизу???
И ещё: я не сдался, но что-то придумал более-менее правдоподобное (в теории) выходит при совместном нагреве железа с карбонатом натрия, ну, в парах будет натрий и углекислый газ, а в системе останется оксид железа. Просто способ с алюминием и карбонатом натрия мне доверия не внушает - пойдут ещё реакции с образованием алюминатов натрия...
Подскажите, что я делаю не так и как это исправить.

Проблема тут в том что техническая щелочь содержит много воды, воду это она при плавлении отдает исключительно неохотно и несколько процентов остается в расплаве, при электролизе такого расплава параллельно идет электролиз воды и образование натрия, реально натрия начитает образовываться только после полного удаления воды из расплава, а это часы электролиза, но даже после этого образующийся натрий реагирует со щелочь ю с образованием гидрида натрия еще больше уменьшая выход. На катоде натрий садится не будет, ибо имеет плотность более низкую чем плотность расплава, более-менее крупные шарики натрия склонны с возгоранию - нужно помещать катод в "колпачок" дабы натрий не расплывался и не контактировал с атмосферой. Ток лучше поднять ампер до 20-30 чтобы расплав разогревался от тока и не нужно было его греть, а еще лучше ведите электролиз расплава хлорида, ибо хотя температуры  и выше, но выход больше. 

[Синий Синий Иней]

8 минут назад, Вадим Вергун сказал:

Проблема тут в том что техническая щелочь содержит много воды, воду это она при плавлении отдает исключительно неохотно и несколько процентов остается в расплаве, при электролизе такого расплава параллельно идет электролиз воды и образование натрия, реально натрия начитает образовываться только после полного удаления воды из расплава, а это часы электролиза, но даже после этого образующийся натрий реагирует со щелочь ю с образованием гидрида натрия еще больше уменьшая выход. На катоде натрий садится не будет, ибо имеет плотность более низкую чем плотность расплава, более-менее крупные шарики натрия склонны с возгоранию - нужно помещать катод в "колпачок" дабы натрий не расплывался и не контактировал с атмосферой. Ток лучше поднять ампер до 20-30 чтобы расплав разогревался от тока и не нужно было его греть, а еще лучше ведите электролиз расплава хлорида, ибо хотя температуры  и выше, но выход больше. 

Я забыл написать - я же катод держал в колпаке из жестяной банки без дна; хлорид натрия даёт хлор, который реагирует опять же с натрием + вонять будет; про шарики натрия я понимаю, но в том то и дело, что их нет; где взять ток 20-30А я просто не представляю (денег нет на сварочный аппарат, а одолжить не у кого).

Изменено 23 Ноября, 2018 в 18:47 пользователем Синий Синий Иней
опечатка

[the_Rion]

del

 

Изменено 23 Ноября, 2018 в 19:00 пользователем the_Rion

[главный колбасист]

Внутри колбы электрической лампочки опущенной в расплав щелочи.Очень долго, но говорят очень чистый получается.И с тарой для хранения вопрос решен. 

[yatcheh]

6 минут назад, главный колбасист сказал:

Внутри колбы электрической лампочки опущенной в расплав щелочи.Очень долго, но говорят очень чистый получается.И с тарой для хранения вопрос решен. 

 

Не щёлочи, а нитрата натрия. Расплавленная щёлочь колбу лампы съест на раз-два. Да и лампочка нужна вакуумная, а таких уже лет сорок не делают.

Изменено 23 Ноября, 2018 в 19:28 пользователем yatcheh

[aversun]

1 час назад, Синий Синий Иней сказал:

Добрый день! Из-за чисто спортивного интереса решил попробовать получить металлический натрий из щёлочи электролизом расплава. Выпрямитель тока дохленький - 3А и 12В, но решил проверить. Сразу говорю - ничего не вышло... И вот, в чём вопрос - будет ли существенная разница, если ток будет 10А и 24В, и могут ли примеси в щёлочи так мешать электролизу???

Почему то многие думают, что если на источнике питания написано, 3А и 12В, то рабочий ток будет сразу 3 ампера. Рабочий ток будет зависить от сопротивления среды, он может быть и несколько миллиампер и амперы, но не более 3-х, т.к. это максимально возможный ток выдаваемый источником питания.

[Ленивый Химик]

2 часа назад, Синий Синий Иней сказал:

Добрый день! Из-за чисто спортивного интереса решил попробовать получить металлический натрий из щёлочи электролизом расплава. Выпрямитель тока дохленький - 3А и 12В, но решил проверить. Сразу говорю - ничего не вышло... Пробовал 2 раза: в первый раз я расплавил в жестяной банке средство для чистки труб, электроды - гвозди. Вроде видно было (когда гвоздь - катод доставал) на нём маленькие блестящие точки натрия, но поскольку из-за примесей смесь пузырилась и на катоде (газ должен быть только на аноде - вода и кислород), натрий не мог осесть на гвозде и просто уплывал по поверхности расплава, так что я его даже увидеть не успевал (шарики очень мелкие). В итоге ничего не набрал. Когда же я взял мистер мускул (техническая щёлочь, почти без примесей), ещё хуже стало - смесь снова пузырилась на катоде, да и натрий не было видно. Посчитал потом по закону Фарадея, сколько за час электролиза моим током получится натрия, получилось 1,7 грамм... И вот, в чём вопрос - будет ли существенная разница, если ток будет 10А и 24В, и могут ли примеси в щёлочи так мешать электролизу???
И ещё: я не сдался, но что-то придумал более-менее правдоподобное (в теории) выходит при совместном нагреве железа с карбонатом натрия, ну, в парах будет натрий и углекислый газ, а в системе останется оксид железа. Просто способ с алюминием и карбонатом натрия мне доверия не внушает - пойдут ещё реакции с образованием алюминатов натрия...
Подскажите, что я делаю не так и как это исправить.

Можете попробовать с ртутным катодом http://chemistry-chemists.com/N2_2015/ChemistryAndChemists_2_2015-P14-3.html

Хотя потом ещё натрий из амальгамы извлекать будете

А можете без электричества, через алюминий http://chemistry-chemists.com/N2_2015/ChemistryAndChemists_2_2015-P15-1.html

или по методу Девиля

[главный колбасист]

Пожалуй насчет щелочи правы,лучше селитру.А если в колбе что и есть,то инертный газ. он не помешает,надеюсь.

Самому охота попробовать этот способ уже много много лет. И все никак. Еще в детстве читал.

Изменено 24 Ноября, 2018 в 08:26 пользователем главный колбасист

[Синий Синий Иней]

13 часа назад, главный колбасист сказал:

Внутри колбы электрической лампочки опущенной в расплав щелочи.Очень долго, но говорят очень чистый получается.И с тарой для хранения вопрос решен. 

 

13 часа назад, yatcheh сказал:

 

Не щёлочи, а нитрата натрия. Расплавленная щёлочь колбу лампы съест на раз-два. Да и лампочка нужна вакуумная, а таких уже лет сорок не делают.

Нитрата натрия нет - зима, а весной не закупился; но сегодня думаю купить блок питания 29,2А и 12В - пишут, что для светодиодных ламп, подойдёт ли такой? Тут рабочий ток явно выше будет. Ещё есть вариант 5В и 40А, но не знаю, не повлияет ли такое маленькое напряжение на эффективность...