Keyosz il 3/4/2009, 10:13 Test accumulatore Ferro-Ferro
Ciao a tutti, ho pensato bene di aprire una nuova discussione per proseguire l'esposizione di foto, osservazioni e teorie in merito ad un ipotetico accumulatore elettrochimico realizzato con anodo e catodo di ferro in soluzione alcalina, visto anche "l'inquinamento" della povera discussione che aveva come oggetto gli accumulatori nichel-ferro non mi sembrava il caso di aggiungere altri post fuori tema lì.
Questa non vuole certo essere la scoperta del secolo, siamo ben consapevoli che potremmo ottenere risultati nulli, deludenti o nelle migliori delle ipotesi prestazioni veramente modeste, ma l'intento della sperimentazione è quello di indagare strade alternative per l'accumulo elettrochimico stazionario di una certa entità per gli impianti ad isola (fotovoltaico, eolico, idro....) avendo come obiettivi primari la durata nel tempo e la facilità di reperibilità dei materiali impiegati, per non dire il costo che però è relativo poi alla durata nel tempo!
Mentre pensavo alla realizzazione della ben nota cella nichel-ferro in soluzione di idrossido di potassio ho trovato alquanto difficile e costoso reperire lamiere di nichel, quindi per proseguire la sperimentazione ho optato per la scelta di materiali poco costosi e disponibili in grande quantità, quindi le lamiere di ferro non trattato. Per eventuali teorie chimiche sul funzionamento fate riferimento a Lupo o chiunque altro nel forum che si intenda di chimica, io personalmente non so nulla in materia ma mi diletto nel tempo libero nella sperimentazione ben consapevole che molti dei miei test risulteranno fallimentari.
Inizialmente mi ero fatto tagliare delle piastrine di ferro ed avevo realizzato un prototipo, documentato nella discussione nichel-ferro, che però era risultato un totale fallimento, scoprendo poi che la lamiera di ferro usata era di un tipo particolare trattato chimicamente anti-ruggine!!! Questo non va bene in quanto per la reazione ho bisogno che il ferro arrugginisca, si ossidi, altrimenti avviene solo l'elettrolisi... Quindi armato di pazienza mi sono fatto tagliare altre piastrine specificando bene che fossero di ferro non trattato, ed ecco quindi la materia prima, come potete notare sono scure, credi sia ossido formatosi per via del ferro a contatto con l'ossigeno atmosferico, ma chiedo conferma a Lupo & co.
Qui ho messo a confronto i due timpi di lamiere di ferro, a sinistra la piastra di ferro non trattato, a destra una di quelle del primo test che non davano alcuna reazione chimica:
Come per il test precedente ho riassemblato un altro "panino" di piastre alternate positiva, separatore, negativa, separatore, ecc.... Tra l'altro posso riportare per Elektron che la carta assorbente usata (i rotoloni per pulirsi le mani in officina) nell test precedente sembra mantenere una certa integrità anche dopo 2 giorni immersa in soluzione al 20% di NaOH, l'unica cosa notata è che la soluzione si colora di giallo dopo essere stata versata a contatto con la carta, credo che qualche collante o sostanza all'interno della carta vada in soluzione, non so, chiedo il vostro parere, che magari debba sostituire l'elettrolita inquinato da tale sostanza giallina?
Effettuati i collegamenti elettrici, questa volta ho usato un filo di ferro sempre saldato a stagno, in quanto non ho altri sistemi pratici per i collettori a casa:
Le saldature sono venute molto peggio rispetto alle piastrine anti-ruggine, tutto quell'ossido nero non faceva aderire bene lo stagno anche raschiando la parte da saldare, per il prossimo prototipo con KOH dovrò trovare un altro sistema di collegamento delle piastre:
Ed in fine qui la cella sotto carica, con 200mA si stabilizza dopo un certo tempo a 1.7V, con 3A va a 2.3V, a vuoto la tensione scende velocemente verso 1.4V poi rallenta la sua discesa. L'autoscarica è molto veloce ed accentuata ma la capacità è talmente irrisoria che questo fenomeno accadeva anche con i primi prototipi al piombo-acido, devo formare in qualche modo tanto materiale attivo per delle valutazioni più attendibili. La cella l'ho completata ieri sera e queste prove iniziali di carica/scarica le ho fatte velocemente questa mattina prima di andare a lavoro. Ho notato che il sistema di cariche e scariche successive con inversione di polarità suggerita da Ferro per le piombo fai-da-te sembra avere qualche effetto positivo, inteso come aumento della capacità, anche su questa chimica, dopo 4 cariche con inversioni veloci veloci da circa 30 secondi l'una, sono arrivato a tenere accesa una lampadina da 3W (quelle delle torce) per 5 secondi!
