Ossidurizione su cella elettrochimica

[OSMOTICO]

... gia appunto, infatti siamo tornati all'acido solforico, il solo problema dell'acido solforico è che non solubilizza il piombo, di conseguenza non possiamo effettuare l'elettrodeposizione, dobbiamo quindi mettere gli ossidi di piombo e il solfato di piombo direttamente a contatto con l'elettrodo negativo, l'altro problema è che quando questo piombo viene tolto dalla cella elettrolitica, essendo piombo spugnoso, si ossida violentemente con l'ossigeno atmosferico vanificando l'intera operazione, ora seguendo il consiglio di Luppy, io sto preparando una pressa con un crik da 20 Ton che spero di finire in questo fine settimana per comprimere gli ossidi prima di operare la riduzione, allego le foto della pressa in costruzione ...

[OSMOTICO]

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crik.jpg (138.44 KiB) Visto 9614 volte

[mastrovetraio]

Immagino che comprimerai il piombo spugnoso in assenza d'aria, dentro un contenitore cilindrico (barattolo ??) con il piombo sommerso in un liquido protettivo....spero proprio che tu riesca.

[OSMOTICO]

Si, esattamente !! ... nell'ultima foto si vede il cilindro realizzato da un tubo in ferro di 60mm, adesso sto costruendo il pistone a partire da un tubo di 50mm, comumque per la verità intendo comprimere gli ossidi prima di immergerli nella cella elettrolitica e lascirli li a caricare per qualche giorno, poi quando saranno pronti li passarò direttamente nel crogliolo per la fusione, vedremo ... non escludo comumque di fare altre prove e quindi anche quella di comprimere il piombo spugnoso.

[luppy]

Osmotico vedo che ci dai dentro !
Io intanto continuo a provare con l'acido acetico, certo il commento di Lupo Solitario è giustissimo, bisogna fare attenzione, ho comprato anche dei guanti

Premetto subito che quello che ho fatto è molto discutibile, l'acido acetico è aceto di vino, gli elettrodi saranno inquinati di zinco e tante altre cose, ma è solo per "sgrossare" l'idea

Dunque ecco quello che ho pensato: prima cosa, visto che anche l'acido acetico si potrebbe decomporre per elettrolisi (ed in effetti in rete ne parlano) ho provato a vedere a quanti volt iniziava qualche reazione.

Ho smontato delle pile per ricavare due elettrodi di grafite:

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Poi ho costruito la cella di reazione, una cosa che sta insieme per miracolo ma giusto per un test
L'alimentatore ha i suoi voltmetro e amperometro, ma ho visto che sballano un po, quindi ho messo i tester
Prima cosa provo l'elettrolisi dell'acido acetico da solo (che poi è aceto di vino bianco)

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sono partito da zero volt, incrementando di 0,1 volt per volta. nella cella comincia a scorre una quantità di corrente "significativa" a partire da 2.4 volt, ed in particolare a 2.5 volt scorreva 1mA e hanno iniziato a formarsi bollicine sull'elettrodo negativo.

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ecco i dati, volt/milliampere :
0.1 - 0.08
0.2 - 0.17
0.3 - 0.24
0.4 - 0.33
0.5 - 0.43
0.6 - 0.53
0.7 - 0.63
0.8 - 0.73
0.9 - 0.73
1.4 - 0.73
2.3 - 0.73
2.4 - 0.76
2.5 - 1.00
2.6 - 1.05
2.7 - 1.20
4.0 - 8.30
5.0 - 14.0

Io interpreto questi numeri dicendo che quindi i 2.5 volt non li devo superare di sicuro
Poi ho messo un po di ossido di piombo nella cella, girato con uno spazzolino di plastica e ho ripetuto la prova

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Fino a 1.8 Volt non scorreva corrente, poi questi punti:
1.8 - 0.3
1.9 - 0.55
2.0 - 0.90
2.1 - 1.20
2.2 - 1.30
2.3 - 1.40
2.4 - 1.50
2.5 - 1.50

Aumentando ancora i voltaggi la corrente aumenta bruscamente

Quindi, a me pare che per provare questo metodo bisogna stare a 2.2 volt circa
Di corrente ne passava comunque poca, ma non gli ho dato tempo di sciogliersi al piombo, ora ho richiuso il barattolo e lo lascio li una settimana, ci riprovo prox w-end

Graditi commenti, anche Lupo se hai spiegazioni e suggerimenti mi fai un piacere, ho letto che sei un chimico e io la chimica non me la ricordo più...

ciao !

