Jak zbudować sztuczne obciążenie do spawarki 300A z wymaganiami czasowymi?

Tue Apr 18, 2017 1:47 am   

Dnia Mon, 17 Apr 2017 12:23:55 +0200, Paweł Pawłowicz napisał(a):

No tak pisza, ale jak to sprawdzic, jesli metaliczny sod nie ma prawa
sie utrzymac, bo zaraz z woda przereaguje?

Chyba, ze katoda rteciowa ... wtedy jakos sod sie potrafi wydzielic.


A co bedzie przy mniejszym napieciu ?
Wodor na rteci bedzie powstawal ?

No coz, jak komus przeszkadza, to dwa kawalki miedzianej blachy w
roztworze CuSO4 ... tylko jaki bedzie na tym spadek napiecia ?

Bo jak tak sobie mysle, to dowolnie maly powinien byc ... wszak nic tu
sie nie wydziela, tylko miedz przemieszcza ...

J.

Tue Apr 18, 2017 8:55 am   

Dnia Mon, 17 Apr 2017 12:01:29 +0200, Jarosław Sokołowski napisał(a):

Albo wydzialem chemii PWr.
Kiedys, jak sie przechodzilo, to bylo czuc co to za wydzial :-)


Mocno zamknietym, bo z eletrolizy malo substancji sie produkuje ...
chyba, ze ktos 300A przepusci i stosowna powierzchnie eletrod ma.

No i kwestia elektrod - chlor z wiekszoscia metali reaguje i sie nie
wydziela.

J.

Tue Apr 18, 2017 9:04 am   

W dniu 2017-04-18 o 03:47, J.F. pisze:

Mierząc napięcie na elektrolizerze. Jeśli jest za niskie dla
rozładowania kationów sodu, to sód się nie wydzieli.


Zadałeś bardzo ciekawe pytanie. Problem polega na nadnapięciu. W dużym
skrócie: w ogniwie zachodzi reakcja redukcji na elektrodzie dodatniej i
reakcja utleniania na elektrodzie ujemnej, jeśli ogniwo nie jest
obciążone, to napięcie na nim jest równe sile elektromotorycznej. Jeśli
chcesz odwrócić reakcje tak, aby na elektrodzie ujemnej zachodziła
redukcja, a na dodatniej utlenianie, musisz z zewnątrz przyłożyć
napięcie o tej samej polaryzacji co SEM, ale wyższe. Jeżeli przyłożysz
napięcie tylko trochę wyższe, nic się nie dzieje, musisz przyłożyć
napięcie wyższe od sem o pewną wartość zawną nadnapięciem, aby reakcje
zaczęły zachodzić. Napięcie, przy którym zaczyna się elektroliza zwane
jest napięciem rozkładczym, Tak więc:

Napięcie rozkładcze = SEM + nadnapięcie

Nawiasem mówiąc, jest to przyczyna, dla której nie da się zbudować
akumulatora o sprawności 100%, iloczyn prądu ładowania i nadnapięcia to
moc która jest tracona. Wracając do rzeczy: nadnapięcie wydzielania
wodoru na rtęci jest zdumiewająco wysokie, wykorzystuje się to właśnie
przy elektrolizie chlorku sodu, ale i w analityce chemicznej, na
przykład przy polarografii.
Przy okazji trochę nazewnictwa: chemicy definiują katodę jako elektrodę
na której zachodzi reakcja redukcji. Tak więc w ogniwie , gdy reakcje są
spontaniczne, katodą jest elektroda dodatnia, natomiast w
elektrolizerze, gdy reakcje są wymuszone, katodą jest elektroda ujemna.
W efekcie, w tym samym akumulatorze podczas ładowania katodą jest
elektroda ujemna, a podczas pracy katodą jest elektroda dodatnia.
Elektronik czytający o procesach ładowania i rozładowywania akunulatora
może czuć się skonfudowany...


To już wyjaśniłem :-)


Ale pozostaje problem nadnapięcia :-(

P.P.

Tue Apr 18, 2017 9:20 am   

W dniu 2017-04-18 o 02:54, HF5BS pisze:

Tak. Ściślej: amalgamat staje się ciałem stałym i traci użyteczność dla
technologii elektrolizy.


Tu się trochę pogubiłem
Sprawa wygląda tak: w elektrolizerze kationy wędrują do ujemnie
naładowanej katody ( stąd nazwa: kationy wędrują do katody. W sąsiednim
poście komentarz, jakie kłopoty to wywołuje), a aniony do dodatniej
anody. Tam się rozładowuje ten kation/anion, który ma najniższy (co do
wartości bezwzględnej) potencjał wydzielania. Potencjał wydzielania to
suma potencjału elektrochemicznego i nadnapięcia. Potencjał
elektrochemiczny możesz policzyć z prawa Nernsta, zależy on od
normalnego potencjału elektrochemicznego (dla stężenia jonu równego 1
mol/dm3), aktywności jonu i temperatury. Aktywność jonu zależy od jego
stężenia i siły jonowej roztworu, i tu zaczynają się schody...
Nadnapięcie zależy od materiału elektrody.
Sprawy są, niestety, nieco bardziej skomplikowane niż w podręczniku do
gimnazjum :-)

P.P.