Ho come la sensazione che dovrò realizzare un automazione con una cpu che faccia i cicli di carica e scarica in automatico magari loggando gli andamenti di tensione e corrente, non ho tutto quel tempo e pazienza per farlo a mano....
Lupo cattivo il 3/4/2009, 15:50 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Hai fatto bene ad aprire una nuova discussione, che noia i "troll" Come al solito sei di grande perizia e precisione, il giallino che va a colorare l'elletrolita può essere qualunque cosa: la carta viene trattata con molte sostanze, per sbiancarla, per renderla più resistente, per evitare che l'inchiostro si spanda troppo su di esse, anche quella assorbente avrà le sue aggiunte. Sarà una di queste, la tua idea di cambiare l'elettrolità non mi pare malvagia. Temo sempre che il risulatato finale sarà minimo, ma come giustamente dici l'esperienza è fatta anche di trovate negative. Spero solo che l'idrossido tenga e non si depositi sul fondo, sai quanto sia fragile la ruggine! Vedremo, sono assai curioso
Keyosz il 3/4/2009, 18:09 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Lo sospetto anche io che il "materiale attivo" che si formerà andrà a depositarsi sul fondo, ed è per quello che ho pressato tutta quella carta assorbente tra una piastra e l'altra, proprio con l'idea di cercare di dare un sostegno a tutto quello che potrebbe formarsi sulla superfice delle piastre, boh staremo a vedere, intanto questa versione a molteplici piastre con la carta in mezzo dopo forti correnti di carica non ha generato il fenomeno del violetto in soluzione come la sorellina più piccola nel barattolino con le piastrine a spasso senza nessun separatore sulla loro superfice....
p.s. ho notato che l'elettrolita al 20% di soda caustica tende a formare delle incrostazioni sulle pareti interne del contenitore, quelle esposte all'aria appena sopra il livello della soluzione, delle patine quasi cristalline, come del sale, quasi a riformare le scaglie originali che ho sciolto nell'acqua per formare l'elettrolita, spero che tale cosa non vada a pregiudicar eil funzionamento nel tempo o che non vada a formare qualche formazione cristallina anche nelle parti sommerse (separatori, piastre....) Ho tenuto metà delle piastre di ferro per provare la stessa realizzazione ma con il sospirato KOH che deve ancora arrivare in farmacia.... è da una settimana in ordine..... spero che con quello, essendo usato anche negli accumulatori commerciali, tanti particolari vadano meglio!
Ferrobattuto il 3/4/2009, 21:09 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Salve a tutti. CITAZIONE [quote].....cariche e scariche successive con inversione di polarità suggerita da Ferro.....
Tengo a precisare che il primo ad introdurre l'idea delle scariche e ricariche inverse è stato Dolomitico, che credo lo abbia appreso da qualche parte. Non è un'idea mia. Lungi da me la volontà di appropriarmi di idee altrui, buone o cattive che siano. Comunque Keyosz stai facendo veramente un buon lavoro, pulito e preciso, da vero sperimentatore. Speriamo che alla fine i risultati siano positivi e buoni, anche se con rendimenti e tensioni non eccelse. L'ossido, o idrossido, non so, di ferro credo che si sfalda facilmente, oltretutto non dovrebbe essere un buon conduttore. Potresti dirci, se si può vedere, che fine fa quello già prodotto sulle piastre quando inverti la polarità di carica? In teoria dovrebbe ridiventare ferro "puro", o quantomeno pulito. Oppure si sfalda e se ne va in fondo? Facci sapere. Saluti. Ferro
Keyosz il 3/4/2009, 22:20 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Ciao Ferro, per quanto riguarda questo prototipo (l'ultimo da me realizzato) credo che dovrò smontarlo per capire cosa succede agli ossidi internamente sulle piastre in quanto ho assemblato tutto ben stretto appunto per far si che la fragile ruggine venga tenuta a contatto, comunque concordo con te, anche io sono dubbioso che tale ruggina possa essere un buon conduttore di corrente, quindi mi aspetto un comportamento "pigro" di tale cella.
Comunque in attessa che arrivi il giorno che la svuoterò e farò a pezzi posso mostrarti le foto della prova ferro-ferro in bicarbonato che ho fatto con i due minuscoli elettrodi liberi nel bicchierino, i quali hanno depositato una considerevole quantità di ossido sul fondo (ma erano liberi e fluttuanti nel vasetto).
