Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://www.chemistry-chemists.com/forum/

Получение металлов из неводных растворителей (электролиз)
http://www.chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=12&t=2663
Page 5 of 5

Author:  феерверкер [ 05 Nov 2020 01:35 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

Юрий Денисов wrote:
А насколько прочной получается такая губка? Просто возникла идея получать электролизом "вспененный" алюминий .

"Губкой" такого вида порошок, как я понимаю, принято называть только за внешний вид. Связки между частицами нет. По физическим свойствам она напоминает густую мыльную пену.
______________________
Идея плавить литий прямо в ДМСО провалилась.
Стал греть банку-электролизёр на песчаной бане.
Attachment:
IMG_7344.JPG
IMG_7344.JPG [ 2.44 MiB | Viewed 5375 times ]

Вначале всё выглядело вполне стабильно. Потом, когда, очевидно, подошла температура плавления лития, на стенках банки стали вспыхивать розово-жёлтые огоньки - сгорали налипшие крохи лития.
Затем сама губка металла, плавающая в ДМСО стала активно пузыриться. Через пол минуты и сам димексид закипел, но, увы, в тот момент в нём уже ничего не было - чистый раствор. Только цветом потемнел.

Так что, делаю вывод, что в горячем состоянии ДМСО и литий реагируют.

Author:  феерверкер [ 05 Nov 2020 01:42 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

Приятный бонус: та часть катода, что была опущена в электролит, стала явно толще. И механически нарост не счищался. Когда опустил в воду, он растворился с выделением водорода буквально да несколько секунд. Вывод: плотный литий тоже образуется.
Решил завтра попробовать запустить электролиз со слабым источником тока, и посмотреть, удастся ли "выращивать" компактный литий на катоде.

Author:  radical [ 05 Nov 2020 13:32 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

феерверкер wrote:
зачем отмывать от ДМСО, только для чистоты?
Я ведь правильно понимаю, то с литием он не должен реагировать даже при высоких температурах?

я практически уверен, что литий будет реагировать при нагревании ДМСО

Author:  Volodymyr [ 05 Nov 2020 14:34 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

Калий и натрий - реагируют даже при охлаждении. И без эксперимента можно было быть уверенным, что литий будет при нагревании (что и подтвердилось)

Author:  Volodymyr [ 14 Nov 2020 21:35 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

Про получения титана электролизом:
Attachment:
5.png
5.png [ 103.19 KiB | Viewed 5276 times ]

Attachment:
3.png
3.png [ 235.33 KiB | Viewed 5276 times ]

Любопытно, что титан можно получить даже из водных растворов, только соли Ti(II) - сильнейшие восстановители, которые разлагают даже воду.

Из книги:
Томашов Н.Д., Альтовский Р.М. Коррозия и защита титана viewtopic.php?p=176333#p176333

Author:  феерверкер [ 14 Jan 2021 13:07 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

Намучился с различными источниками питания (для электролиза). Спаял регулятор тока на LM7805, но и теперь всё получалось не вполне, как хотелось бы.

Всё-таки пришёл у выводу, что нужен нормальный регулируемый источник питания. Его пришлось заказывать из китая, так что, прошу прощения за задержку.

И так, после получения блок питания протестировал, показания объективны.
Продолжаем эксперимент:

В качестве анода по прежнему используем графитовый башмак от троллейбуса.
В качестве катода - медную пластинку. Активная площадь - около восьми сантиметров квадратных.
Attachment:
IMG_7997.JPG
IMG_7997.JPG [ 1.55 MiB | Viewed 4996 times ]

Для чистоты эксперимента, приготовил свежий электролит (хлорид лития в ДМСО).
Attachment:
IMG_7998.JPG
IMG_7998.JPG [ 1.84 MiB | Viewed 4996 times ]

Подключаем источник тока. Устанавливаю минимальное ограничение по току - 5 тысячных ампера. Несмотря на мизерный ток, медь начала темнеть почти мгновенно.
Attachment:
IMG_8001.JPG
IMG_8001.JPG [ 3.14 MiB | Viewed 4996 times ]


Спустя 20 минут после начала электролиза.
Attachment:
IMG_8003.JPG
IMG_8003.JPG [ 1.96 MiB | Viewed 4996 times ]
Attachment:
IMG_8006.JPG
IMG_8006.JPG [ 1.79 MiB | Viewed 4996 times ]


Спустя сутки:
Attachment:
IMG_8009.JPG
IMG_8009.JPG [ 2.57 MiB | Viewed 4996 times ]
Attachment:
IMG_8010.JPG
IMG_8010.JPG [ 1.87 MiB | Viewed 4996 times ]

Attachment:
IMG_8018.JPG
IMG_8018.JPG [ 1.96 MiB | Viewed 4996 times ]


Казалось бы, эксперимент провален - даже при токе менее одной тысячной на сантиметр квадратный, литий продолжает выделяться в виде порошка.

