Si tu électrolyses une solution aqueuse d'acide sulfurique avec des fils de platine, tu obtiendras H2 à la cathode et O2 à l'anode, sans problème. Mais comme la production de gaz est proportionnelle à la surface de l'électrode, tu n'en obtiendras pas beaucoup. Il ne faut pas compter sur ce phénomène pour observer une perte importante de ton volume d'eau. Bien sûr que pour obtenir H2 et O2 il faut détruire de l'eau, et que le niveau va baisser. Mais pour qu'il soit visible il faudra des semaines. Et dans l'intervalle, tu auras dû changer tes piles : c'est coûteux !
Si tu disposes d'une source de courant continu branchée sur le réseau, cela ira mieux sans doute. Tu pourras augmenter la tension. Mais, vers 20 Volt, l'effet Joule deviendra prépondérant, et ta solution va s'échauffer et finir par bouillir.
De plus, quand les solutions deviennent assez concentrées, il se produit des réactions inédites. Par exemple avec H2SO4, au lieu qu'il se dégage O2 à l'anode, il se forme de l'acide peroxydisulfurique H2S2O8, qui se décompose lentement en eau oxygénée H2O2. Je ne sais ce qu'il se produit avec l'acide toluènesulfonique, mais la production d'eau oxygénée me paraît aussi probable. Si tu veux concentrer ton acide, tu as meilleur temps d'évaporer sa solution : c'est plus rapide, et plus sûr.
10/07/2004 - 09h17
AlexisT
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Re : electrolyse platine
Il est peut-être possible d'y ajouter du chlorure de calcium ou du sulfate de magnésium anhydre qui va absorber l'eau. Après il suffira de passer la solution dans un filtre mais cela ne marche pas avec les grandes quantités d'eau. Ou autrement on peut produire soit même son acide sulfurique : celon la réaction :
SO2 -oxydation-> SO3 - H2O-> H2SO4 mais cela reste très dangereux !!!!
10/07/2004 - 21h21
moco
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Re : electrolyse platine
Si tu ajoutes du chlorure de calcium ou du sulfate de magnésium à une solution aqueuse avec l'idée d'en accélérer l'évaporation, tu perds ton temps et ta peine. Le seul résultat sera que le chlorure de calcium et le sulfate de magnésium se dissoudront dans ta solution, et tu auras une solution d'où il sera quasi impossible ensuite d'en extraire ensuite ces deux sels.
Si tu veux fabriquer toi-même ton acide sulfurique, tu peux bien sûr, mais ce n'est pas aussi facile que ton schéma le laisse supposer. D'abord il faut fabriquer ton gaz SO2 par exemple en brûlant du soufre à l'air. Cela va très bien. Mais attention aux fuites. SO2 a une odeur piquante qui fait tousser. Si tu le supportes, je ne suis pas sûr que les voisins l'acceptent. Et ensuite les gaz occupent beaucoup de volume pour très peu de matière. Songe que si tu fabriques 64 g de SO2, ce gaz occupe un volume de 24 litres, et si tu le fais en brûlant du soufre dns l'air il faudra d'air 4 fois plus grand, soit 100 litres environ. C'est un volume énorme, pour obtenir au mieux 64 g de SO2 (donc plus tard 100 grammes d'acide sulfurique).
Bon. Imaginons que tu disposes d'une bonne pompe qui va t'envoyer 100 litres d'air sur du soufre qui brûle. Il faudra ensuite mélanger ce gaz avec de l'air neuf (50 litres) et envoyer ce gaz dans un tube de verre chauffé à 400°C contenant de la mousse de platine, pour transformer ce SO2 en SO3. Après quoi, il faut effectuer la réaction SO3 + H2O --> H2SO4.
Nouvelle déconvenue : si tu fais barbotter ce gaz SO3 dans de l'eau, il ne se dissoudra pas. La réaction de SO3 avec H2O est lente. Dans l'industrie on fait barbotter SO3 dans H2SO4 et là, la dissolution est rapide. Puis on ajoute de l'eau après, mais prudemment, à cause de la chaleur dégagée. Pas facile, tout ça !
10/07/2004 - 23h48
acx01b
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Re : electrolyse platine
merci de vos réponses....
je vous demande une petite précision:
quelle est la relation exacte entre le nombre de moles d'hydrogène (et d'oxygène) dégagées aux électrodes, et le voltage (la résistance, ou la puissance), et le temps ???
Il exsite une loi dite de Faraday, qui relie la quantité électrolysée à chaque électrode avec le courant traversant le bac d'électrolyse.
Si tu effectues une électrolyse avec un courant I (en Ampère), pendant une durée t (en seconde), dans une solution contenant des ions d'un métal M chargé z+, alors la masse m de métal M (en gramme) déposé à la cathode vaut :
m = AIt/(96500 z)
si A désigne la masse atomique du métal M.
Par exemple si tu électrolyses une solution de CuSO4 contenant le ion Cu2+ (z = 2), avec un courant de 0.965 A, pendant 1 heure (3600 s), il va se déposer une masse m du métal cuivre Cu (A = 63.5 g/mol), avec :
m = 63.5 0.965 3600/(96500 2) = 1.143 g de cuivre
Si tu déposes un gaz, tu peux en calculer le volume dégagé, en utilisant la loi des gaz parfaits.
La tension n'intervient pas dans le calcul de cette loi. Et un bac d'électrolyse ne suit pas la célèbre loi d'Ohm. U n'est pas égal à RI. Une telle solution a une résistance très variable. On peut traiter ce problème, mais cela demande un développement assez long.
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