Le piastrine dopo i pochi e veloci cicli iniziali, confronta il colore della parte immersa con quella asciutta soprastante di ogni elettrodo, così a occhio quella positiva sembra essersi scurita un pochino e quella negativa schiarita appena appena:
Qui invece dopo averla caricata al contrario e lasciata li un gionro intero ad autoscaricarsi a 0V:
Questi sono i sedimenti rimasti sul fondo, possiamo chiamarlo materiale attivo (capacità) perso?
Queste sono le piastrine dopo svariate inversioni e sovraccariche forzate con prevalenza però di cariche concordi con il colore dei cavetti saldati:
Ho ancora li da parte queste due piastrine se vuoi le metto di nuovo in soluzione e le lascio ricarichare lentamente una notte intera per vedere se si evidenzia un cambiamento di tonalità nella ruggine.
Ferrobattuto il 3/4/2009, 22:37 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Bene, credo che quello sulla piastrina positiva, col filo rosso, sia il famigerato ossido. Sarebbe bello saperne la composizione precisa. "Ruggine" oppure "ossido" è un po' vago. In genere ossidi e idrossidi di ferro tendono tutti al rosso, meno quel blu che stà sulle lamiere, dovuto all'alta temperatura che hanno quando escono dai laminatoi. Per ora comunque non fare altro, prosegui con la prova, vedremo alla fine cosa ne scappa fuori. Per realizzare delle piastre di grande superficie si potrebbe usare del filo di ferro sottile avvolto e poi schiacciato. Anche zincato, che lo zinco si può togliere con dell'acido cloridrico, e lascerebbe il ferro pulitissimo. Ci rileggiamo. Ferro
Keyosz il 3/4/2009, 22:52 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Ecco, appunto, volevo chiedere già da ieri che tipo di ossido fosse quel blu scuro/nero che c'è sul ferro grezzo, tu dici che è un ossido formatosi ad alta temperatura a contatto con l'ossigeno atmosferico? Mentre costruivo l'elemento con tutte le piastrine non sapevo se era meglio carteggiarlo via tutto oppure lasciarlo, ma visto che sulle piastrine di prova poi la ruggine rossa si era formata lo stesso l'ho lasciato, ma forse era meglio che lo tolgievo? Pensavo che lo strato scuro fosse ossido formatosi lentamente a contatto con l'aria una volta stoccata la lamiera in magazzino, ma la tua parola "laminatoi" mi ha illuminato, le alte temperature! giusto! Chissà che magari Lupo conosce la differenza tra l'ossido rosso e quello li blu scuro?
Magari l'ossido scuro è utile o magari da solo fastidio? boh....
DOLOMITICO il 4/4/2009, 9:11 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
CITAZIONE (Ferrobattuto @ 3/4/2009, 22:09) [quote]Salve a tutti. CITAZIONE [quote].....cariche e scariche successive con inversione di polarità suggerita da Ferro.....
Tengo a precisare che il primo ad introdurre l'idea delle scariche e ricariche inverse è stato Dolomitico, che credo lo abbia appreso da qualche parte.
Grazie Ferro per l'alta morale che dimostri,io l'ho letto su un libro che tratta esclusivamente il riciclo e il costruirsi una batteria al piombo fatta in casa. Pero è solo in inglese,anche se abbastanza facile da capire....(per chi sa un po l'inglese) Bel lavoro veramente,sei proprio forte keyosz a mettere in piedi dei test in poco tempo,sei anche tu un "apprendista stregone vulcanico" Sono curioso dei risvolti...
