Electrolyse

[invite9901c59a]

Bonsoir,

J'ai effectué récemment un TP qui consistait à étudier un procédé chlore/soude à membrane selon le montage suivant (cf image)

Le suivi de l'électrolyse se fait par un dosage de la soude à intervalle de temps régulier.

En traçant n(soude) = f(t), on obtient une fonction linéaire.
De même pour le rendement faradique.

La quantité de soude formée augmente linéairement avec le temps donc c'est cohérent.

A la fin de l'électrolyse, on fait le dosage de tout le Cl2 formé et de la soude.

On obtient les rendements suivants :

R(Cl2) = 80%
R(NaOH) = 70%

On produit plus de chlore que de soude, mais pourquoi ?

Les défauts de rendements sont dues :

- réactions parasites : oxydation de l'eau, du sodium

Pouvez-vous m'expliquer s'il vous plaît ?


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[moco]

Il manque des informations. Primo, j'imagine que tu électrolyses une solution de NaCl. Mais tu ne le dis pas !!!
Ensuite, comment doses-tu le Cl2 et la soude ? Comment calcules-tu le rendement ? par rapport à quoi ?
As-tu tenu compte du risque de formation de l'hypochlorite ? As-tu tenu compte du risque de carbonatation de NaOH par le gaz carbonique de l'air ?

[invite9901c59a]

La saumure est une solution de NaCl à 150 g/L
Le Cl2 est dosé par une solution de thiosulfate, c'est un dosage en retour par iodometrie.
La soude est dosé par pH-metrie avec une solution de HCl.

On calcule un rendement faradique.
L'électrolyse dure 50min et l'intensité est imposée. On peut en deduire la quantité de cl2 théorique.
On peut estimer aussi la quantité de soude théorique à partir de celle de cl2

[invite9901c59a]

Je n'ai pas tenu compte de la formation des ions hypochlorites et de la carbonation de la soude.

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Un rendement en chlore de 80% est tout à fait compréhensible. Le reste est dû à la formation de gaz O2, dont on n'arrive jamais à complètement l'éliminer la formation dans une telle électrolyse. Ce qui est plus curieux, c'est le faible rendement en NaOH. J'ai de la peine à croire que le reste est transformé en carbonate. Cela ferait beaucoup de soude perdue. Je ne sais pas comment expliquer cette contre-performance

[invite9901c59a]

Pour le suivi de l'électrolyse, on fait des dosages de la teneur en soude à intervalles de temps régulier. ça fait une dizaine de prélèvement.
C'est peut être la raison d'un tel défaut de rendement.