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Electrolyse chlorate [72264]

baryum59

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Posté le : 07/06/2010, 08:04 (Lu 19681 fois)
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Bonjour,
J'ai un petit problème...
J'ai réalisé une électrolyse d'une solution de chlorate de sodium.
Anode en plomb, cathode en acier inoxydable. Au bout de quelques heures, l'anode avait pratiquement disparue et la cathode était recouverte d'un gros dépôt de matière spongieuse et noirâtre. Je présume qu'il y a eu transfert du plomb de l'anode à la cathode. D'autre part, dans le fond de la cuve d'électrolyse il s'était déposé un produit blanc. Ce produit est insoluble dans l'eau, ce ne peut donc être du perchlorate de sodium. Je pense à du chlorure de plomb.
Je ne suis pas familier avec les réactions d'électrolyse. Comment peut on déterminer dans ce cas précis, le résultat final de l'opération?
Cordialement.

Re: Electrolyse chlorate [72265]

nobelios

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Posté le : 07/06/2010, 08:08 (Lu 19680 fois)
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Le perchlorate se produit avec une électrode destructive en carbone ou un diaphragme en amiante platinée.

Re: Electrolyse chlorate [72266]

ECOLAMI

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Posté le : 07/06/2010, 08:20 (Lu 19676 fois)
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Bonjour,
Le précipité doit être du chlorure de plomb. Il faut faire une recherche de Plomb en analyse qualitative.
De mémoire il faut voir si ça ne se redissous pas à chaud pour recristalliser a froid ( je ne sais plus quel halogènure de Plomb est concerné).


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Electrolyse chlorate [72267]

nobelios

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Posté le : 07/06/2010, 08:24 (Lu 19674 fois)
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Non le chlorure de plomb est vraiment peu soluble, de ce que je me souvient de mes tests, l'ajout d'acide chlorhydrique au nitrate de plomb produisait un précipité.

Re: Electrolyse chlorate

maurice
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Posté le : 07/06/2010, 19:17 (Lu 19634 fois)
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Si l'anode en plomb a disparu, c'est qu'elle a été oxydée par l'électrolyse, donc dissoute. Il s'est donc formé du chlorate de plomb, qui est soluble. Ce que tu ne dis pas. c'est la composition de ta solution en chlorate de sodium. Etait-elle pure ? Et avec quelle concentration ? Y avait-il un peu de chlorure de sodium comme impureté. Si ta solution de chlorate a été fait par ébullition d'eau de Javel, elle contient beaucoup de NaCL. Et les sels de plomb produisent un précipité blanc de chlorure de plomb avec les ions chlorure. Dans ce cas ton précipité est formé de chlorure de plomb.

Si la solution de chlorate de sodium est pure et assez concentrée, il st aussi possible que le précipité soit simplement du chlorate de plomb, qui est soluble dans l'eau, mais qui n'est que très peu soluble dans une solution de chlorate de sodium.
C'est facile à déterminer. Si ton dépôt blanc est soluble dans l'eau pure, c'est du chlorate de plomb. S'il ne l'est pas, tu essaies de le dissoudre dans HCl concentré. Comme PbCl2 est insoluble dans l'eau, mais soluble dans HCl concentré, tu verras tout de suite ce qu'il en est.

Une autre hypothèse a été émise, à savoir que cela pourrait être du perchlorate de sodium. Il n'en est rien. Le perchlorate de sodium est extrêmement soluble dans l'eau : il se dissout dans moins de son propre poids d'eau. Par contre cela pourrait être du perchlorate de potassium, car ce dernier produit est presque insoluble dans l'eau. Il suffirait de traces de potassium pour produire un tel dépôt. Mais bien sûr il faudrait des ions perchlorate ce qui est loin d'être établi dans une telle électrolyse.

Ceci dit, la formation de chlorure de plomb est assez hypothétique, car il faudrait pour cela que le ion chlorate se réduise en ion chlorure à la cathode. Sur le papier ce n'est pas impossible. mais en réalité, l'expérience montre qu'il se dépose du plomb à la cathode. Donc qu'il y a peu de chance que la réduction chlorate - chlorure s'y produise aussi.


Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: Electrolyse chlorate [72277]

baryum59

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Posté le : 08/06/2010, 08:18 (Lu 19618 fois)
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Bonjour,
Merci à tous pour vos interventions et particulièrement à Maurice pour son long exposé.
Il s'agissait pour moi de tester la possibilité d'effectuer la conversion de chlorate de soude en perchlorate en utilisant une anode en plomb passablement oxydée. Dans ce type d'électrolyse le choix du matériel d'anode est très limité: carbone (mais elle est très rapidement détruite), platine, bioxyde de plomb sur support carbone. Avec une simple plaque de plomb le résultat n'est pas concluant. Il semble qu'il y ait un simple transfert de plomb de l'anode à la cathode (comme dans l'affinage électrolytique du cuivre) et production du fameux composé blanc mystérieux.
La solution de départ était composée d'une dissolution de chlorate de soude 99% dans l'eau (60g/100ml il me semble). Le précipité blanc formé est insoluble dans l'eau pure. Je l'ai mis dans de l'acide chlorhydrique concentré: il y a eu attaque avec production de gaz (chlore) et dissolution presque complète. Cela fait penser à la réaction de HCl sur un hypochlorite...
Je vais refaire la manip en pesant précisément les composés initiaux et finaux et en surveillant mieux ce qui se passe...
La chimie est décidément bien compliquée.., et dangereuse... Voir ce qui est arrivé à Ecolami!
Cordialement


Re: Electrolyse chlorate [72279]

nobelios

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Posté le : 08/06/2010, 08:50 (Lu 19614 fois)
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La chimie est dangereuse surtout lorsque l'on ne sais pas ce qu'on manipule et que l'on ne peux pas adapter de principes de sécurité en fonction du produit. ECOLAMI travail avec des produits inconnus en permanence de par son travail. Se dire que la chimie est dangereuse et compliqué relève de la folie, c'est comme se dire que traverser la route est dangereux.

Si tu traverses sans regarder oui c'est dangereux, mais si tu regardes bien alors le danger est extrêmement minime. La grande différence réside entre savoir ce que l'on manipule et travailler à l'aveugle.

----------
Édité le 08/06/2010, 08:51 par nobelios

Re: Electrolyse chlorate [72282]

Kevin
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Posté le : 08/06/2010, 11:35 (Lu 19608 fois)
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Bonjour,

Tu ne peux pas oxyder un chlorate en perchlorate dans l'eau. L'eau ce décompose avant.

De même, tu ne peux pas réduire un perchlorate dans l'eau (thermodynamiquement c'est faisable mais cinétiquement non) à cause des fameux phénomènes de surtension.


Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique

Re: Electrolyse chlorate [72283]

nobelios

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Posté le : 08/06/2010, 11:44 (Lu 19606 fois)
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Comment ils font le perchlorate en industrie ?

Re: Electrolyse chlorate [72284]

Kevin
Modérateur tournant

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Posté le : 08/06/2010, 13:42 (Lu 19600 fois)
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En électrolysant un chlorate dans de l'eau avec une densité de courant énorme pour que l'oxydation du chlorate se produise en même temps que l'oxydation de l'eau.




Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique

Re: Electrolyse chlorate [72289]

sotiro

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Posté le : 08/06/2010, 17:12 (Lu 19589 fois)
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Bonjour, pour completer le processus industriel, on démarre du chlorure de sodium qui produira par electrolyse la première étape, c'est à dire le chlorate puis Kevin donne la suite.

Re: Electrolyse chlorate [72290]

baryum59

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Posté le : 08/06/2010, 18:21 (Lu 19580 fois)
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Bonjour,
Effectivement dans l'industrie, le perchlorate de sodium est produit à partir du chlorate du même sel. Il est possible également de faire la transformation chlorure --> chlorate --> perchlorate. Le gros problème dans ce processus est de trouver un matériaux d'anode ad-oc. Pas grand chose ne résiste à part le platine. Au niveau amateur, il est possible d'utiliser des anodes en carbone recouvertes de bioxyde de plomb. Mais il faut les fabriquer...
Pour la cathode, on peut utiliser de l'acier inox ou du titane.
Quand à la densité de courant, il faut faire un compromis pour avoir une opération la plus rapide et une usure d'anode la plus faible.
J'avais utilisé des charbons pour balais de moteurs à courant continu (de gros balais). Ces charbons sont équipés de connections en cuivre pour l'amenée du courant. Eh bien, ces anodes étaient rapidement détruites à cause de la corrosion du câble de cuivre se trouvant inséré dans le charbon
. C'est la porosité du charbon qui était la cause de ce phénomène.
Puisque les anodes en bioxyde de plomb semblent convenir, je me demande si l'on ne pourrait pas utiliser des électrodes de batterie au plomb.
Il me semble que les anodes sont en plomb recouvert de bioxyde de plomb.
Problème, il faut trouver une batterie en bon état et la démonter...
Cordialement.



Re: Electrolyse chlorate [72293]

nobelios

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Posté le : 08/06/2010, 18:54 (Lu 19576 fois)
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SURTOUT la démonter ! C'est chiant comme pas possible !

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