Tue Apr 18, 2017 9:24 am   

W dniu 2017-04-18 o 10:55, J.F. pisze:

Na laboratorium z preparatyki organicznej w studenckich czasach
odwiedził mnie kolega z elektroniki. Wyszedł po kilku minutach, a little
bit green...


I tu kłania się słynna "laseczka od baterii" pana Sękowskiego :-)

P.P.

Tue Apr 18, 2017 9:32 am   

Dnia Tue, 18 Apr 2017 11:04:16 +0200, Paweł Pawłowicz napisał(a):

A jak ustalic, przy jakim napieciu sie sod wydziela ?


Ja tego nigdy nie rozumialem, ale jedno wiem - jak sie na elektrodzie
sod wydzieli, to blyskawicznie sie w wodor zamieni.
Wyjatkiem elektroda z plynnych metali.

Albo niewodny elektrolit - tak chyba dzialaja li-ion.


Elektroda sodowa i chlorowa wydaja mi sie lekko niewykonalne, wiec jak
zmierzyc napiecie ?


A inne plynne metale ?
Gal, indo-gal, stop Wooda ?

Czy plynnosc cos zmienia ?
Bo te elektrody mozna przetestowac w obu stanach.


Czyli przy 4V prad prawie nie bedzie plynal ?
Bo sod sie nie wydzieli, a wodor tez nie ?


A nie ma podobnego po przeciwnej stronie, kompensujacego ?

Niestetym eletroliza bawilem sie za mlodu, nie patrzac na napiecie.
Transformator dzwonkowy dobry byl :-)

Teraz rteci juz nie dostane ... ale miedz to moglbym przetestowac ...

J.

Tue Apr 18, 2017 9:49 am   

W dniu 2017-04-18 o 11:32, J.F. pisze:

Policzyć, w sąsiednim poście wyjaśniłem jak.


Właśnie nie! Nie wydzieli się sód, jeśli może wydzielić się wodór.
Przyroda postępuje tak, jak człowiek. Robi to, co jej najłatwiej :-)


Sodową jednak da się zrobić, oczywiście w warunkach bezwodnych i
beztlenowych, stosuje się to przy elektrolizie stopionych soli. W
przypadku gazów stosuje się elektrodę platynową opłukiwaną gazem.
Ale to tylko do pomiarów, praktyczne wykorzystanie takich elektrod jest
minimalne.


W przypadku polarografii umożliwia odtwarzanie powierzchni elektrody
podczas pomiaru, przez zwykłe skapywanie kropelek rtęci.


Tak.


Ależ jest. Tyle, że odwrotnie spolaryzowane, więc nie kompensują się, a
dodają. Tak więc nadnapięcie elektrolizy jest sumą nadnapięcia
katodowego i anodowego.

P.P.

Tue Apr 18, 2017 10:10 am   

Dnia Tue, 18 Apr 2017 11:20:22 +0200, Paweł Pawłowicz napisał(a):

Z tego co Sekowski pisal, to jeszcze plynny zaczyna reagowac z woda.


Zeby to takie proste bylo.
Kiedys czytalem o elektrolizie wolframu ... z roztworu wolframianow.


J.

Tue Apr 18, 2017 11:06 am   

W dniu 2017-04-18 o 12:10, J.F. pisze:

Technologia elektrolizy NaCl wygląda tak, ze w elektrolizerze sód
rozpuszcza się w rtęci a chlor wydziela się w postaci gazu. Chlor zwykle
jest skraplany i transportowany jako ciecz (jako wrocławianin z
pewnością widziałeś cysterny z ciekłym chlorem jadące z Brzegu Dolnego).
Amalgamat jest pompowany do reaktora w którym jest mieszany z wodą.
Powstający NaOH możesz kupić jako Kreta i wykorzystać do wywoływania
płytek (aby był związek z elektroniką). Z drugim produktem, wodorem,
jest pewien kłopot. Jest go trochę za dużo, aby go sensownie sprzedać, a
spalanie wodoru w celach energetycznych nie jest wcale takie sympatyczne.
Tak nawiasem mówiąc, moc instalacji w fabryce, o której wspominałem,
wynosi 60MW. Zadanie: policz prąd przy napięciu 4.5V. W praktyce, możesz
chodzić po hali i wybadywać linie sił pola, kluczem francuskim.


Nothing is simple.
No to, znowu aby był związek z elektroniką. Do trawienia płytek używamy
roztworu FeCl3. Mówi się, że kation Fe+3 reaguje z miedzią redukując się
do Fe+2. Ale siarczan żelaza (III) nie działa. Więc jak to jest naprawdę?

P.P.

Tue Apr 18, 2017 1:26 pm   

Dnia Tue, 18 Apr 2017 13:06:24 +0200, Paweł Pawłowicz napisał(a):

Nie mieszkam przy torach ... ale gdyby taka cysterna sie wykoleila ?
O ile pamietam to przypadek "rozszczelnienia" takiej cysterny byl.