[Lupo solitario]

Luppy ho finito gli studi alla facoltà di Chimica mentre Napoleone perdeva A Waterloo, dopodichè ho fatto tutt'altro.
Ti puoi immaginare quanto mi ricordi.
Inoltre sono pigro e quando mi chiedono di calcolare se e quanto un catione si deposita scappo via.
Ho ben poco da insegnare, inoltre sperimentare è bellissimo, produttivo e misterioso.
Usando la corrente elettrica puoi ottenere risultati insperati, non credere sia necessario solubizzare il metallo prima.
Un esempio? Fai una soluzione ricca in ioni bicarbonato (HCO3) metti all'anodo e al catodo due piastre di piombo e dai corrente. Hai costruito un accumulatore alternativo.
La carica dura poco, ti avverto, ma è sufficiente ad accendere una piccola lampadina
Questo per sottolineare che il piombo può passare in soluzione anche con anioni con cui forma composti insolubili.

[OSMOTICO]

... la prova con l'acido acetico l'ho fatta anch'io, ma come ho gia scritto la reazione dura poco perchè l'acido acetico tende ad evaporare, comumque non occorre l'elettrodo di grafite, puoi fare entrambi di piombo dal positivo si solubilizza il piombo e sul negativo hai la deposizione di piombo purissimo, nel caso appaia nero e spugnoso è perchè dai troppa corrente e quindi vai in elettrolisi e le bollicine impediscono una corretta deposizione, allora devi ridurre la tensione, poi naturalmente quello che ci interessa è solubilizzare l'ossido di piombo e non il piombo metallico, quindi all'ettrodo positivo gli dovresti collegare dell'ossido di piombo .

[Ferrobattuto]

Ciao Lupo, ben riletto!
Non è che invece dell'acido acetico si potrebbe usare qualche altra cosa? In fondo si tratta di "raffinare" del piombo passandolo da un elettrodo all'altro.
Personalmente credo che dissociare il piombo dall'ossigeno contenuto nell'ossido di piombo sia piuttosto difficile...... Se nella soluzione c'è acido solforico forse bisogna mettere la "piastrella" di ossidi al negativo, e forse grafite al positivo. Un po' come se si invertisse la polarità in una batteria comune, così da trasformare le piastre negative in positive formandoci l'ossido sopra, e le positive in negative rubandoci l'ossigeno e ritrasformando l'ossido in metallo. Ovviamente se al positivo c'è grafite non si formerà nessun ossido e l'ossigeno dissociato potrebbe andarsene nell'aria per elettrolisi.
Come la vedete?

P.S.
Comunque mi sa che di corrente ce ne vuole proprio tanta......

[Dolomitico]

Io una volta avevo realizzato una pila al piombo,e invece dell'acido nell'acqua distillata ho messo bicarbonato di sodio.
La pila funzionava,ovviamente il voltaggio era più basso,ma le reazioni avvenivano,forse l'autoscarica era più elevata,ma tanto era un modellino....
Oltretutto il bicrbonato se non sbaglio ha il vantaggio di eliminare l'acido solforico,quindi ripulirebbe anche gli ossidi da quest'ultimo.
Sul manuale inglese sull'autocostruzione di accumulatori al piombo scrivevano di immergere le piastre vecchie nella baking soda (bicarbonato di sodio) in modo da neutralizzare l'acido.
Complimenti per il recupero delli pernetti in grafite,quelli vanno molto bene anche nel costruire elettrolizzatori x l'idrogeno.
In pratica quello che hai fatto è una cella elettrolizzatrice,e le bolle sul negativo è idrogeno,e sul positivo ossigeno.
Che ne dite di questo video?
L'ho trovato molto interessante,niente fumi,e anche alquanto sicuro sempra.....
[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=E5HsEKne1TE[/youtube]

