questo se non esistono altre specie elettroattive e si
rimane in ogni caso nel dominio di resistenza del solvente.
Diversamente, si accavallano più processi. Quindi non è mai
prudente operare presso i limiti della corrente di
saturazione, a meno di non avere escluso tutto questo.
>
> e quindi suggerisci di regolare la tensione o alla metà
> della sigmoide o poco sopra il massimo valore della corrente
> (9/10) per fare prima
>
> e giusto?
si, secondo la fretta e la natura dei potenziali interferenti.
In caso di interferenti molto noiosi (ad es. per la
vicinanza dei due potenziali di mezz'onda, potrebbe anche
convenire lavorare a 1/10 della corrente di saturazione, e
cmq nel rispetto di J ragionevoli, variabili da specie a
specie, quelle "lente" consentono densità di corrente più
basse).
>
>>> la corrente determina il tempo necessario per "estrarre" il
>>> rame giusto?
>>
>> si. La corrente in totale ti dice quanto materiale trasformi
>> nell'unità di tempo (ma da sola, in casi critici, dice
>> poco di COSA
>> stia effettivamente avvenendo).
>
> ma la corrente, ovvero la quantità di carica trasportata
> nell'unità di tempo dagli ioni in soluzione, dipende anche
> dalla superficie degli elettrodi giusto?
solo se hai deciso di fissare in qualche modo la densità di
corrente. Se invece questa è una variabile libera, puoi
ottenere la stessa "i" totale con superfici diverse e
densità diverse. Perlomeno se non ti avvicini ad una densità
che comporta esaurimento locale della specie elettroattiva
(in simili casi, J molto elevate, puoi facilmente chiamare
in causa altre specie elettroattive che interferiscono, per
contumacia del prenotato di diritto)
>
> e gli elettrodi possono essere entrambi di rame?
se depositi metallo, in generale va bene tutto, tanto alla
fine ci si riduce a scaricare sullo stesso materiale dello
ione elettroattivo, perché si ricopre.
Per l'anodo la scelta è sempre molto critica. Il rame non
garantisce nessuna resistenza particolare (è peggio
dell'inox), e la scelta va decisa sulla base di cosa deve
scaricare. Per ossidare il ferro II a ferro III potrebbe
andare bene della grafite, del piombo anodizzato a biossido
o a solfato, non ti propongo platino e oro :)
>
> e per far funzionare il tutto ci vuole qualcosa che
> rimescoli continuamente la soluzione ?
non so se ho capito esattamente quale processo vorresti fare.
Se vuoi ossidare il ferro II a Fe III all'anodo e depositare
Ferro metallo al catodo, no, anzi, andrebbe separato lo
spazio catodico con una qualche membrana o con un ponte
salino poco diffusivo per Fe III (ad es. un vaso di coccio a
tessitura fine). Se diversamente Fe III giunge sul catodo,
ne viene ridotto di nuovo.
Onestamente la gestione elettrolitica del ferro che preveda
la disproporzione mi sembra difficile da improvvisare.
Se invece ti limiti alla prima ad esaurirsi tra la rimozione
del rame e la riossidazione del doppio del ferro II a III,
allora forse potresti lavorare in un unico spazio (un po' di
corrente va persa, del ferro III si ridurrà al catodo al
posto del rame II)
Cu2+ + 2 e- ---> Cu
2 Fe2+ ---> 2 Fe3+
Quantomeno non agitarla.
Potrebbe esaurirsi prima il Cu2+ o il Fe2+, a quel punto la
corrente varierà in modo irregolare a pari tensione.
>
>> Quindi sarebbe anche utile riuscire a stimare la DENSITA'
>> di corrente
>> elettrodica, che non deve essere troppo alta, se no le
>> varie "onde"
>> sigmoidi si sovrappongono per effetti di polarizzazione etc
>
> OK
>
>>>>> magari al tempo stesso rigenerando il cloruro
>>>>> ferrico?
>>>>
>>>> eh no, tu vuoi troppo :-)
>
> probabilmente non è una soluzione casalinga, ma pare che con
> una membrana a scambio anionico
ah beh, a comparti separati le possibilità aumentano.
Ma normalmente non puoi rigenerare l'interezza della tua
soluzione a comparti separati, o ne tratti una parte, o
prepari una soluzione complementare ad hoc
> e elettrodi opportuni (che
> cavolo è il calomel?... ah grazie wikipedia
è cloruro mercuroso, un elettrodo di riferimento a
potenziale molto costante
ah beh, dopo si.
> cosa rimarrebbe? FeCl2 invece di FeCl3?
le due proporzioni sono difficili da prevedere.
Il fatto è che se da un lato è facilissimo riossidare il
Fe2+ a Fe3+ lavorando confinati nel comparto anodico, e se è
pure molto facile ridurre Fe2+ a Ferro metallo confinati nel
comparto catodico, molto diverso è avere un unico comparto,
essendo il ferro ferroso elettroattivo in entrambi i
contesti, e il ferro 3+ in quello catodico (quindi lo
produci all'anodo ma è in grado di scaricarsi al catodo, e
fai giri viziosi, dissipando solo calore)
>
> vedo su wikipedia
> <
https://en.wikipedia.org/wiki/Iron%28III%29_chloride>
> che tra i metodi di preparazione di FeCl3 c'è:
>
> Oxidation of iron (II) chloride with oxygen
>
> 4FeCl2(aq) + O2 + 4HCl → 4FeCl3(aq) + 2H2O
>
> usando H2O2 al posto dell'ossigeno potrebbe funzionare (sia
> pure con un eccesso di acqua ancora superiore)?
funziona molto meglio con H2O2 (è molto rapida e completa),
chi usa O2 lo fa per risparmiare ovviamente.
Di fatto però non si fa perché se disponi di H2O2,
normalmente usi quella per l'etching direttamente
>
> vedo infatti che dopo scrivono:
> Reacting Iron with hydrochloric acid, then with hydrogen
> peroxide. The hydrogen peroxide is the catalyst in turning
> iron chloride into ferric chloride
definirlo CATALYST mi sembra una frescaccia. E' un reagente
a tutti gli effetti (infatti mica si rigenera !)
per ossidare SI. Per ottenere una soluzione omogenea, NI
tendente a NO. Per mantenere in soluzione il ferro II è
sufficiente stare a pH appena blandissimamente acidi, per il
Fe III bisogna garantire pH ben acidi a breve termine, e
ancora più acidi a lungo termine. Se no per idrolisi
precipita l'ossido.
E' un classico che un recipiente con solfato ferroso che
prende aria, sviluppa una camicia marrone di ossidi ferrici
più o meno idrati (e/o solfati basici poco solubili, forse).
Quindi l'eccesso di HCl serve molto.
Considera anche la variante furbesca (ma anche idiota per
altri versi).
1) alcalinizzare con poca acqua di calce, diciamo sino a pH
8 o 9, con incipiente precipitazione di poco Fe(OH)2
2) insufflare semplice aria a caldo (risparmi H2O2 !)
il ferro II in ambiente alcalino è sensibilissimo
all'ossidazione : la miscela diventa una gelatina marrone
rossiccia, ma tu soffi aria a lungo sin quando il surnatante
limpido non precipita altro
3) riacidifichi con HCl in eccesso, e si ridiscioglie tutto
Il pregio è che eviti H2O2 e usi ARIA.
Il difetto è che la soluzione finale contiene anche un po'
di CaCl2 (poco influente credo, ma che si accumula a ogni ciclo)