Lupo cattivo il 4/4/2009, 12:49 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Allora , metto un piccolo schemino di osssidi e idrossidi di ferro con i relativi colori, in modo da potersi orientare. Il ferro ha due stati di ossidazione prevalente 2 e 3 (ne ha un terzo, ma non come metallo, per cui lasciamo perdere) Quindi formerà sali ferrici (Fe[sup]3+[/sup]) e ferrosi (Fe[sup]2+[/sup])
Ossido ferrico Fe[pre]2[/pre]O[pre]3[/pre] di colore rosso Ossido ferrico idrato Fe[pre]2[/pre]O[pre]3[/pre].H[pre]2[/pre]O di colore giallo Ossido di ferro (una miscela dei due) FeO.Fe[pre]2[/pre]O[pre]3[/pre] di colore nero Idrossido ferrico Fe(OH)[pre]3[/pre] di color rosso mattone Idrossido ferroso Fe(OH)[pre]2[/pre] di color verde mela
Quello che quasi certamente entra in gioco è l'idrossido ferrico, di color rosso mattone che mi apre di aver anche visto nelle foto
tecnonick il 4/4/2009, 20:17 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Ciao Keyosz, a prescindere dal fatto che quell'accumulatore purtroppo alla fine ti servirà a poco, ti do una dritta giusto per il piacere di sperimentare e che ti farà perdere meno tempo: prendi 100 grammi di quella lamiera, immergila in 2 litri di candeggina per una notte(l'ipoclorito di sodio ossida molto bene il ferro), o meglio anche 24 ore, la mattina ti trovi il materiale attivo bello e pronto, lo filtri, lo lavi con acqua, lo rifiltri fino ad ottenere una polvere rosso bruno. Adesso questa polvere che è comunque umida la spalmi su metà delle piastre e fai seccare nel forno a 180 gradi per un oretta(come la torta), l'ossido rimarrà abbastanza saldo alla pistra, crei il tuo pacco di lamelle con il separatore ben aderente a etrambe, immergi tutto in soda al 21% ed eccoti fatto il tuo accumulatore, ricaricabile. Meglio se la piastra senza ossido la fai di zinco. Non aspettarti grandi rese, si parla di una corrente sfruttabile per qualche secondo di 2-3mA per centimetro, ovviamente se aumenti la quantità di ossido e lo misceli con un 20-30% di carbone attivo in polvere la cosa potrebbe anche essere interessante per uso personale....
Keyosz il 4/4/2009, 22:01 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Grazie a tutti delle informazioni e suggerimenti, vedrò cosa riesco a provare, al momento posso solo dirvi che il ferro nella soluzione di soda caustica produce solo ossidi scuri, neri, a differenza delle prove con il bircabonato che invece produceva ossidi del tipico colore rosso, arancione.
tecnonick il 4/4/2009, 22:23 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Allora, per avere una certa resa, sia che la batteria è ni-mh, ni-cd, litio, ferro etc... devi avere una certa quantità si sostanza attiva, quindi un ossido. Se cerchi di ottenere questo ossido caricando due piastre in ferro la resa è bassissima, e la maggiorparte dell'ossido ottenuto ti precipiterà sul fondo se insolubile, o ti si impregnerà nella soluzione fino a renderla poco conduttiva. Perciò: prima ti crei l'ossido aparte, lo applichi sulla piastra, e poi lo sfrutti. Per reggere l'ossido sulla piastra si possono fare amalgame con leganti particolari, come nel caso delle pile alcaline, ni-mh, ni-cd etc... ma c'è un altro problema: l'ossido non conduce corrente, quindi se per avere più resa aumenti la quantità di ossido, allo stesso tempo riduci la conduttività, che è data dal miscuglio di ossido ed elettrolita, meno elettrolita c'è e meno conduce, se aumenti l'ossido nello stesso spazio diminuisce l'elettrolita. Per ovviare a questo si usa amalgamere l'ossido con un conduttore, quindi grafite o carbone attivo. Senza adottare questi accorgimenti non potrai mai ottenere nulla di soddisfacente, se una pila AA ni-mh è in grado di fornire una capacità di 2,4 ampere/ora, con quel sistema, senza adottare certi accorgimenti, a parità di peso, ne otterrai 24mA ora se sei fortunato. Facendo due conti, pare inutile utilizzare tutti questi accorgimenti su un accumulatore al ferro, perchè il ferro più di quello non ti da. Adesso, se devo dottare tutti gli accorgimenti ho un costo: se uso il ferro ho una resa 10, se uso zinco ho una resa 1000, se devo produrre e amalgamere ossido di ferro per ottenere un catodo decente ho un costo che è pari a quello per ottenere lo stesso catodo al biossido di manganese, per cui capisci ch non ha senso pensare di poter produrre qualcosa di grande con il ferro, la spesa che avresti è la stessa che hai costruendo un grande accumulatore con lo zinco, allora il consiglio nasce spontaneo: fatti un accumulatore alcalino a base di zinco. Cosa ti serve: grafite, biossido di manganese, zinco, KoH, niente si più semplice e poco costoso! questo tipo di accumulatore è ricaricabile, e supera tranuillamente i 4-500 cicli, le pile alcaline in commercio sono tutte ricaricabili, basta caricarle con una tensione del 10% in più alla loro nominale(quelle da 1,5V le carichi con 1,65v, quelle da 9 con 9,9 volt), non c'è alcun rischio, non scoppia, non scalda, si ricarica e basta. Il fatto che scrivono di non ricaricarle probabilmente è solo una questione di businness, e magari anche un pelo di sicurezza perchè ovviamente se non hai tensioni precise il botto ci scappa. Ora, l'unica difficoltà nel realizzare un accumulatore alcalino è quella di assemblare il catodo, infatti è facile mischiare il biossido con la grafite, ma poi lo devi tenere assieme per fare una piastra, loro pressano il tutto e amalgamano con pece e catrame, poi cuociono a 800-1000°, noi purtroppo ci si deve accontentare di mischiare e amalgamere con un legante, magari pressare un pò, e lla fine comunque ci troviamo un catodo discreto, che avrà una resa poco inferiore a quello di un'alcalina normale, ma che per i nostri scopi può andar bene visto che non dobbiamo metterci a vendere pile giusto? facci un pensierino.....