I o to chodzi.
W elektrolizerze nie reaguje z woda, a w reaktorze reaguje z woda.
Cuda :-)


Ponoc juz tej technologii sie nie uzywa, teraz jest elektroliza z
uzyciem "membran". W ktorej z kolei powstaje slynna "sol wypadowa",
czyli ulubiona przyprawa Polakow


I tak by powstal sód/NaOH, ktory trzeba jakos zutylizowac.
Na szczescie cala masa odbiorcow na to NaOH czeka.

Tak juz calkiem OT - a to nie jest tak, ze glowny produkt to NaOH, a
chlor sie robi uciazliwym odpadem, z ktorym nie ma co robic ?


Elektrownie wodor chetnie przyjma ... ale do chlodzenia generatorow.
A w zasadzie to nie przyjma, bo maja wlasne elektrolizery.


Usilowalem sie doszukac jak to wyglada przy elektrolizie miedzi.
Tam chyba wieksze prady.

Ale czy to nie jest tak, ze elektrolizery polaczone szeregowo, i
napiecie sporo wyzsze ? Przy rteciowym prostowniku straty na 4.5V
bylyby olbrzymie.
A diody na takie prady to od relatywnie niedawna.



A nie dziala ?

Ja mam jakies podejrzenia .. czy to nie jest tak, ze trawi Cu++,
przechodzac do Cu+ ?

Tomasz Plucinski dawal kiedys na swojej strone przyklady dziwnych
reakcji redoks.


P.S nie trawi tez stezony FeCl3/bardzo wolno trawi.
PPS. A jak sie FeCl3 robi ? Nie wystarczy zelaza zmieszac z HCl i
napowietrzac ?


J.

Tue Apr 18, 2017 1:42 pm   

Dnia Tue, 18 Apr 2017 11:49:26 +0200, Paweł Pawłowicz napisał(a):

Policzenie wymaga danych doswiadczalnych i kolko sie zamyka :-)


Nie mowie nie, moze i tak, ale gdyby sie jednak wydzielil, to i tak
bysmy nie zobaczyli :-)

I stad pytania, jak ustalic co sie naprawde wydzielilo.


Ale to calkiem inne warunki pracy, wiec czy uzyskne napiecie bedzie
takie samo jak w wodnych roztworach ?

J.

Tue Apr 18, 2017 3:13 pm   

W dniu 2017-04-18 o 15:26, J.F. pisze:

Nie znam przypadku rozszczelnienia cysterny z chlorem. Wiele lat temu na
nasypie przy Teatrze Polskim wykoleiła się cysterna z benzyną i fajnie
wisiała w powietrzu, ale się nie rozszczelniła. Wrocławska Obrona
Cywilna przeprowadziła wtedy symulację, co by było, gdyby tam spadła i
pękła cysterna z chlorem. Lepiej nie pisać, co im wyszło, jeszcze by
ktoś przeczytał...


Używa się, daje produkty o wyższej czystości.


Chlor jest eksportowany za dobre pieniądze.


Trawi, ale bardzo wolno. Miedź w roztworze wodnym ładuje się dodatnio,
kationy Fe+3 jakoś nie chcą do niej leźć.


Czynnikiem trawiącym jest jon kompleksowy [FeCl4]-


Powstają trudno rozpuszczalne związki hamujące trawienie. Można to
wykorzystywać przy precyzyjnym trawieniu do eliminacji podtrawiania.


I bardzo długo czekać. Lepiej dodać kwas azotowy.

P.P.

Tue Apr 18, 2017 3:16 pm   

W dniu 2017-04-18 o 15:42, J.F. pisze:

Ale to, na szczęście, już za nas zrobili :-)


To się nazywa pytanie abstrakcyjne ;-)

P.P.

Tue Apr 18, 2017 3:26 pm   

Dnia Tue, 18 Apr 2017 17:13:15 +0200, Paweł Pawłowicz napisał(a):

I o to wlasnie mi chodzilo ... te cysterny ciagle przez Wroclaw
jezdza ?


A nie zanieczyszczone rtecia ?


A oni co tego robia ? PCW ?

To u nich z kolei NaOH jest uciazliwym odpadem ? :-)


A podobnego siarczanowego nie ma ?


A nie mozna wprost chloru ?

J.

Tue Apr 18, 2017 3:38 pm   

W dniu 2017-04-18 o 17:26, J.F. pisze:

Kolejowe tak, drogowe omijają Wrocław.


Straty wynoszą kilka kilogramów rtęci rocznie. Stężenie rtęci w
produkcie jest pomijalnie niskie.


Również.


Nie ma. Nawiasem mówiąc, charakterystyczny kolor roztworu chlorku żelaza
pochodzi właśnie od tego jonu.


Można, ale to mało praktyczne.
Z chloru i żelaza robi się bezwodny FeCl3 stosowany jako katalizator w
syntezie chemicznej. Nawiasem mówiąc, jest to związek który, podobnie
jak AlCl3 lub BF3 ma 6 elektronów na ostatniej powłoce. Stąd bierze się
jego wielka chęć do podciągnięcia owych dwóch brakujących do oktetu
elektronów. Na przykład cząsteczce wody.

P.P.