Elettrolisi cloruro sodio
Davide
Ringrazio chi cortesemente mi saprà dare una risposta.
Con un amico abbiamo disquisito circa il funzionamento di quelle celle
elettrolitiche che vengono utilizzate per disinfettare piscine e simili, ove
il cloro viene generato per elettrolisi del sale da cucina mescolato
all'acqua in percentuale di 6 grammi per litro d'acqua.
Io sostengo che se, per ipotesi, faccio funzionare la cella 5 ore in modo
tale che in questo tempo venga generato continuativamente cloro gassoso e
ipoclorito di sodio, e poi spengo la cella e lascio che il sistema torni
stabile, il cloruro di sodio presente nell'acqua è diminuito. Questo perché
io ritengo che il cloro gassoso che si perde nell'aria non tornerà più a
diventare cloruro di sodio.
L'amico invece sostiene che il sale prima e dopo questo eperimento è lo
stesso, cioè non si consuma.
Chi ha ragione?
Seconda domanda. Siccome mi pare di aver letto da qualche parte che il cloro
gassoso non contribuisce molto alla disinfezione che invece è svolta bene
dall'ipoclorito di sodio, c'è una formula che permette di calcolare quanto
ipoclorito di sodio viene prodotto in un tempo T da una cella che è
alimentata da una tensione continua V costante e una corrente A conosciuta,
sapendo che la concentrazione del cloruro di sodio nell'acqua è X Kg/mc?
Ringrazio fin d'ora nuovamente chi mi darà una risposta, ho provato a
cercare sul web ma non ho trovato nulla.
Soviet_Mario
> A scuola in chimica ero molto bravo, ora purtroppo ho scordato tutto :(
da quel che dici dopo, per fortuna proprio tutto non l'hai rimosso !
> Ringrazio chi cortesemente mi saprà dare una risposta.
>
> Con un amico abbiamo disquisito circa il funzionamento di quelle celle
> elettrolitiche che vengono utilizzate per disinfettare piscine e simili, ove
> il cloro viene generato per elettrolisi del sale da cucina mescolato
> all'acqua in percentuale di 6 grammi per litro d'acqua.
>
> Io sostengo che se, per ipotesi, faccio funzionare la cella 5 ore
questo tempo è ovviamente, immagino, un mero esempio ... Per
dire quando uan soluzione è esaurita bisogna sapere essenzialmente
1) concentrazione dell'elettrolita attivo e volume di soluzione
in gioco (o direttamente la massa dell'elettrolita attivo stesso)
2) quanti ampere (intensità) di corrente sono circolati, oltre
che per quanto tempo hanno girato. Se in cinque ore passano
dieci milliampere, non ci hai fatto molto
3) a rigori, bisognerebbe anche conoscere la RESA di corrente
(ossia quale frazione, se è costante, della corrente totale
erogata, partecipa effettivamente alla reazione immaginata)
> in modo tale che in questo tempo venga generato continuativamente cloro gassoso e
> ipoclorito di sodio,
uhm ... in realtà ci sono processi per favorire l'uno o l'altro,
ma di solito non viene generata la miscela.
Vediamo da cosa dipende principalmente
1) al catodo si riduce l'idrogeno dell'acqua, e si produce soda
caustica (questo senza elettrodi particolari, come il mercurio,
che fa prendere alla scarica catodica una direzione diversa ...
si scarica il sodio a metallo libero, ed esso si amalgama al
mercurio). Quindi attorno al catodo l'ambiente diventa basico
2) all'anodo si produce cloro gassoso, che in quell'ambiente
(neutro, o anche acidulo) è ragionevolmente stabile tal quale.
Se il materiale anodico è mescolato con l'acqua della piscina
senza essere mescolato prima con quello del comparto catodico,
essenzialmente si produce del cloro (e immagino che la soda
caustica possa anche essere carbonatata dall'enorme eccesso di
CO2 disciolta nell'acqua normalmente)
3) se gli elettrodi non sono separati, ma vicini e rimescolati,
ad es. dalle bolle stesse prodotte, il color reagisce con la
soda caustica, e si produce l'ipoclorito di sodio (oltre a
ripristinare metà dello ione cloruro .... che alal lunga si
consumerò tutto).
