[scheikunde] elektrolyse en icp-aes

[jojoni]

Hallo,

Ik ben al een tijdje op internet aan het zoeken naar het principe van elektrolyse. Dus geen proef ofzo, maar hoe het hele gebeuren werkt. Het gaat vooral om een elektrolyse met anodes en katodes in een zinkoplossing met zoutzuur en waarbij mangaan (MnO₂) en zink op de anodes en katodes slaat.

Ook zoek ik een omschrijving van een ICP-AES. Ik had wel al wat gevonden over de AAS maar kan nog niets vinden over de AES. Het gaat dus om het apperaat zelf maar ook om het proces en hoe en wat en waarom..

Wie kan mij helpen?

[AlexKah]

Elektrolyse heb ik ooit wel gehad, maar ik kan het niet zo uitleggen, misschien dat de vele andere (slimmere) mensen het kunnen toelichten. (Scheiding door middel van stroom toch?)

ICP-AES, Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy

Over het ICP gebeuren kan ik zelf niet zoveel zeggen, heb alleen gewerkt met een 'gewone' vlam. Het principe achter Atoom Emissie Spectroscopie(of Spectrometrie) is het in een aangeslagen toestand brengen van atomen. Een beetje googlen en je hebt zo een wikipediapagina te pakken die het sneller en beter kan uitleggen dan ik kan.

[jojoni]

helaas mogen we geen wikipedia gebruiken..

En dan wordt het toch moeilijk om een goede pagina te vinden.

[Fuzzwood]

Kun je indirect gebruiken, met de bronnen onderaan elke serieuze pagina.

[hllaan]

AES lijkt veel op AAS, behalve dat je bij AES de emissie van de atomen meet en bij AAS de absorptie (bij AES gebruik je geen holle kathode lamp)

[jojoni]

ja, fuzzwood

we mogen wel andere sites gebruiken dan wikipedia als we dan de tekst veranderen en de bron erbij zetten..

allemaal al bedankt voor de reacties!

[jojoni]

Misschien iets specifieker: Het gaat dus om de elektrolyse van zinksulfaat waarbij zink op de kathodes slaat en bruinsteen (mangaanoxide) op de anodes slaat.

Wie kan dan uitleggen hoe het komt dat juist deze 2 gescheiden worden en waarom ze op de anode of kathode neerslaan? Dan kom ik ook al verder...

[Perrush]

Misschien iets specifieker: Het gaat dus om de elektrolyse van zinksulfaat waarbij zink op de kathodes slaat en bruinsteen (mangaanoxide) op de anodes slaat.

Wie kan dan uitleggen hoe het komt dat juist deze 2 gescheiden worden en waarom ze op de anode of kathode neerslaan? Dan kom ik ook al verder...

ik wil wel een poging wagen, al hoor ik niet bij de slimmere mensen hier

waarom juist deze 2 ? Omdat er in je oplossingen geen andere ionen zitten die dat makkelijker gaan doen.

Schrijf eens de half reacties. (heb je een binas ?) Kijk welke reactie er elektronen nodig heeft en welke er kan afstaan.

enne, je hebt wel meer dan enkel een Zn-oplossing, want anders kan er geen MnO2 neerslaan.

Elektrolyse is het omgekeerde van een galvanische cel. Alleen ga je hier stroom toevoeren ipv dat er stroom gevormd wordt.

Kan je nu al wat verder ?

[hzeil]

@Jojoni. Ik zie het verband niet tussen ICP-AES en electrolyse. Waar gaat het over?

Bij electrolyse van een zinksulfaat oplossing met inerte electrodes krijg je aan de kathode zinkafscheiding en aan de anode zuurstofvorming.

Er zit geen mangaan in oplossing dus er kan ook geen mangaanoxyde gevormd worden aan de anode. Ik denk dat je in de war bent met andere electrochemische processen of met batterijen.

In ieder scheikundeleerboek vind je wel gegevens over electrolyse. Ik neem aan dat je dat wel mag gebruiken. Soms vind je er in een natuurkundeboek ook wat over . En laat ICP-AES er voorlopig even buiten.

[jojoni]

@Jojoni. Ik zie het verband niet tussen ICP-AES en electrolyse. Waar gaat het over?

Bij electrolyse van een zinksulfaat oplossing met inerte electrodes krijg je aan de kathode zinkafscheiding en aan de anode zuurstofvorming.

Er zit geen mangaan in oplossing dus er kan ook geen mangaanoxyde gevormd worden aan de anode. Ik denk dat je in de war bent met andere electrochemische processen of met batterijen.

In ieder scheikundeleerboek vind je wel gegevens over electrolyse. Ik neem aan dat je dat wel mag gebruiken. Soms vind je er in een natuurkundeboek ook wat over . En laat ICP-AES er voorlopig even buiten.

Het gaat erover dat ik een heel project moet maken over een specifiek proces op een bedrijf.. En juist over deze 2 dingen vind ik niet genoeg. Het proces begint met de elektrolyse waarbij bruinsteen en zink wordt gescheiden, de bruinsteen wordt afgevoerd en door een indikker gestuurd en de zink wordt verder bewerkt.

