Электролиз р-ров металлов с диафрагмой.

[Никибосс]

Добрый день уважаемые форумчане! Столкнулся с проблемой электролиза растворов солей металлов с диафрагмой. 

Использовал как кислотные так и щелочные электролиты, мембраны ионообменные и керамические, проблема едина-

Ионы металлов не идут сквозь мембраны. 

Для наглядности приготовил модель- емкость с кислотным раствором сульфата меди и серная кислота, в ней анод. В эту - же емкость помещен керамический пористый стакан в качестве диафрагмы, внутрь которого катод. Внутри стакана чистый раствор серной кислоты, без сульфата.

Электролиз бурно идет, на катоде выделяется водород, на аноде кислород, или растворяется медный анод, но как не мучай, ионы меди катода не достигают. Вопрос почему? И можно ли это осуществить? 

[mirs]

17.12.2022 в 16:21, Никибосс сказал:

Вопрос почему? И можно ли это осуществить? 

Можно.. А что Вы хотите получить  в идеале?

[бродяга_]

17.12.2022 в 12:21, Никибосс сказал:

керамический пористый стакан в качестве диафрагмы,

для ионов меди это слишком плотная диафрагма, через такую только электроны проскакивают.

 

[Никибосс]

В 17.12.2022 в 13:31, mirs сказал:

Можно.. А что Вы хотите получить  в идеале?

В идеале высадить всю медь на катоде. Зачем диафрагма? растворы бывают типа пульпы (не фильтруемые) А так чистое катодное пространство

В 17.12.2022 в 13:57, бродяга_ сказал:

для ионов меди это слишком плотная диафрагма, через такую только электроны проскакивают.

 

Там какие-то размеры ионов? и у меня что - то типа диафрагмы обратного осмоса?  Но какие электроны в растворе? там ведь ионная проводимость. 

[Аль де Баран]

В 17.12.2022 в 16:56, Никибосс сказал:

В идеале высадить всю медь на катоде. Зачем диафрагма? растворы бывают типа пульпы (не фильтруемые) А так чистое катодное пространство

 

А как вы себе представляете этот процесс с медным-то анодом? В анолит будет переходить медь в количестве, эквивалентном высаженному на катоде, т. е. дело сведётся к банальному переносу меди с анода на катод. Поэтому анод должен быть угольный или графитовый. Но на фига тогда нужна диафрагма? Если хотите защитить катодный осадок от плавающей грязи, то просто защитите катод мешком из плотной ткани. 

[Никибосс]

В 17.12.2022 в 15:19, Аль де Баран сказал:

 

А как вы себе представляете этот процесс с медным-то анодом? В анолит будет переходить медь в количестве, эквивалентном высаженному на катоде, т. е. дело сведётся к банальному переносу меди с анода на катод. Поэтому анод должен быть угольный или графитовый. Но на фига тогда нужна диафрагма? Если хотите защитить катодный осадок от плавающей грязи, то просто защитите катод мешком из плотной ткани. 

Про медный анод можно забыть, естественно нужно использовать инертный. А в более - менее крупной установке с мешками париться ой как не просто, технологичнее когда мембрана более- менее жесткая. Грязь не плавающая, а коллоидная, она толком ничем не фильтруется, любые фильтры сразу забиваются, она не декантируется. 

Вопрос - почему ионы не просасываются через мембрану? ток идет, значит происходит обмен зарядами, но какими и как? Ионы вообще двигаются электрическим полем? или этот процесс только диффузионный? 

[mirs]

17.12.2022 в 18:56, Никибосс сказал:

растворы бывают типа пульпы (не фильтруемые)

Вращающийся катод может быть решит проблему. Без диафрагмы.

17.12.2022 в 19:19, Аль де Баран сказал:

А как вы себе представляете этот процесс с медным-то анодом?

Может быть там свинцовый.. или платина на титане..?

17.12.2022 в 19:29, Никибосс сказал:

почему ионы не просасываются через мембрану? ток идет, значит происходит обмен зарядами, но какими и как? Ионы вообще двигаются электрическим полем? или этот процесс только диффузионный? 

ИМХО только диффузионный. Поставьте свой горшок без тока, как на фото. Подождите неделю. Если внутри горшка не посинело,

замените горшок на другой.

[Аль де Баран]

В 17.12.2022 в 17:30, mirs сказал:

Может быть там свинцовый.. или платина на титане..?

 

Не, не может. Он же ясно написал, что медный... Я ещё вот что подумал - для получения чистого раствора сульфата меди, цинка и т. п. электролитическим растворением такая штука с непроницаемым для ионов металлов горшком пригодилась бы!

[mirs]

17.12.2022 в 19:39, Аль де Баран сказал:

для получения чистого раствора сульфата меди, цинка и т. п. электролитическим растворением такая штука с непроницаемым для ионов металлов горшком пригодилась бы!

Всё украдено до нас. В старом учебнике прикладной электрохимии описан похожий горшок для получения электролита очистки золота.

Золотой анод и солянка.

Изменено 17 Декабря, 2022 в 12:47 пользователем mirs

[Никибосс]

В 17.12.2022 в 15:46, mirs сказал:

Всё украдено до нас. В старом учебнике прикладной электрохимии описан похожий горшок для получения электролита очистки золота.

Золотой анод и солянка.

Каким образом золото пройдет через мембрану?  Медный анод был взят для облегчения ситуации! на катоде графитовом нет ничего похожего на отложения меди. 

Каким образом очищать растворы ? 

Анодное пространство заметно посинело. Но в катодный стакан ионы меди так и не добрались, электролиз длится примерно 5 часов