Keyosz il 5/4/2009, 16:03 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Grazie dei consigli Tecnonick, un giorno o l'altro arriverò a provare anche la tua soluzione, per il momento posso solo dire che la cella ferro-ferro produceva più ossido (quello rosso chiaro) in soluzone di bicarbonato, nella soda caustica sembra essere una ossidazione molto più pigra, mentre facevo altre cose ho fatto a mano delle cariche/scarice ma dopo l'incremento iniziale adesso la capacità sembra essersi stabilizzata su un valore che tiene accesa la lampadina da 3W non più di 10 secondi senza più miglioramenti.
Nel frattempo ho provato un altra combinazione, ferro(-) / rame(+), sempre in soluzione NaOH al 20%, già alla prima carica con corrente costante 200mA non si è prodotta elettrolisi per circa 30 secondi, poi gradualmente è iniziata sul ferro e dopo 1 minuto anche sul rame. Durante la carica la tesnione resta stabile a 1.060V poi ad un certo punto sale molto velocemente a 2V come se la carica fosse completata, ergo il materiale attivo abbia finito di reagire, e quindi inzia una elettrolisi accentuata. La cellettina di prova nel bicchierino si stabilizza a vuoto intorno agli 0.8V e messa in corto eroga una punta di quasi 1A per poi abbassarsi gradualmente intorno ai 300mA per circa 40-50secondi, dopo 2 minuti di corto eroga ancora 20mA. Questa combinazione performa 10 volte meglio del test ferro-ferro e come potete vedere dalle foto tutti e due i metalli reagiscono prontamente, l'unica cosa è che la soluzione si colora di blu molto velocemente.... Indagherò anche questa coppia di metalli, tempo permettendo...
Piastre dopo la carica:
Piastre dopo la scarica in corto:
Lupo cattivo il 6/4/2009, 8:53 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Quel bel colore azzurro è dato dai sali rameici passati in soluzione. Se gli metti qualche goccia di ammoniaca formi un complesso cuproammoniacale di un bel blu intenso. Se continui ad aggiungere ammoniaca il tutto scompare perchè distruggi il complesso Nulla a che vedere con una possibile pila secondaria (cioè ricarìcabile) , ma un esperimento da piccolo chimico
Keyosz il 11/4/2009, 14:21 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Ciao a tutti, volevo fare una domanda veloce veloce, provando coppie alluminio-rame e alluminio-ferro mi sono imbattuto in un comportamento strano quando polarizzo l'alluminio come +, ovvero con il generatore di corrente costante la tensione sale poichè non assorbe quasi niente e scollegando i cavi la tensione ci mette un pò a scendere dai 20volts fino a 0, facendo delle prove sembra quasi che la coppia si comporti come un condensatore elettrolitico, ma è possibile? polarizzandolo al contrario invece conduce, la tensione resta bassa e si ottiene elettrolisi....
Come mai l'alluminio polarizzato + forma una resisrtenza interna alta alla carica ma resituisce un piccolo impulso di corrente quasi alla tensione caricata? (tiene acceso un led per mezzo secondo circa)
Sono arrivato fino a 50V ma niente.... non conduce quasi niente... e non riesco ad ossidare l'alluminio, che sia un altra diavoleria trattata chimicamente contro le ossidazioni?
Ferrobattuto il 11/4/2009, 14:33 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
CITAZIONE [quote].....facendo delle prove sembra quasi che la coppia si comporti come un condensatore elettrolitico, ma è possibile?
