Peut-on arracher des ions à une solution avec un champ électrique ?
Bonsoir à tous !
Tout est dans le titre.
Si la réponse est oui : Quel est l'ordre de grandeur de la valeur du champ électrique à mettre en oeuvre ? (mettons ; pour qu'ils traversent de l'air avant d'atteindre l'électrode)
Merci d'avance pour vos réponses
Bonjour.
Pour des métaux on obtient une "émission par effet de champ" d'électrons à des champs de l'ordre de 1 GV/m. L'ordre de grandeur pour extraire des ions doit être le même.
Pour des métaux on peut obtenir ces champs avec des tensions décentes, en utilisant des pointes très fines. Vous ne pouvez pas le faire avec des liquides. Et si vous essayez de le faire, les forces électrostatiques sur le liquide lui même feront que ce sera le liquide qui sera extrait vers l'autre électrode.
1 GV/m ça vous fait 1 MV par millimètre. Difficile à faire dans un labo.
Au revoir.
Merci pour cette réponse. Une autre question sur le même sujet :
Est-ce qu'un champ électrique qui traverse une solution (sans courant qui circule) modifie la répartition des ions dans la solution ? Cela rend-t-il la solution chargée positivement d'un côté et négativement de l'autre ?
Merci d'avance
Re.
S'il y a des ions, ils circuleront nécessairement s'il y a un champ électrique.
A+
Prenons une solution de NaCl. Un champ électrique la traverse. Dans une zone il y a une plus forte concentration de d'ions Na+ que de Cl- et à l'opposé l'inverse (vers l'anode et la cathode).
Si je prélève de la solution dans l'une de ces zones et que je met l'échantillon hors du champ, restera-t-il chargé indéfiniment ?
Bonjour.
Vous ne pouvez pas avoir plus des charges d'un signe que de l'autre. Le déséquilibre de charges se paie très, très cher. Il crée des forces monstrueuses. Une solution est toujours neutre.
Au revoir.
Bonjour
Mais ou vont les ions qui circulent ?Envoyé par LPFR
Ce que j'ai compris c'est que les ions se déplacent vers l'objet chargé (quand les deux sont de charges opposées) jusqu'à que l'ensemble électrode et solution près de l'électrode soit neutre. Mais pour cela il faut qu'il y ait une concentration d'ion d'un signe supérieur à celle du signe opposé. Ainsi l'échantillon prélevé aurait non pas une charge monstrueuse mais comparable à la charge de l'électrode.
Merci d'avance
Re.
Deux cas:
- le liquide n'est pas en contact électrique avec les électrodes (le liquide est dans une cellule isolante entre les électrodes. Dans ce cas des charges positives vont s'accumuler à la surface du liquide du côté de l'électrode négatif et des charges négatives face à l'électrode positif, jusqu'à ce que le champ s'annule dans le liquide. C'est la même chose qui se passe avec n'importe quel conducteur entre deux plaques. Mais ce qu'il ne faut pas oublier est que le nombre nécessaire de charges en surface pour annuler le champ est ridiculement petit devant la totalité des charges dans le liquide.
- le liquide est en contact électrique avec les électrodes. Dans ce cas vous avez électrolyse: les ions se déplacent vers l'électrode (du bon signe) et sont neutralisés et "précipitent". La suite dépend des situations: les ions de la solution peuvent être remplacés par l'ionisation de l'électrolyte (électrolyse d'une solution d'acide sulfurique), par la solution (et ionisation) des électrodes (purification électrolytique du cuivre, par exemple) ou les ions peuvent précipiter aux électrodes et diminuer la concentration dans le liquide.
Mais dans tous les cas, le liquide reste par tout toujours électriquement neutre. Des qu'un déséquilibre électrique apparait quelque part, des charges opposées sont attirées par le champ et le déséquilibre est compensé presque instantanément.
A+
Re,
Je voulais parler du premier cas.
Dans ce cas un prélèvement à la surface du liquide à l'électrode négatif, sorti du champ électrique, sera-t-il en très léger excès d'anions ? En effet dans ce cas il y a pas suffisamment de cations pour compenser les charges positives.
Merci pour tes réponses
Re.
Oui. Peut-être mais vous ne le saurez jamais. Car le nombre de charges en surface pour un champ externe de 1 MV/m (oui, 1000 volts/mm) est (à la louche) d'une charge pour 100 000 atomes de surface.
Mais même si vous prélevez le liquide près de la surface, les charges se positionneront toujours à la surface de votre échantillon (c'est de l'électrostatique élémentaire). Les ions ne seront pas dans le volume de votre échantillon lequel sera, lui, toujours neutre en volume.
Bon. Maintenant, à vous: qu'est que vous voulez faire? Quelles sont les raisons de vos questions?
A+
Re,
Merci de vos réponses,
Voila mon but : faire cristalliser, mettons, de la saumure ayant subit ce traitement et avec un excès d'ions Na+. Puis par relier les cristaux à la terre et voir apparaître à leur surface du sodium solide. Apparemment on obtiendrait des quantités infimes de sodium (ça marche pour plein d'autres ions (K+, Al3+, ...)mais pour très peu de moyen .
Est-ce possible ?
Re.
Je ne pense pas que ce soit possible. Ni pour le sodium ni pour rien d'autre.
D'où tenez-vous cette idée?
Et même si ce l'était, la quantité d'atomes serait ridicule et invisible.
A+
Re,
C'est une idée que j'ai eue... je voulais savoir si ça marchait.
Pourquoi ce ne serait pas possible,
Les ions excédentaires réussiraient à gagner ou à perdre des électrons avant la cristallisation ?
@+
Re.
Je vous l'ai déjà dit. La neutralité est toujours maintenue.
A+