[OSMOTICO]

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PRESSA4.jpg (308 KiB) Visto 9551 volte

COMPRESSA OSSIDI.jpg (292.39 KiB) Visto 9551 volte

Ecco qua la pressa in funzione, naturalmente ha bisogno di alcune messe a punto, ma sono riuscito a fare le prime compresse di ossidi e per fare in modo che continuassero a stare ben attaccati insieme anche dopo l'estrazione ho fatto in modo che fossero rivestiti da una vecchia griglia di piombo e dopo la copressione a 500 bar ecco il risultato .

[luppy]

@Lupo: parli di facoltà e vicino al tuo nome c'è scritto Torino... il nome Prof Cetini ti ricorda qualcosa ? Ho avuto la fortuna di conoscerlo negli ultimi anni di suo insegnamento, era ordinario in via Pietro Giuria ..

@Dolomitico ma quel video non è la procedura che dice Ferrobattuto con il carbone ?

@Osmotico
Ho letto che avevi provato con l'acido acetico, ma proprio perchè hai scritto che dopo un po "evapora" ho fatto quella prova sabato, anche per quello ti ho chiesto quanti volt avevi usato

Cerco di spiegare il mio ragionamento, così se mi dite che ci sono errori cambio subito strada:
parto dal presupposto che l'acido acetico (che bolle secondo wikipedia a 118 gradi) non si deve decomporre, o in misura più bassa possibile, altrimenti tra tempo corrente e bottiglie di aceto mi sa che si fa prima a comprare il piombo
Partendo da qui, ed avendo visto sul libro di Saolomone a pag 3 dove si parlava della sua decomposizione elettrolitica (idrogeno al catodo - etano e co2 all'anodo), mi sono chiesto quando questa iniziava, visto che non sono specificati i voltaggi, e da qui la prima prova, elettrodi di grafite per non avere altre cose da considerare

Libro, se interessa : http://www.mori.bz.it/Salomone%20II.pdf

Poi, quando ho messo un po di ossido di piombo ho lasciato quegli elettrodi li, per capire cosa cambiava, anche se ovviamente il catodo sarebbe dovuto essere di piombo
Ora, certamente l'acido acetico scioglie l'ossido di piombo e anche il piombo, ma bisognerebbe anche scaldare ed aggiungere un po di acido nitrico: a parte che il nitrico non ce l'ho, di fare "fumenti" al piombo non ne avevo voglia, preferisco fare come i romani con il vino, ed attendere che il tempo faccia lentamente avvenire la reazione
Sinceramente mi aspettavo che la corrente passasse molto prima, visto che il potenziale da Pb2+ a Pb metallo è quello che diceva Lupo, e gli 0.5 volt erano quello che mi sarei aspettato
Probabilmente tra l'aceto di vino e il poco tempo che ho aspettato di acetato di piombo non ce ne era quasi nulla
Ora il barattolo della foto è li chiuso a stagionare, vedremo

Quasi quasi.. per provare...

http://www.ebay.it/itm/Lead-acetate-tri ... SwOVpXVnXy
http://www.ebay.it/itm/ACIDO-ACETICO-80 ... SwcdBWRNgC

no no, non li compro

Comunque sia è proprio un lavoro pericoloso, o ne nasce una procedura semplice e sicura oppure dopo avere capito se e come si fa... lascio perdere

ciao !

aggiunta : Osmotico hai postato mentre scrivevo, fantastica quella compressa !!!!

