Frågor och svar




Varför uppstår det s.k. minneseffekt i NiCd-batterier?

Varför uppstår det i bland, spec. i äldre, NiCd ackumulatorer en s.k. minneseffekt?

Vid urladdning ska kadmium lösas upp och detta sker lättast med små kristaller av kadmium. Vid ständiga urladdningar/uppladdningar sker en förgrovning av kornen i ytan. När man laddar ur batteriet löses de finaste kornen upp först och det blir inte tvärstopp, men en kraftig effektsänkning när de stora kornen ska lösas eftersom strömtätheten blir lägre. (Det hela avhjälps om man verkligen låter batteriet ladda ur med den låga effekten).

Kategori: Elektrokemi

Varför har järn lättare att bilda joner än koppar?

Varför är järn en oädlare metall än koppar? Beror det på elektronkonfigurationen, eller?

När en metall ska bilda jon så är de många saker som ska inträffa om man ser det stegvis, fastän allting inträffar samtidigt: en metallatom ska slitas loss från metallstycket - energi går åt (plustecken nedan), elektroner ska slitas loss från elektronhöljet hos atomen - energi går åt jonen ska binda till sig ett hölje av vattenmolekyler om det är vattenlösning ma har, då får man energi tillbaka (minustecken nedan). Det är alltså den sammantagna energiåtgången som har betydelse för vilken metall som lättast bildar joner i en vattenlösning. Om man tittar på järn och koppar så är siffrorna för järn till järn 2+: + 416, + 2320, -1889 eller sammanlagt +847 och för koppar till koppar 2+, + 338, + 2704, -2069 eller sammanlagt + 973 allt räknat i kJ per mol metall . Tydligen krävs det mer energi för att få en kopparjon än att få en järnjon, och då bildas järnjonen lättare. Man kan alltså inte se en orsak, utan flera delprocesser ingår, när metallen t ex löser sig i syra. Av siffrorna kan man se att det som bestämmer mest är kopparns större svårighet att ge ifrån sig elektroner (2704 mot 2320). Det uppvägs inte helt av att det är lättare att få atomer av koppar (=lägre smält och kokpunkt på metallen) och att det faktiskt frigörs mer energi när kopparjonen tar åt sig vattenmolekyler.

Kategori: Elektrokemi

Hur får jag ett citronbatteri att fungera?

Jag undrar hur man bäst får ett citronbatteri att fungera. I läroböckernas bilder finner man ofta den klassiska bilden av en citron och ett kopparbleck samt ett zinkbleck. När jag har försökt med detta så har det inte alls fungerat särskilt bra.

Det gäller att: 1. Se till att man har metallerna så nära varandra som det är möjligt eftersom all transport genom den inte alltför jonrika citronen sänker strömstyrkan (det är ju inte bara spänningen som har betydelse för att få en motor att gå 2. Ser till att man har tillräckligt mycket metallyta nere i elektrolyten (av samma skäl) 3 Pröva att byta citronen mot en skiva ättiksgurka så kan det gå lättare. Fäst metallbitarna på var sin sida om skivan genom att linda en gummisnodd litet löst kring gurkskivan och blecken - utan att de senare får kontakt med varandra förstås. 4. Motorn måste vara en som drar särskilt lite ström - jag antar att du har en sån. 5. Citronen bör vara saftig, dvs. omogna citroner fungerar dåligt. 6. Om man vill fuska kan man preparera citronen genom att spruta in litet saltsyralösning först.

Kategori: Elektrokemi

Har ni några bra förslag på förkoppring och förnickling?

Jag håller på med elektrokemi och har inga bra labbar att göra. Tänkte göra en förkoppring eller förnickling men har inga bra "recept". Har ni några bra förslag på användbara labbar?

Förkoppring är nog inget problem. Ta en tesked kopparsulfat i 100 cm3 vatten använd kopparblecket som anod (plus) och det som ska förkoppras som katod. Det är viktigt att man har kontinuerlig omrörning (magnatomrörare) eftersom kopparsulfatlösningen annars blir utarmad kring föremålet. Det man också ska tänka på är att strömtätheten inte ska vara för hög när man belägger ett föremål med metall. Utfällningen blir inte hållbar då. Jag tycker att du kan låta eleverna experimentera ut först genom att alla har en nickelplåt och har olika strömstyrka och låta dom beräkna Ampére/cm2 och jämför vad som blir snyggast. Man kan också pröva med och utan omrörning och med olika koncentrationer. Det här kan bli ett litet forskningsprojekt. Hur belägger man bäst ett föremål med metall. Jag förstår att eleverna helst bara vill se sin nyckel eller dylikt förkopprad, men ibland tycker man att de ska få chansen att se hur en undersökning går till! Beträffande förnickling avråder jag. Dels för allergirisken, dels för att förnickling oftast sker från komplexbundna joner och elektrokemi är tillräckligt svårt ändå. Ett alternativ är att rena mässing, dvs. hänga mässingen som anod och ett rent kopparbleck som katod. Då blir det ju lite Boliden över det hela också och man kan prata elektroindustri.