Тем не менее, на катоде всё-таки обнаружился компактный нарост лития, при чём не слишком тонкий. Если сделать царапину ножом, остаётся след блестящего металла. Увы, качественно сфотографировать самому не получилось - литий слишком быстро тускнеет, сливаясь с цветом порошка. Позже попрошу ассистентку помочь, сделаем фото получше.
Attachment:
IMG_8019.JPG
IMG_8019.JPG [ 1.35 MiB | Viewed 4996 times ]
Attachment:
IMG_8020.JPG
IMG_8020.JPG [ 1.42 MiB | Viewed 4996 times ]
Attachment:
IMG_8022.JPG
IMG_8022.JPG [ 1.51 MiB | Viewed 4996 times ]


И, хотя полного успеха (в виде роста плотного куска лития) добиться не удалось, есть надежда, что хотя бы большая часть его будет компактно сформирована на катоде. Так что оставлю электролиз ещё на пару суток. Посмотрим, что получится.

Author:  Volodymyr [ 14 Jan 2021 14:46 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

Возможно, порошок образуется из-за газовыделения одновременно с электроосаждением лития. В гальванике из-за пузырьков газа часто возникают точечные дефекты покрытия (питтинг).

Author:  феерверкер [ 14 Jan 2021 18:07 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

Volodymyr wrote:
Возможно, порошок образуется из-за газовыделения одновременно с электроосаждением лития. В гальванике из-за пузырьков газа часто возникают точечные дефекты покрытия (питтинг).

Очень может быть. Газовыделение хотя и слабое, но присутствует постоянно. При чём, разлагается сам неводный растворитель.
_____________________
Ещё из интересных наблюдений:
Порошок лития реагирует с ДМСО, хотя и очень медленно (растворяется, если оставить на долго). Электролит при этом темнеет (первая его партия у меня, в процессе экспериментов, обрела плотный чёрный цвет).

А ячейка электролиза работает как аккумулятор, при отключении внешнего питания, без нагрузки выдающий порядка 3,5-3,6 вольт
Attachment:
IMG_8014.JPG
IMG_8014.JPG [ 2.11 MiB | Viewed 4984 times ]

Author:  феерверкер [ 27 Feb 2021 19:43 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

К сожалению, все попытки выращивать компактный литий полностью провалились.
На катоде он хотя и существует, но в массу не разрастается. Более того: наблюдал, как с течением времени участки на медной пластине то очищаются, то зарастают снова. То есть, даже плотный слой лития постепенно обращается в порошок.

Но это ещё не так существенно. Столкнулся с большЕй проблемой: чем больше дней проходило с начала электролиза, тем меньше времени сохраняла блеск царапина на поверхности лития. К концу эксперимента, чистая поверхность металла тускнела сразу вслед за лезвием ножа, тогда как в начале существовала две-три секунды. Похоже, растёт агрессивность самого электролита.
ДМСО в процессе электролиза постепенно превращается в другие соединения, которые, по видимому, не так уж лояльны по отношению к литию.
Если предположение подтвердится, то экономическая целесообразность данного метода уйдёт в глубокий минус: цена ДМСО не так уж мала. Одно дело, когда он используется в качестве носителя (не бесконечно, но всё-таки), и совсем другое, если его использовать как расходный материал.

Литий на катоде:
Attachment:
IMG_8131.JPG
IMG_8131.JPG [ 1.5 MiB | Viewed 4737 times ]

Реакция с водой:
Attachment:
trim.CD791FBD-D9F7-4030-B9C0-127C188A0C1F.MOV [12.48 MiB]
Downloaded 275 times


После эксперимента по "выращиванию" лития, взялся наконец за получение существенных количеств. И, хотя в электролите было уже много наработанного порошка (до этого электролиз шёл непрерывно дней 7-10, но на малом токе), решил продолжить. Поднял напряжение до 32 вольт. При максимальном сближении электродов ток составил 0,8А.
Attachment:
IMG_8138.JPG
IMG_8138.JPG [ 2.44 MiB | Viewed 4737 times ]

Развёл электроды подальше, получилось 0,3А. Так и оставил.
Attachment:
IMG_8140.JPG
IMG_8140.JPG [ 2.36 MiB | Viewed 4737 times ]


Вечер прошёл благополучно.
Но когда я вернулся утром... Это было нечто! Непередаваемая вонь, заполнившая всё пространство вокруг. В воздухе был целый букет запахов начиная с меркаптана, заканчивая формальдегидом.
Это оказались ещё и "въедливым", помещение пришлось несколько дней проветривать.

Электролизёр же представлял унылое зрелище: тёплый электролит без следов металлического лития.
Attachment:
IMG_8164.JPG
IMG_8164.JPG [ 2.8 MiB | Viewed 4737 times ]

Графитовый электрод начал рассыпаться:
Attachment:
IMG_8165.JPG
IMG_8165.JPG [ 2.64 MiB | Viewed 4737 times ]


Позже попробовал возобновить электролиз, но литий на катоде больше не выделяется.

Так что, теперь план перейти на блок питания попроще, думаю, вольт на 20. И поставить электролизёр на улице, для принудительного охлаждения.

Author:  Volodymyr [ 27 Feb 2021 21:54 ]
Post subject:  Re: Получение металлов из неводных растворителей (электролиз

Поздравляю с проведенным экспериментом (пусть и вышло не совсем то, что хотелось бы).
Quote:
Непередаваемая вонь, заполнившая всё пространство вокруг. В воздухе был целый букет запахов начиная с меркаптана, заканчивая формальдегидом.

Судя по всему - продукты восстановления ДМСО литием.

Page 5 of 5 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/