[OSMOTICO]

Grazie Luppy, adesso ce ne sono 2 nella cella elettrolitica con del normale acido solforico, le ho messe a contatto con l'elettrodo negativo e spero che nel giro di un paio di giorni siano pronte per la fusione, al positivo ci ho messo del'ossido di piombo a contatto con un'elettrodo di piombo che, come dice Dolomitico, è uno dei metalli che meglio resiste all'acido solforico, il fatto che poi quando si aprono le batterie le griglie al positivo siano completamente distrutte è perchè sul positivo si libera l'ossigeno atomico che è la cosa piu ossidante di quanto si possa immaginare e nonostante tutto resistono vari anni prima di decomporsi ....
Per quanto riguarda l'acido acetico, io non credo si decomponga in maniera significativa, solo che evapora, nel senso che si sente un forte odore di aceto mentre la cella è in funzione , per mantenere la reazione si dovrebbero recuperare i vapori e farli gorgogliare in acqua per riciclere acido acetico nella cella stessa, altrimenti dopo poco la reazione si esaurisce.
Poi un'altra cosa il piombo o meglio l'ossido di piombo (per i nostri scopi) si scioglie nell'acido acetico in una quantità ben definita, quindi quando dai corrente e sul negativo comincia a depositarsi il piombo metallico la concentrazione in soluzione logicamente diminuisce e fa spazio a finchè del nuovo piombo (dall'elettrodo positivo) possa entrare in soluzione.

[Dolomitico]

@Dolomitico ma quel video non è la procedura che dice Ferrobattuto con il carbone ?

Circa,la procedura di Ferro è con una forgia che una volta accesa e rovente tramite l'aria che viene forzata attraverso inalza la temperatura e inesca l'ossidoriduzione,con relativi fumi vari.
Qui invece pare sia una cosa al chiuso,ovvero voi avete il problema di trattare gli ossidi,e mettendoli in un contenitore ceramico col carbone,e dal video si vede che il coperchio ha una funzione quasi ermetica,la reazione avviene a scatola chiusa,almeno sembra,alla fine si ha piombo metallico.
Diciamo che è una via di mezzo,se funziona è una gran cosa per chi non può fare vampate di fumo,e deve lavorare in maniera "pulita"

Per osmotico:
adesso ci diamo alle pastiglie di piombo?
Bella storia cmq,che sia un sistema per pressare gli ossidi sulle griglie?

[OSMOTICO]

Secondo il mio parere quel video è un fake, perchè non raggiunge i min. 900°C per permettere agli ossidi di ridursi infatti a quella temperatura la ceramica dovrebbe essere incandescente (guardate i video dei crogioli dove viene fatto fondere l'alluminio, a neanche 700°C) , per quanto riguarda i fumi la quantità di ossido è ridicola quindi anche i fumi possono essere ben poca cosa , in alternativa si dovrebbe desolfatare gli ossidi prima di operare l'ossido-riduzione.
Per quanto riguarda pressare gli ossidi sulle griglie puo essere un'idea, ci devo pensare ...

[Dolomitico]

Il ferro a lato se noti è quadi rosso,quindi la temperatura è altina.
Come su tutte le cose bisogna provarci e replicare,senza non si può sapere.
Le tue obiezioni sono valide,e un pò di sana critica non guasta,volevo solo condividere il video per averne un idea,tante volte il ragionarci in gruppo permette di vedere le cose anche da punti diversi.

[OSMOTICO]

Aggiornamento sulle compresse di piombo :
la cella elettrolitica di fatto è come una cella da 2V di una normale batteria , durante il giorno assorbe energia elettrica , la sera la restituisce al banco ... per adesso si sta comportando come una qualsiasi batteria un po' scarica infatti pur avendola collegata tramite un cavo da 2,5mm2 ci sono 0,25V in meno rispetto alla cella a cui è collegata durante il giorno, si potrebbe anche calcolare l'assorbimento in A sapendo che i cavi sono lunghi circa 1 m , mentre alla sera, come tramonta il sole, non ci sono differenze di voltaggio.