Certo che è possibile, i condensatori elettrolitici sono fatti più o meno così, sono due nastri di alluminio sottilissimi separati da un elettrolita, quando si da corrente su una delle facce si forma uno strato ultrasottile di ossido di alluminio, perfettamente isolante, e il suo spessore, unito alla superficie, determina la capacità. Superficie grande e distanza tra gli elettrodi praticamente nulla (è quella dello spessore dello strato di ossido, poche molecole, l'alluminio sotto è un elettrodo e l'elettrolita l'altro) Invertendo la polarità lo strato si scioglie e si buca, e l'elettrolitico..... Scoppia! Ciao
Lupo cattivo il 11/4/2009, 17:10 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Sì, sì, proprio così. L'ossido di alluminio è resistentissimo! Te lo dissi che senza quello l'alluminio si scioglierebbe persino in acqua! E' sempre ossidato in superficie. Se aumenti lo strato di ossido , vedi [i]ossidazione anodica dell'alluminio[/i], oltre a diventare duro e resistente lo puoi anche colorare.
Keyosz il 13/4/2009, 19:36 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Quindi l'ossido di alluminio è dello stesso colore metallico dell'aulliminio? ed è per quello che non si vede o è perchè lo strato è talmente sottile? C'è un modo per formare ossido di alluminio in quantità apprezzabili corrodendo il pezzo? Diventa una polverina come il biossido di piombo? qualcosa che poi posso recuperare e miscelare con grafite per fare delle prove?
Tecnonick, sono ormai 2 giorni che ho immerso due pistrine di ferro in candeggina ma l'ossidazione procede alla rilenta e solo in alcuni punti, qualche consiglio? (vedi foto) Per la cronaca ho usato ace gentile (non avevo altro in casa) dite che forse è troppo gentile? Meglio recuperare candeggina forte di quelle senza profumi, additivi, gel e gentilezze/frivolezze varie? Quella che costa di meno bella tosta come quella della nonna per intenderci?
Ferrobattuto il 13/4/2009, 19:47 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Salve a tutti. CITAZIONE [quote]Meglio recuperare candeggina forte di quelle senza profumi, additivi, gel e gentilezze/frivolezze varie? Quella che costa di meno bella tosta come quella della nonna per intenderci?
Senz'altro Keyosz, quelle "gentili" servono esclusivamente per i panni delicati, che non scoloriscano e non si rovinino i tessuti. Per uso chimico conviene senz'altro usare quella più forte che trovi. Tra l'altro io ho provato ad usarla come elettrolito vero e proprio in diversi tentativi fatti con metalli diversi per realizzare pile primarie. Più che altro per curiosità...... Puoi provare anche con acqua ossigenata di quella più forte che trovi, vedi un po' cosa succede (anche se costa di più.....). Saluti. Ferro
Keyosz il 13/4/2009, 20:53 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Leggendo la discussione sul recupero del piombo dalle batterie usate, da perfetto ignorante di chimica, leggevo questa formula: H2SO4+ 2NaHCO3-----> Na2SO4+2CO2+2H2O soffermandomi sul solfato di sodio mi è venuto in mente il solfato di piombo e che il sodio è un metallo, quindi elettricamente conduttivo, e tra l'altro anche un metallo abbastaza reattivo, ora partendo dal fatto che solfato di piombo su anodo e catodo sottoposto a corrente elettrica di ricarica forma piombo metallico e biossido di piombo accumulando energia quindi formando un bel accumulatore non è lontanamente possibile per qualche assurda ipotesi anche anche il solfato di sodio possa seguire una strada analoga? o magari altri solfati non so, butto li delle ipotesi... Illustrarvi tutte le congetture che che si mescolano nella mia malata mente mi risulta difficoltoso a volte, ma per ipotesi asurda se un solfato di un metallo si può convertire per via elettrica aggiungendo e/o sottraendo elettroni perchè non provare?
Sempre facendo riferimento a: H2SO4+ 2NaHCO3-----> Na2SO4+2CO2+2H2O se prendo una lastra di metallo conduttivo (da scegliere in seguito) e gli preso sopra una miscela di bicarbonato e grafite che poi immersa in soluzione di acido solforico diventa NaSO4+grafite rilasciando CO2 in aria e H2O in soluzione poi una volta esaurita la reazione provo a ricaricarla?
Ok, commentate pure basta che non mi prendete per pazzo......