Se il mescolamento è parziale, o la carbonatazione
post-diluizione anche essa parziale, in effetti ci sarà un
imprevedibile equilibrio tra cloro gas e ipoclorito.
Mi pare che anche in acqua pura, neutra e distillata, il cloro
gassoso si metta in equilibrio con ipoclorito (e HCl), ma non
ricordo se per circa un terzo o circa due terzi.
> e poi spengo la cella e lascio che il sistema torni
> stabile, il cloruro di sodio presente nell'acqua è diminuito.
questo si, in qualsiasi caso il cloruro è diminuito.
A pari corrente erogata, la diminuzione è maggiore se si è
prodotto cloro e in qualche maniera NaOH è stata sottratta.
Nulla impedisce di procedere sino a esaurire tutto il cloruro e
a produrre soltanto ipoclorito, che come tale è stabile in sol.
fredda
> Questo perché
> io ritengo che il cloro gassoso che si perde nell'aria non tornerà più a
> diventare cloruro di sodio.
ed è vero. Ma anche si fosse formato ipoclorito, il cloruro si
sarebbe comunque consumato, e salvo riduzione dell'ipoclorito, a
freddo non si riformerebbe mai.
>
> L'amico invece sostiene che il sale prima e dopo questo eperimento è lo
> stesso, cioè non si consuma.
>
> Chi ha ragione?
tu. Quello che dice il tuo amico puà accadere in altri sistemi
elettrolitici, laddove si realizza l'elettrolisi dell'acqua
(come ad es. aggiungendo invece che NaCl, NaOH, o H2SO4, o
carbonato di sodio o altri elettroliti NON ATTIVI),
>
> Seconda domanda. Siccome mi pare di aver letto da qualche parte che il cloro
> gassoso non contribuisce molto alla disinfezione che invece è svolta bene
> dall'ipoclorito di sodio,
chi dei due sia più attivo penso possa dipendere molto dalla
precisa identità di chi devi ammazzare. Difficile fare una
classifica, ma il cloro molecolare è un killer di notevolissima
efficacia. Rispetto all'altro, ha dalla sua una molto facile
penetrazione attraverso le membrane e pareti batteriche di varia
natura, in quanto è apolare e solubile nei lipidi.
> c'è una formula che permette di calcolare quanto
> ipoclorito di sodio viene prodotto in un tempo T da una cella che è
> alimentata da una tensione continua V costante e una corrente A conosciuta,
> sapendo che la concentrazione del cloruro di sodio nell'acqua è X Kg/mc?
Prova a cercare LEGGI DI FARADAY dell'elettrolisi. Ce le hai di
sicuro sui libri di chimica o di fisica delle superiori.
In rete dovresti trovarle ... se poi non capisci qualcosa,
allora richiedi ancora. Un vago spunto te l'ho già dato nella
prima parte del post (almeno le grandezze implicate nel tuo
calcolo sono citate, anche senza forma fisica quantitativa).
>
> Ringrazio fin d'ora nuovamente chi mi darà una risposta, ho provato a
> cercare sul web ma non ho trovato nulla.
>
mah ... forse cerchi in italiano. Dimentica questa lingua morta,
se cerchi sul web, purtroppo.
ciao
Soviet
>
Davide
libero dedicherei più spazio alla chimica :)
Revenge
aggiungere alcune osservazioni dalla mia esperienza professionale:
Come già detto si sviluppano idrogeno, cloro e soda caustica in
soluzione.
L'idrogeno se ne scappa dalla nostra soluzione quindi questa tende a
diventare basica.
Dato che il sistema non è comunque in pressione e a tenuta anche buona
parte del cloro se ne scappa specie se anodo e catodo sono distanti e
se la soluzione è calda (ricorda che si scalda per via del passaggio di
corrente)mentre una piccola parte si combinerà per formare ipoclorito e
nuovamente cloruro di sodio, pertanto:
La tua soluzione perde idrogeno e cloro quindi diventa basica e dato
che perde cloro la tua quantità di cloruro di sodio cala a favore però
della formazione di ipoclorito sodico.