[OSMOTICO]

tre giorni e ancora assorbe corrente ... aspettiamo , ma vorrei riempire il tempo dell'attesa mostrandovi come ho eseguito la costruzione della cella :

griglia pronta per fusione.jpg (113.95 KiB) Visto 9460 volte

elettrodo fuso inseime alla griglia.jpg (231.02 KiB) Visto 9460 volte

elettrodo positivo posizionato.jpg (263.81 KiB) Visto 9460 volte

elettrodo positivo ricoperto di ossidi.jpg (240.52 KiB) Visto 9460 volte

elettrodo negativo posizionato su separatori.jpg (265.71 KiB) Visto 9460 volte

[OSMOTICO]

quindi l'elettrodo positivo si trova con la sua griglia immerso fra uno strato di circa 3 cm sotto e 3 cm sopra di ossido di piombo poi ho messo dei separatori recuperati dalle betterie e infine l'elettrodo negativo con la sua griglia saldata, manca ancora una foto che mostra le compresse di ossido posizionate a contatto delle griglia negativa e poi tutto immerso in acido solforico in carica per diversi giorni , vediamo quanti ...

compresse posizionate.jpg (255.54 KiB) Visto 9459 volte

[Ferrobattuto]

Visto che hai tempo e materiale, fai un'altra prova: in un barattolo trasparente metti una lastra di piombo sul fondo, proteggendo la parte di elettrodo immersa nell'acido con un pezzo di guaina isolante, poi versi uno strato di ossidi e frantumi di circa 1cm sopra la lastra, poi posizioni nell'acido sopra gli ossidi a qualche millimetro qualche bacchetta di grafite presa da vecchie batterie da torcia, poi colleghi il positivo (+) alle bacchette e il negativo (-) alla piastra sul fondo. Dai corrente ma in modo che non si sviluppi troppo gas, il che dovrebbe succedere con poca corrente.
In questo modo gli ossidi sotto si riconvertono in piombo metallico, mentre l'ossigeno "frigge" leggermente intorno agli elettrodi di grafite.
Se non mi sono spiegato bene posso fare un disegno.....
Se avessi tempo lo farei io.
E non è detto che prima o poi non faccia la prova.

[OSMOTICO]

Si Ferro, quello che proponi è in pratica equivalente al primo esperimento col quale ho iniziato questa discussione, nel quale mettevo le placche sia le positive che le negative ed anche pezzetti frantumati tutti insieme a contatto con l'elettrodo negativo e chiaramente sia gli ossidi che i solfati presenti sulle placche si trasformavano piano piano in piombo , il problema è che si tratta comumque di piombo spugnoso, quindi quando lo fai uscire dal bagno si ossida violentemente con l'ossigeno atmosferico, scaldandosi molto e vanificando tutta l'operazione, è per questo motivo che avevo abbandonato, ma a distanza di piu di un anno, anche leggendo i vari commenti e seguendo l'idea di Luppy di provare a pressare gli ossidi per farne una specie di piastrella, mi è venuto in mente di costruire la pressa con la quale comprimere gli ossidi prima di fare l'elettro-riduzione , sperando poi che l'ossigeno non riesca a penetrare e ad ossidarli di nuovo prima della fusione, staremo a vedere ...
Per quanto riguarda l'elettrodo positivo io ritengo una complicazione quella di realizzarlo in grafite, in quanto , come giustamente dici anche tu, il piombo è fra i metalli che meglio resistono all'acido solforico, quindi mi aspetto che una cella elettrolitica così costruita (meno di 1/2 ora di tempo impiegato) possa reggere bene per un paio d'anni, a questo proposito ho notato che superando i 2,2V iniziano a formarsi le microbillicine dell'elettrolisi sia sul positivo che sul negativo, questo vuol dire che l'ossigeno nascente che si forma per la maggior parte si libera in atmosfera senza reagire con l'elettrodo costruito in piombo.