Keyosz il 13/4/2009, 21:12 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Ohh, dimenticavo, in attesa di avere qualche tonnellata di osssido di ferro tramite i bianchi perfetti di ace gentilissima (così da provare il mix ossido + grafite come materiale attivo) butto lì altre prove per amplificare gli effetti della combina ferro-ferro come accumulo, allora ho voluto sperimentare se la paglietta da cucina, quella per lavare i tegami, fosse reattiva nella soluzione. Ho scelta la più ecomonica possibilie, di quelle senza detersivi, con la trama la più fine possibili di quelle che se bagnate poi fanno la ruggine per intenderci, anche se sulla confezione è riportato che sono di acciaio, quindi ho un pò di dubbi.... Come potete vedere dalle foto ho pressato due pagliette tra due piastre serrate bene con due bulloncini M3, so già che avrò una elevata resistenza ionica per via della geometria degli elettrodi, non avevo volgia di forellare a mò di colabrodo le piastre che non ho un trapano a colonna a casa, ma per provare... Dopo le consuete 4 inversioni di carica nell'illusione di formare del materiale attivo sul poco reattivo ferro ho lasciato l'elemento a riposo, scollegato, per un giorno intero e l'ho trovato stabilizzato a 1.120V, caricandolo con 100 hom si stabilizza a circa 0.566V per diverse ore (test ancora in corso 0.550V al momento che scrivo), scollegando la resistenza (carico) per circa 1 minuti la tensione risale e si stabilizza a circa 0.9V, segno che la resistenza interna è molto elevata, però pare evidenziarsi un discreto accumulo, molto migliore delle piastrine in parallelo del test precedente anche se la corrente di spunto è a dir poco ridicola. In questa versione non ho usato carta come separatore ma la gommapiuma da imballo che è attualmente ancora integra nell'elemento piombo-acido solforico, in quanto la carta, anche se resiste per la sua funzione, pare inquinare la soluzione di NaOH (soda caustica) e deteriorare il funzionamento.
Vorrei provare il mix di "ruggine" + grafite se mai troverò una candeggina più agressiva nel contempo mi diletterò con pagliette varie introducendo migliorie come forellini sparsi sulle piastre e magari polvere di grafite...
Ferrobattuto il 13/4/2009, 21:41 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Dunque, per quel che riguarda il solfato di sodio ecc. non so cosa dirti, aspettiamo un responso da Lupo o da chi di chimica se ne intende più di noi. Per quel che riguarda la paglietta di ferro che hai usato, quella è la migliore paglia di semplice ferro che si trova in commercio. C'è scritto "d'acciaio" perché in effetti è acciaio al carbonio..... ferro, insomma. Solo che noi siamo abituati ad associare la parola "acciaio" all'acciaio inox, che invece commercialmente è molto ben specificato. Comunque ti posso suggerire di usare quella paglia di ferro pressandola ai lati di una lastrina, sempre di ferro, non in mezzo tipo panino, in questo modo ha pochissima influenza. Invece ponendola all'esterno hai una superficie grandissima e una resistenza elettrica verso l'elettrolito molto più bassa. Potresti, per esempio,schiacciarla tra due retine di ferro (se sono zincate le metti prima in un bagno di acido muriatico per qualche minuto per levarcelo.....), più o meno come fossereo delle griglie col materiale attivo tipo piastre degli accumulatori al piombo, in questo modo hai molta conduzione e bassa resistenza, per via della grandissima superficie della paglia verso l'elettrolita. Se non hai della retina di ferro puoi sbizzarrirti con del filo di ferro sottile, avvolto a spirale e usato come una retina, oppure schiacciando la paglietta in modo che sia molto piatta e infilandoci il fil di ferro in mezzo....... Prova tu insomma. Facci sapere. Ferro
Keyosz il 21/4/2009, 16:03 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
L'ossidazione del ferro nella candeggina procede molto alla rilenta, ho immerso sia 2 piastrine di ferro in un barattolo (quelle delle foto precedenti) che delle pagliette in un altro, si forma della bella "ruggine" rosso-marrone scuro ma il processo è lento ed ho anche notato che l'ossidazione avviene in modo molto accentuato in alcuni punti e quasi assente in altri, non capisco il perchè, che magari il ferro da me utilizzato sia ricoperto da uno strato di altre sostanze o ossidi che impediscono le reazioni chimiche? Magari questo è anche il motivo per cui i test della cella in soluzione di soda caustica danno risultati scadenti e non mostrano miglioramenti con il ciclare... ?
p.s. stò aspettando di avere abbastanza ossido rosso-marrone di ferro per miscelarlo con i carboni attivi e "spalmare" tale mix sulle piastrine, ma si va alle calende greche....
