Production de nanoparticules d’argent par électrolyse.

[Mr_Moutmout]

Bonjour,

J’ai réalisé récemment quelques expérimentations dont j’aimerais partager avec vous les interprétations.
Mes connaissances en chimie étant parcellaires (je ne suis pas chimiste), vos lumières sont les bienvenues.

Une technique de production de nanoparticules d’argent consiste à placer dans une électrolyte, deux électrodes en argent pure.
L’électrolyte est de l’eau distillée.
La tension peut varier de quelques volts à plusieurs centaine de volts.
Il existe aussi des variantes utilisant du courant alternatif.
Il en résulte une solution contenant à la fois des cations d’argent Ag+ et des nanoparticules en faible proportion, dont la dimension tendrait à diminuer lorsqu’on augmente le voltage (de quelques centaines à quelques nanomètres).

Pour mes expériences, j’ai utilisé des pièces en argent massif (pure à 99,9%) et testé différentes eaux (déminéralisée, distillée, ultrapure).
Dans les trois cas la résistance du bain au départ était au alentour de 100KOhm.
La conductance de l’eau au départ provenait je suppose de la présence d’ions H+ et OH- et de quelques impuretés.
Les expériences ont étés réalisées sous basse tension.

Une fois sous tension, le courant augmente progressivement jusqu’à ce que la résistance se stabilise au alentours de 4KOhm.
Le processus prend une à deux heures sous basse tension (il est plus rapide sous haute tension).

Observations:
L’anode noircie. Oxyde d’argent?

Sur La cathode il se forme un dépôt gris qui prolifère en gonflant sous forme de fractal (il prend l’apparence d’un chou-fleur) et tend à descendre vers le fond. Il est très fragile et se casse si je bouge un peu la cellule.
Je n’arrive pas à interpréter le phénomène.

Au bout d’un moment il se forme un dépôt en surface d’aspect argenté qui prolifère aussi en forme de fractal (mais en 2D à la surface, il forme une peau, ça ressemble à des fougères).
Il part aussi de la cathode et se dirige vers l’anode. Lorsqu’il s’en approche, le courant augmente rapidement et peut se produire des petit cour-circuit (un voit de petites étincelles aller de la cathode vers l’anode), ce qui à pour effet de briser la pellicule, et la résistance augmente à nouveau.
Dans le même temps, il y a des filaments très fins à peines visibles (une sorte de laine) qui partent à la fois de l’anode et de la cathode et se diffusent lentement dans le bain.

D’après ce que j’ai appris, les cations Ag+ devraient quitter l’anode pour rejoindre la cathode.
Ce qui explique la baisse de la résistance au début jusqu’à une valeur constante. Les premiers cations rejoignent la cathode et le taux d’ions AG+ reste constant dans le temps?

La «laine» est-elle la partie visible des nanoparticules?
Elle part autant de l’anode que de la cathode, comment l’interpréter?

Qu’en est-il des nanoparticules? Comment se formes-t-elles?
Elles partent de l’anode? de la cathode? elle restent dans le bain ou rejoignent l’autre électrode?

Il y a très peu d’informations techniques sur le net, sur la production de ces particules.
J’aurais aimé savoir si des travaux scientifiques ont été publié, avec les équations pour déterminer les dimensions/proportions de particules vs tension etc...

Voilà. Si vous souhaitez des précisions n’hésitez pas.
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[moco]

A mon avis, tu ne fais pas une électrolyse, et il ne se forme pas d'ions Ag+. On ne voit pas très bien en effet, quelle serait la nature du contre-ion négatif qui devrait nécessairement se former simultanément.
Ce qui doit se produire, c'est une simple décharge d'un condensateur qui est à la limite de rupture. Les petites étincelles que tu vois sont dues à la formation d'un plasma de gaz, qui forme une étincelle ressemblant à la décharge qui se produit dans un gaz sous forte tension. L'étincelle attaque et détruit le métal de l'électrode qui se trouve pulvérisé et projeté à quelques millimètres du point d'impact.
On peut se demander pourquoi tu te livres à une expérience pareille, qui ne présente pas un grand intérêt scientifique, et qui par contre présente un danger réel. Tu dois en effet utiliser des tensions de plusieurs centaines de volts : c'est dangereux pour toi. Le risque que tu sois victime d'une électrocution accidentelle est grand. J'espère que tu en es conscient, surtout si un peu d'eau se projette sur ta peau. Claude François est mort dans une situation à peu près semblable.

[Mr_Moutmout]

A mon avis, tu ne fais pas une électrolyse, et il ne se forme pas d'ions Ag+. On ne voit pas très bien en effet, quelle serait la nature du contre-ion négatif qui devrait nécessairement se former simultanément.

Je ne sais pas, mais le procédé de fabrication est connu et utilisé dans l’industrie.
Il y a bien des ions Ag+, j’ai pu le mettre en évidence,
En ajoutant du sel, la solution devient trouble et blanche, puis marron lorsqu’on l’expose à la lumière (photosenbilité des sels d’argent), puis finit par décanter.

Ce qui doit se produire, c'est une simple décharge d'un condensateur qui est à la limite de rupture. Les petites étincelles que tu vois sont dues à la formation d'un plasma de gaz, qui forme une étincelle ressemblant à la décharge qui se produit dans un gaz sous forte tension. L'étincelle attaque et détruit le métal de l'électrode qui se trouve pulvérisé et projeté à quelques millimètres du point d'impact.

Non tu n’y est pas. j’ai parlé de basse tension (6, 12 et 24volts).
Ce ne sont pas des arcs mais de minuscules petites étincelles à peines visibles à l’oeil dans l’obscurité.
L’alimentation est protégée par un fusible, mais de toute façon l’intensité ne dépasse jamais la centaine de milliampères.
Ce sont des petits filaments conducteurs qui se formes et se rompes. C’est très fragile et ça ne se produit pas si je bouge un peu le bain de temps en temps.
Donc pas de danger pour moi.

Le point qui m’intéresse plus particulièrement, c’est le processus de fabrication des nano-particules.