Электролизер

[mr.DIMAS]

Привет пекари. Очередной безумный проект от меня. На сей раз электролизер для получения хлоратов натрия или калия. Хлораты применяются в различной пиротехнике, начиная от бенгальских огней и заканчивая петардами и салютами. Вкратце способ получения следующий. Берется раствор поваренной соли (хлорид натрия) и через него пропускается электрический ток. В результате реакции образуется кислородсодержащее соединение - хлорат натрия (NaClO3). Далее в полученный раствор добавляется гидроксид калия и все это ставится в холодильник. По мере охлаждения начинают выпадать красивые пластинки хлората калия. Но получение хлората натрия довольно сложно. Лишь немногие доступные материалы выдерживают такое сильное разрушающее воздействие хлора. Ах да про хлор, в результате реакции на аноде (плюс питания) выделяется газообразный хлор, часть его поглощается гидроксидом натрия образующимся на катоде, а часть неизбежно улетучивается из реакционного сосуда, в моей конструкции все выделяющиеся газы по трубке поступают в банку с раствором гидроксида натрия для нейтрализации. Токсичный из всех газов (водород, хлор, и немного кислорода) только хлор, именно он и нейтрализуется. Из доступных материалов подходят графит и диоксид свинца, однако с последним много возни.

Видео горения смеси сахара и хлората калия https://www.youtube.com/watch?v=yafdhulZM_A#t=2m52s

Электролиз должен проводиться довольно продолжительное время для перевода большей части NaCl в NaClO3. Теоретический выход хлората натрия считается по закону Фарадея для электролиза. Я провожу электролиз порядка 11 часов, и с 3-х банок получается около 300 г хлората калия - именно калия, так хлорат натрия непригоден для пиротехники - он сильно тянет воду из воздуха и моментально сыреет.

Фоток не будет ибо есть видео подробного процесса изготовления. В конце видео показана работа электролизера.

Вот собственно и само видео.

Видео на YouTube

Кстати есть более простой способ получения через Белизну однако хлорат получется довольно дорогим. https://www.youtube.com/watch?v=yafdhulZM_A

[impersonalis]

Неплохо бы где-нибудь собрать ссылки на все штуковины. Или вообще запилить DIY подфорум (знаю-знаю: умельцев мало)

[moka]

Смотри чтобы на тобой не стали следить по причине изготовления весьма опасных веществ.

[ABTOMAT]

Сообщение от moka

Смотри чтобы на тобой не стали следить по причине изготовления весьма опасных веществ.

У нас сейчас в моде слежение за изготовителями другого назначения веществ, евпочя!

Скрытый текст (вы должны войти под своим логином или зарегистрироваться и иметь 10 сообщение(ий)):

У вас нет прав, чтобы видеть скрытый текст, содержащийся здесь.

[tormoz]

Бертолетова соль однако... А готовая не продается? В химическом детстве я ее покупал в магазине "Реактивы" банками по килограмму.

[mr.DIMAS]

Готовая продается, вот только 1 кг стоит около 900 р, дешевле можно купить(280-350р за кг) если покупать сразу мешок 25 кг.И нафига мне мешок?

Смотри чтобы на тобой не стали следить по причине изготовления весьма опасных веществ.

Ну ты перегнул с опасностью, я ж не белый фосфор получаю. Кстати белый фосфор можно получить из намазки на коробках от спичек, с чиркашей тоесть. Достаточно нагреть их выше 280* С и полетят пары белого фосфора, даже при чирканьи спичкой выделяется некоторая часть белого фосфора, а в самих головках содержится дихромат калия, который канцероген. Так что бертолетка не страшнее столовой соли.

[ABTOMAT]

Сообщение от tormoz

Бертолетова соль однако... А готовая не продается? В химическом детстве я ее покупал в магазине "Реактивы" банками по килограмму.

Вот у меня кстати в детстве были книжки про смищьные химические опыты. Но то, что там описывается, требовало реактивов, которые стоят, скажем так, недёшево, и найти их непросто даже в таком крупном городе, как Питер. Разве что заказать в Интернете.

Но дело было в 1990-х - начале 2000-х, когда никакого Интернета, естественно, не было, а магазинов реактивов и подавно (в жизни их не видел).

Неужели в СССР можно было все эти дела приобрести по доступным ценам?

Самое лучшее, что мне удалось провернуть, это сделать кристаллы из сахара правильной формы. Они оказались мелкими, но всё же форма чётко была видна. До этого делал кристаллы соли, но они были ещё мельче, и соль хуже растворяется, нужна была тара намного больше, которую моя самодельная одеколоночная горелка не могла разогреть. С сахаром проще, короче, как мне казалось. Обрадовавшись такому успеху, я вздумал постараться сделать их бОльшего размера, но из-за кривости своих тогдашних младшешкольных рук разлил раствор на стол, всё стало липким и сладким. Да я бы, наверное, мог бы просто всё убрать и вытереть, и никто бы не заметил. Но у меня дома всегда кто-то есть, или мать или бабка, которая всё доложит матери, так что выжидать момента бессмысленно. Короче мать всё увидела, разбесилась, выкинула всю утварь в мусорку, а книжку (на мои деньги, между прочим, купленную) порвала, тоже выкинула и закатила скандал на весь дом, после которого желание интересоваться химией пропало надолго. Вот так во мне и умер химик

Книжку было жалко очень долго

[Crystal]

В СССР всё можно было спиз*ить.
Всего много было и везде. И все пиз*или.