eneo il 21/4/2009, 16:32 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
hai provato ad usare l'acetone o uno sgrassante per pulire il ferro? di solito sul ferro c'e' una patina di grasso o olio
Lupo cattivo il 21/4/2009, 22:41 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
CITAZIONE (Keyosz @ 13/4/2009, 21:53) [quote]Leggendo la discussione sul recupero del piombo dalle batterie usate, da perfetto ignorante di chimica, leggevo questa formula: H2SO4+ 2NaHCO3-----> Na2SO4+2CO2+2H2O soffermandomi sul solfato di sodio mi è venuto in mente il solfato di piombo e che il sodio è un metallo, quindi elettricamente conduttivo, e tra l'altro anche un metallo abbastaza reattivo, ora partendo dal fatto che solfato di piombo su anodo e catodo sottoposto a corrente elettrica di ricarica forma piombo metallico e biossido di piombo accumulando energia quindi formando un bel accumulatore non è lontanamente possibile per qualche assurda ipotesi anche anche il solfato di sodio possa seguire una strada analoga? o magari altri solfati non so, butto li delle ipotesi... Illustrarvi tutte le congetture che che si mescolano nella mia malata mente mi risulta difficoltoso a volte, ma per ipotesi asurda se un solfato di un metallo si può convertire per via elettrica aggiungendo e/o sottraendo elettroni perchè non provare?
Sempre facendo riferimento a: H2SO4+ 2NaHCO3-----> Na2SO4+2CO2+2H2O se prendo una lastra di metallo conduttivo (da scegliere in seguito) e gli preso sopra una miscela di bicarbonato e grafite che poi immersa in soluzione di acido solforico diventa NaSO4+grafite rilasciando CO2 in aria e H2O in soluzione poi una volta esaurita la reazione provo a ricaricarla?
Ok, commentate pure basta che non mi prendete per pazzo......
No, keyosz, purtroppo non funziona. Voglio dire l'idea di ricavare del sodio metallico da un sale, tramite corrente, è fattibile, bisogna solo rigorosamente tenere il sodio all'asciutto, altrimenti reagisce violentemente con l'acqua per formare soda caustica e si sviluppa idrogeno. Quindi per via hobbistica la vedo dura, mentre la seconda che citi non è fattibile: deve essere una reazione di ossido riduzione reversibile, se perdi qualche membro per strada al massimo ottieni una pila non ricaricabile. Poi ci sono gli accumulatori che vanno sulla carte, ma non nella realtà, magari hanno elevata resistenza interna (come pare essere la coppia Fe/Fe in NaoH) Vado a nanna,scusate la tardività della risposta, ho letto solo ora.
sun_son il 22/4/2009, 5:36 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Keyosz, complimenti per il lavoro. sun_son
tecnonick il 23/4/2009, 21:25 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
CITAZIONE (Keyosz @ 21/4/2009, 17:03) [quote]L'ossidazione del ferro nella candeggina procede molto alla rilenta, ho immerso sia 2 piastrine di ferro in un barattolo (quelle delle foto precedenti) che delle pagliette in un altro, si forma della bella "ruggine" rosso-marrone scuro ma il processo è lento ed ho anche notato che l'ossidazione avviene in modo molto accentuato in alcuni punti e quasi assente in altri, non capisco il perchè, che magari il ferro da me utilizzato sia ricoperto da uno strato di altre sostanze o ossidi che impediscono le reazioni chimiche? Magari questo è anche il motivo per cui i test della cella in soluzione di soda caustica danno risultati scadenti e non mostrano miglioramenti con il ciclare... ?
p.s. stò aspettando di avere abbastanza ossido rosso-marrone di ferro per miscelarlo con i carboni attivi e "spalmare" tale mix sulle piastrine, ma si va alle calende greche....
Devi tener conto che la candeggina contiene soltanto il 5% di ipoclorito di sodio, per accellerare la reazione dai corrente ai due elettrodi in candeggina, vedrai scioglersi il ferro in men che non si dica. Però fallo in luogo areato, i vapori che si sviluppano sono irritanti. La stessa cosa, dando corrente, la puoi fare con acqua e sale, otterrai ossido di ferro.
Keyosz il 24/4/2009, 7:56 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro
Ciao a tutti, x Eneo, non ho usato acetone, ma le piastrine le avevo pulite all'inizio con uno sgrassante per prepararle alle prove, mentre la paglietta l'ho immersa in candeggina così senza fargli niente. Adesso sono li da più di una settimana e l'ossido prodotto è ancora poco, diciamo un 10/15% del peso complessivo di ferro.
Grazie sun_son, e grazie Lupo per la spiegazione.
Tecnonick, se applico una continua avrò l'ossido sul positivo giusto? E se applicassi un' alternata?
Keyosz il 24/4/2009, 13:45 Re:Test accumulatore Ferro-Ferro