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Électrolyse du NaOH fondu. [23688]

(Raphaëlchimiste) messages postés Posté le : 27/09/2006, 23:19 (Lu 11188 fois) Bonjour je viens de faire l'électrolyse du NaOH Fondu je n'arrive pas à appercevoir le sodium à la surface du NaOH. Par contre, je vois qu'il y a un dégagement gazeux mais je ne vois pas le sodium Pourquoi???!!!

Re: Électrolyse du NaOH fondu. [23696]

maurice Modérateur 1758 messages postés Posté le : 28/09/2006, 00:54 (Lu 11177 fois) Le sodium se dissout dans NaOH fondu, hélas. Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: Électrolyse du NaOH fondu. [23698]

Guy 444 messages postés Posté le : 28/09/2006, 01:10 (Lu 11173 fois) Oui c'est dommage pour notre amis de forum mais je me souviens qu'il y eu un procédé peut -être abandonné passant par l'intermédiaire de l'amalgame pour éviter cela. En fait la soude fondue flottait sur du mercure. le mercure servant de cathode chargée négativement une electrode de fer l'anode plongeant dans la soude fondue l'installation étant en definitive une cuve fabriquée en longueur le mercure était mis en circulation pour récupérer l'amalgame que l'on décomposait ensuite par la chaleur.

Re: Électrolyse du NaOH fondu.

maurice Modérateur 1758 messages postés Posté le : 28/09/2006, 15:51 (Lu 11157 fois) Non, Guy, tu confonds soude fondue et soude dissoute. On ne peut pas faire l'électrolyse de la soude fondue sur une cathode en mercure : la température est trop élevée, et le mercure se mettrait à bouillir ! Par contre on peut électrolyser des solutions de composés de sodium (NaCl, NaOH, eetc.) avec une cathode en mercure à température ambiante. Mais il faut que ce mercure soit continuellement remplacé et recyclé dans un sytème ou un circuit de récupération. Sinon l'amalgame de sodium réagit avec l'eau. Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: Électrolyse du NaOH fondu. [23712]