[tormoz]

В СССР все можно было или купить, или спиздить достать. У меня в сарайчике было центнера два химикатов к 16-ти годам. Причем опасной химии: кислот азотной литров 15, серной литров 40, солянной десяток, щелочей разных и тд. Осталось с тех времен два кило ртути, остальное где-то испарилось...

[Phantom]

Я тоже в детстве дымовухи и петарды делал. Даже продавал во дворе. Электролиз всякий тоже пытался делать, но из-за нехватки знаний и интернета дальше, чем сование проводов от мощного блока питания в растворы соли или соды, не ушёл. Ну пробовал различные металлические шняги к проводам прикручивать и наблюдать, как они пузырятся и меняют оттенок цвета. Ну и ощущать запах чего-то хлороподобного (тогда было похуй, что оно ядовитое).

[mr.DIMAS]

Кстати электролиз только с виду кажется простым, а в реальности с ним столько ебли, что не каждый выдерживает.
Первая проблема - материалы, графит можно еще найти, а вот платинированный титан придется покупать ( пластина размером 10 см на 5 см стоит около 5 тысяч рублей).
Вторая проблема - токсичность, при электролизе соли выделяется хлор, но его еще можно нейтрализовать щелочью.
Третья проблема - то что все делается дома и хлором вонять нежелательно, поэтому важна конструкция электролизера - он должен быть герметичным.
Четвертая проблема - источник питания. Когда на ютубе вижу видео от какого-нибудь школоло, который пытается сделать бертолетку электролизом питая все от зарядника для мобилы, то хочется его просто пожалеть. Дело в том, что чем выше электрический ток через ячейку электролизера тем быстрее получится финальный продукт. Зарядка от мобилы максимум дает 1 А тока, нехитрыми расчетами получаем 15 граммов бертолетки в СУТКИ(!) - и это еще без учета выхода по току, который обычно не превышает 50-60%. С его учетом получаем вообще смешные 7 граммов. Поэтому труЪ пацаны пускают токи начиная от 15 А и выше. А еще более ТРУЪ соединяют последовательно несколько ячеек. А теперь считаем и получаем при токе 15 А и 3 ячейках и выходу по току 50% - 350 граммов бертолетки в сутки. Вот это уже приличные объемы. Но! Сделать источник питания способный проработать сутки при токах от 15 А может далеко не каждый. Поэтому школота и бесится от того что электролиз это хуйня и вообще и пойду-ка я лучше селитру с сахаром жечь.

[Phantom]

Сообщение от mr.DIMAS

Поэтому труЪ пацаны пускают токи начиная от 15 А и выше.

ВЛ200


Как-то так?

[impersonalis]

Сообщение от mr.DIMAS

Сделать источник питания способный проработать сутки при токах от 15 А может далеко не каждый.

а можно кратко - возникающие проблемы?

[mr.DIMAS]

Проблемы в намотке трансформатора, проблемы с теплоотводом, проблемы с материалами.
Первичная обмотка трансформатора мотается проводом диаметром около 1 мм, вторичная же обмотка мотается медной шиной сечением 30 мм^2 и выше. Диоды выпрямителя на большой ток стоят приличных денег, их нужно ставить на теплоотвод, который опять же либо покупается либо делается самостоятельно. Потом корпус нужен, чтобы всякий хлам не набивался меж ребер теплоотвода и не ухудшал теплообмен. Для контроля тока нужен шунт, миллиамперметр. Потом все это настраивается по прибору так чтобы миллиамперметр показывал правильные значения тока. У меня так же сделан регулятор тока, это отдельная довольно сложная конструкция которая греется как печка при больших нагрузках, но зато обеспечивает постоянство тока протекающего через электролит - дело в том что электролит когда нагревается, его сопротивление падает и в итоге конечный ток может превышать изначальный (когда электролит холодный) чуть ли не в 2 раза. Такие колебания создают проблемы в расчете выхода бертолетки.
Так же для повышения выхода по току применяют различные добавки, в промышленности применяют токсичный и канцерогенный дихромат калия (6-валентный хром), дома такие добавки лучше не применять. Но дихромат калия можно заменить любой сильной кислотой Льюиса, я использую вольфрамат натрия, который опять же сделал сам. Вольфрамат натрия повышает выход по току на 25-30 %. То есть если вести электролиз без добавок, то выход в лучшем случае будет 25-29% от теоретического, с добавками выход удваивается. Дихромат дает 35-40% больший выход однако он слишком токсичен для домашнего использования. Кстати насчет хромовых соединений, тому кому показывали в детстве "вулкан" из дихромата аммония рискует получить проблемы со здоровьем.

[mr.DIMAS]

Решил сделать более мощный стабилизатор тока для электролизера по этой схеме http://www.qrx.narod.ru/arhn/s_t.htm. И сам электролизер теперь состоит из 3-х ячеек




Нам понадобятся - 4 мощных транзистора на радиаторах




Вентилятор, чтоб сдувать тепло с радиаторов



Травим плату




Сверлим отверстия и лудим



Делаем датчики тока - по сути отрезки нихромовой проволоки с сопротивлением 0,2 Ома



Потихоньку собираем



И вот финальный отлаженный стабилизатор - пока что без корпуса, но думаю в скором времени сделаю и его



Все изготовление заняло у меня 6 часов.

Вот видео работы

Видео на YouTube