Kategori: Elektrokemi

Har ni någon bra förkoppringslabb?

Förfrågan om någon bra laboration när det gäller Elektrolys för årskurs 9. Särskilt en laboration där man ser tydligt vad som händer. Det kan handla om förkoppring eller något liknande. Det finns klara laborationer om detta från Försök & Fakta mm men är de bra?

Förkoppring är trevligt. Man kan ju förkoppra ett skärpspänne eller nyckel eller så. Annars måste man för ädelmetaller som silver och guld använda komplexjoner som inte är så trevliga, och som laddas ur vid minuspolen trots att de är negativa joner vilket gör det krångligt. Och förnickling är inte rekommendabelt med tanke på allergiker. Så det får bli förkoppring. Annars kan du köra ett försök i mikroskala med hjälp av ett 9-volts batteri som bara tar någon minut. Du kan elektrolysera natriumkloridlösning i en mycket liten bägare med hjälp av två blyertsstift från vanlig blyertspenna (stiftpennornas stift är bräckliga i unga grabbars händer). Fördelen med ett batteri är att det finns kontakter att klämma på och att ledningarna kan viras runt tunna stavar. Kläm fast blyertsstiften med klädnypor. Om man har BTB i lösningen ser man den blåa färgen, där vätgas utvecklas och om man har i fenolftalein går det från färglöst till rött. Rödkålssaft i natriumklorid är också utmärkt. Med ett 9-voltsbatteri behöver man bara köra några sekunder för att svagt kunna känna klordoften. Men man måste absolut se till att man har dragskåp, annars får man säkert myndigheterna på sig. Det här är ju samtidigt exempel på en verklig industriell process.. (klorgas används numera inte i massaindustrin, men det går åt mycket för att göra PVC) Men det är svårt att förstå elektrolys när inte metalljoner urladdas, så kanske förkoppring är snällare. Vid all beläggning av metall på en annan metall spelar det stor roll hur strömtätheten är och hur koncentrationen på lösningen är. Du kan låta olika grupper testa olika variabler. (Orsaken till att man använder komplex vid tex försilvring är säkert att man vill få utfällningen att ske långsamt, som från ett negativt laddat komplex). På vårt bibliotek har vi fysikboken och biologiboken, men konstigt nog inte kemiboken, som borde kommit samtidigt. Så fastän jag inte vet vad som står där kan du nog pröva förkoppringen, men som sagt var, utred hur olika variabler ändrar resultatet. Sen finns det ju andra försök; tex. att paraffinera ett bleck av mässing och sätta det som pluspol vid en elektrolys (ett rent kopparbleck kan vara minuspol, elektrolyten kopparsulfat med lite svavelsyra i. Om man elektrolyserar en mässingsplåt löses zinken lättast och man kan se kopparfärg där den är angripen - jämför gamla kranar där kopparn tittar fram.

Kategori: Elektrokemi

Behöver hjälp och tips för att etsa/svartfärga mässing.

Behöver hjälp och tips för att etsa/svartfärga mässing.

När man etsar koppar eller mässing använder man salpetersyra. När man etsar så ritar man upp det mönster som man önskar på den rengjorda och matterade ytan. Därefter värmer man plåten och smälter ut ett jämt lager vax på ytan. I vaxet ritas det tidigare ritade mönstret ut med en trubbig blyertspenna. Ytan är sedan färdig att etsas. Syran droppas på med en bomullstuss tills dekoren fått önskat djup, varefter arbetsstycket sköljs väl i vatten innan det uppvärms och vaxet smältes bort. Ytan rengörs slutligen med stålull och ytbehandlas. Metallfärgning. För att en sådan färgning skall lyckas måste ytan vara absolut ren och fri från fett. Rengöring sker lämpligast med något lösningsmedel eller i ett betabad samt putsas med stållull. Efter rengöringen bör man inte ta med bara handen i det föremål som skall färgas, då fingeravtryck lätt uppstår. Vid själva färgningen kan man antingen bestryka metallytan med en trasselsudd eller pensel som doppats i den kemiska lösningen eller också kan stycket sänkas ned helt i lösningen. Därefter sköljer man det i vatten och sprutar eller stryker in det med något skyddsmedel, ex. saponlack. Kemikalier som används för sådan här färgning är ofta giftiga och därför måste man vara mycket försiktig när man handskas med dem. Man måste alltid tvätta händerna omedelbart efter det man använt dem och man bör ha skyddshandskar på sig. Recept för svart färg på mässing: 100 g kopparkarbonat 750 g ammoniak 150 g destillerat vatten Lösningen borde vara ca. 2 mol/dm3 ammoniak.

Kategori: Elektrokemi