Ik moet vervolgens de mangaanconcentratie voor en na de indikker meten met een icp-aes..

Beetje kort maar ik hoop dat het duidelijker is..

Ik kan wel wat verder met jullie reacties! Echt alvast bedankt!

[Perrush]

mag ik wat vragen ?

Wordt er H₂ gevormd ? Want je zit in zuur milieu en de halfreactie van Mn²⁺ naar MnO₂ levert H⁺.

Maar H⁺ wordt toch makkelijker gereduceerd dan Zn²⁺

[jojoni]

mag ik wat vragen ?

Wordt er H₂ gevormd ? Want je zit in zuur milieu en de halfreactie van Mn²⁺ naar MnO₂ levert H⁺.

Maar H⁺ wordt toch makkelijker gereduceerd dan Zn²⁺

We denken dat er wel H₂ wordt geproduceerd, want later ontsnapt dit ook weer. Ook het lab van het bedrijf bevestigde dat dit waar was.

Hoe werkt de reactie dan? Sorry maar ik ben echt niet goed in dat soort reactiedingen..

[Perrush]

mag ik wat vragen ?

Wordt er H₂ gevormd ?  Want je zit in zuur milieu en de halfreactie van Mn²⁺ naar MnO₂ levert H⁺.

Maar H⁺ wordt toch makkelijker gereduceerd dan Zn²⁺

We denken dat er wel H₂ wordt geproduceerd, want later ontsnapt dit ook weer. Ook het lab van het bedrijf bevestigde dat dit waar was.

Hoe werkt de reactie dan? Sorry maar ik ben echt niet goed in dat soort reactiedingen..

Er is niet echt een reactie onderling.

Je hebt Mn²⁺, H⁺ en Zn²⁺ in oplossing.

De halfreacties geven aan dat het Mn-ion naar MnO₂ omgezet kan worden (E° = -1.23 V) (met vrijgave H⁺)

Aan de andere elektrode wordt het Zn-ion naar Zn gereduceerd (E° = -0.76 V). Maar het hebt ook H⁺ in oplossing. De halfreatie van H⁺ naar H₂ vraagt minder energie (E° = 0 V), dus je zou verwachten dat deze laatste opgaat ipv deze van zink.

Maar waarschijnlijk heeft het iets met de concentraties te maken en is er niet zo heel veel H⁺ aanwezig. (alhoewel er 4 gevormd worden in de Mn halfreactie 8-[ )

Dat zuur milieu heb je wel nodig denk ik. Anders kan MnO2 verder geoxideerd worden tot MnO₄^-

---

Maar nogmaals, ik ben hier zeker niet de slimste op het forum. dus dubbelcheck mijn info maar effe. Ik veronderstel toch wel dat je alle reacties e.d. reeds hebt.

[hzeil]

@ Jojoni en anderen,

Ik denk dat ik begin te begrijpen waar het over gaat. Een bedrijf dat oude batterijen inzamelt en verwerkt. Met de bedoeling om het zink en het bruinsteen terug te winnen. Daarbij wordt IPC gebruikt om de samenstelling van de oplossingen te analyseren.

Als je die batterijen wilt recupereren moet je ze vermalen en via twee electrolyseprocessen het zink en de bruinsteen terugwinnen.

Zink: Dit wordt kathodisch uit een zinksulfaatoplossing teruggewonnen via de reactie Zn²⁺ + 2e ----) Zn

Bruinsteen. Dit gaat wat ingewikkelder. Eerst reageert het bruinsteen uit de batterijmassa MnO₂ met het zinkmetaal in de massa volgens

Zn + MnO₂ + 4 H⁺ ----) Mn²⁺ + Zn²⁺.

De mangaanionen worden dan anodisch geoxydeerd tot nieuw electrische bruinsteen volgens de reaktie:

2H₂O + Mn²⁺ -------) MnO₂ +4H⁺ + 2e.

Bij dit proces zijn uiteraard wat analyses nodig. Vooral bij de zinkafscheiding uit zinksulfaat moet je opletten op de samenstelling van de electroliet. Bij aanwezigheid van zware metalen kan het stroomrendement dalen tot ver onder 100%.

Het is wel van belang dat je over deze dingen communiceert met je leraar en

je contactpersoon in het bedrijf.

[jojoni]

Hey allemaal..

Echt heel erg bedankt voor de reacties! Vooral het laatste heeft geholpen om het kwartje te laten vallen. Ik denk dat ik het nu begrijp..

Als iemand nog iets weet van een ICP-AES.. Alles is nog welkom, ik snap vooral de vorming van het plasma, basis en kanaal niet door de 3 gassen.. hoe dat komt enz. En zou graag weten of de ICP golflengtes gaat meten of dat ie bij bepaalde golflengtes meet. Ik denk namelijk het eerste en mijn leerkracht het andere..