pep3000 473 messages postés Posté le : 28/09/2006, 17:56 (Lu 11145 fois) si ton sodium s'est dissout dans NaOH fondu, c'est car il faut etre a l'extreme limite de fusion de NaOH pour que le sodium ne s'y dissolve pas : Citation Salut A la vu de la réactivité du sodium, il semble clair que la seule voie possible pour sa production sera l'électrolyse " anhydre" d'un de ses sels. La raison et surtout nos moyens nous imposent d'utiliser le sel de sodium qui a le point de fusion le plus bas proscrivons donc le NaCl et ses 800.7°C de température de fusion. Si je prends le Handbook je vois que les sels anhydre de Na ayant les plus bas points de fusion sont: NaNO2 271°C ( et decomposition a 320°C) NaNO3 307°C ( decomp: 380°C) CH3COONa 328.2°C NaOH 323°C Je ne sais pas si c'est parcequ'il est bon marché ou préférable aux autres mais la methode communement admise semble etre celle utilisant NaOH. On va d'abord poser les problèmes, premièrement il faut trouver un élément chauffant capable de maintenir une temperature de plus de 320°C pendant un temps assez long. Ensuite la corrosivité de l'hydroxyde de sodium nous impose de bien choisir les materiaux qui devront contenir du NaOH à 323°C et etre en contact avec lui comme les electrodes. Eviter que le sodium metal produit n'entre en contact avec l'air et ce n'est pas gagné d'avance car il a un point de fusion de 97.8°C et sera liquide au cours de la reaction de plus sa densité etant de 0.97 contre 2.13 pour la soude, alors il aura tendance a venir flotter en surface ce qui n'arrange pas nos affaires. Neanmoins j'ai trouvé sur le forum Sciencemadness une discussion comme toujours intéressante sur les methodes usuelles de préparation de Na a partir de NaOH voila quelques liens: http://www.sciencemadness.org/talk/viewthread.php?tid=2103#pid50575 http://members.aol.com/bromicacid/sodium/index.htm Tout d'abord il faut savoir qu'il existe un procédé répondant a tout le "cahier des charges" cité au dessus c'est le procédé de Castner-Tiegel dont voici 2 descriptions du montage: http://sciencemadness.org/scipics/castner_tiegel.jpg http://www.sciencemadness.org/scipics/castner.jpg La legende de la dernière photo Citation The sodium hydroxide, contained in an iron pot set in brickwork, is melted by means of a ring of gas jets placed underneath; and kept about 20 C above the m.p. (318C) of sodium hydroxide. The cathode, H, of nickel or iron rises through the bottom of the iron pot, A, Fig. 8, and is maintained in position by a cake, K, of solid sodium hydroxide in the lower part of the pot. THe anodes, F, several in number, are suspended around the cathodes from above. A cylindrical vessel, ND, floats in the fused alkali above the cathode, and the sodium and hydrogen liberated at the cathode collect under this cylinder. The hydrogen escapes through the cover and the atm. of hydrogen in the cylinder protects the sodium from oxidation. A cage of nickel-wire gauze, M, seperates the anode, F, from the cathode, H. From time to time the sodium D, is skimmed off by means of a perforated ladle, which retains the liquid metal, but allows the molten hydroxide to flow back. The oxygen liberated at the anode escape via the vent P. Il est d'ailleurs a croire d'apres google qu'aucun site francophone ne mentionne ce procédé. Un membre de ce forum est parvenu a un resultat interessant, il a obtenu ...5g de sodium pur. Voila comment il a procédé: Il a disposé 200g de NaOH dans une boite de conserve en acier inoxydable et il a commencé a chauffer jusqu'a la fusion du NaOH, mais surtout pas au delà, nous verrons pourquoi ensuite. Il a directement connecté la masse de la boite métallique au pole positif d'un générateur de courant de 12V 5A, ce qui fait une grosse surface d'électrode,mais attention ces boites sont souvent plastifiées et il faut auparavant oter ce plastique ( par chauffage direct de la flamme il brule). Il a plongé un fil de fer dans le melange sur 1cm et il l'a connecté à la borne negative. Là il a observé la formation de globules de sodium metalique liquide flottants sur le NaOH et qui ont d'abord grossis contre la cathode et on commencé à se disperser, c'est a ce moment là qu'il les saisit avec une spatule préchauffée (surement pour eviter les chocs de temperature) et les met rapidement dans de l'huile de parafine. Il a répété cette méthode plusieur fois pour obtenir plusieur petits globules de sodium, il a ensuite chauffé la parafine jusqu'au point de fusion de Na, et a rassemblé tout les globules en un seul plus gros a l'aide d'une bagette. Il dit que l'on peut aussi en profiter pour enlever le NaOH qu'on aurait attrapé car celui-ci reste solide au cours de ce chauffage. On a ensuite plus qu'a laisser se solidifier le sodium par refroidissement et a le stoquer dans de la parafine pure. Voila 3 photos de sa réalisation: http://www.sciencemadness.org/talk/viewthread.php?action=attachment&tid=2103&pid=44210 http://www.sciencemadness.org/talk/viewthread.php?action=attachment&tid=2103&pid=44211 http://www.sciencemadness.org/talk/viewthread.php?action=attachment&tid=2103&pid=44212 Celà a l'air simple comme ça mais il y a une énorme difficulté au niveau du contrôle de la température de la reaction. Car en effet le sodium est soluble dans l'hydroxyde de sodium, et si l'on ne fait rien sa concentration dans la solution augmente et le mélange se colore en noir et finit par former un metalloïde conducteur de courant et là c'est le court circuit assuré avec toutes les nuisances qui s'en suivent. Il faut donc maintenir la temperature a un point critique à la "presque-solidification" du NaOH, on doit le voir cristaliser sur le bord de la canette. Car à ses temperatures là le sodium reste peu soluble dans la soude et sera récuperable. Seulement 20°C au dessus et ce sera impossible... Donc voila une question que je me pose egalement: J'ai un peu de mal a comprendre pourquoi le sodium métallique surchauffé n'entre pas en combustion dans l'air alors qu'il est sensé y brûler dès 115°C, à l'étape ou il flotte en surface du NaOH? Et si je comprends bien l'eau produite a l'anode par la demi-reaction: 4HO- -> 2H2O + O2 + 4e- est immediatement vaporisé sous de telles température et ne nous cause aucun souci. Pour les 1 centimetres plongeant du fil de cathode, je trouve que c'est domage de se priver d'une plus belle surface d'electrode. Mais peut etre est-ce pour sécuriser le procédé, en effet si la solution devient accidentellement un metalloïde et que le court-circuit se produise, alors ce petit fil servira de fusible et grillera en stoppant la circulation du courant? Geoffrey

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