Waarom KOH

[aardbewoner]

Waarom gebruikt men KOH en geen NaOH in een edison accu ?

[FFish]

Omdat een KOH oplossing beter geleidt dan een NaOH oplossing.

[aardbewoner]

Als dat alles is ok bedankt

[Benm]

Ik heb een beetje mijn twijfels bij of dat de enige of echte reden is om voor dit soort cellen KOH te gebruiken.

Hoewel dergelijke nikkel-ijzer accu's een behoorlijk oude techniek zijn en waarschijnlijk praktisch niet verder ontwikkeld worden, geeft het toch te denken dat in de ontwikkeling ervan het electroliet een mengsel was van KOH en LiOH. Waarom geen NaOH is me een raadsel - wellicht had het iets te maken met de beperkte beschikbaarheid van NaOH tijdens de onwikkelperiode, wellicht is er een compleet andere (mij onbekende) reden dat het beter werkt met kalium en/of lithiumzouten vergeleken met natriumzouten.

[Cosmic mind]

Ik heb een paar dagen geleden een proef gedaan als prep voor stroomuitval door een carrington event of ik in een overlevingssituatie terecht kom.

Ik heb batterijen gemaakt van bier en cola blikjes met kaliumcarbonaat oplossing K2CO3 wat eenvoudig uit hout as te verkrijgen is. En heb een koperbuisje en zand in gedaan ter voorkoming van contact tussen de kathode welke ik denk de koperbuis is en de anode oftewel de wand van het blikje.

Deze batterij gaf een spanning van 1,31V. Ik had er een paar in serie geschakeld en kreeg 2,4V. En je kunt zo dus een 12V accu maken of meer.

Mijn conclusie is dat niet alleen kaliumhydroxide maar ook kaliumcarbonaat hier zeer geschikt voor is.

Heeft iemand een idee wat de chemische reactie is waarbij de stroom geproduceerd wordt? Bij batterijen met zuur snap ik wat er gebeurt er vormt zich een metaalzout van dat zuur waarbij elektronen vrijkomen maar hoe gaat dit met een basische stof in zijn werk?

[Pinokkio]

Aluminium is amfoteer en lost dus niet alleen op in zuur maar ook in base.
Er wordt dan het aluminaation Al(OH)₄^- gevormd, en ook H₂ gas.

Een cel bestaat altijd uit twee halfreacties, deze dus ook.
Probeer nu zelf eens uit te vogelen welke twee halfreacties dat hier zijn.

[Cosmic mind]

Ik weet dat als ik aluminium in een sterk basische oplossing doe zoals natron/kaliloog er een hoop waterstof en warmte wordt gevormd. Maar dit gebeurt dus ook in een zwakkere base zoals kaliumcarbonaat. Ik geen waterstof belletjes omhoog komen.

De andere halfreactie heeft waarschijnlijk iets te doen met de koper elektrode. Ik weet dat het om een redox reactie gaat welke altijd uit 2 delen bestaat. De ene stof wordt geoxideert en de andere gereduceerd. Het Al van het blikje zou wel worden gereduceerd Al- ionen en het koper geoxideert Cu+

[Pinokkio]

Het Al van het blikje wordt geoxideerd, en staat dus elektronen af:

Al + 4 OH^- --> Al(OH)₄^- + 3 e^-

Normaliter zou ik dan verwachten dat er waterstofgas ontstaat waardoor de door het Al geproduceerde elektronen worden opgenomen volgens:

2 H₂O + 2 e^- --> H₂ + 2 OH^-

Er is hier geen reactie denkbaar waarbij Cu-atomen elektronen opneemt want Cu is immers geen oxidator.

[Pinokkio]

Dat je geen gasbelletjes ziet kan twee verschillende redenen hebben:
1) je oplossing bevat onbekende verontreinigingen die als oxidator kunnen optreden,
of:
2) er ontstaat zo weinig H₂ dat het niet opvalt.

Bedenk wel dat het door jou gemeten voltage het OCV (open circuit voltage) is, zonder dat de batterij belast wordt. Een voltmeter heeft een enorme inwendige weerstand en er is niet veel stroomsterkte nodig om het OCV te kunnen meten. Daarom is er niet veel chemische reactie in de batterij nodig om toch een leuk voltage te kunnen meten.

Zou je jouw batterij belasten door er een lampje aan te hangen geeft dat waarschijnlijk een droevig resultaat: het voltage daalt en er is nauwelijks stroomsterkte en dus ook nauwelijks vermogen.

Dit is een leuk schoolproefje maar thuis nutteloos in geval van een stroomuitval.

[Benm]

Maar het verklaart nog niet waarom het KOH moet zijn en geen NaOH.

[Pinokkio]

Dat was de oorspronkelijke vraag van topicstarter aardbewoner.

Cosmic mind heeft een heel andere (niet gerelateerde) vraag aan dit topic toegevoegd. KOH of NaOH is hierbij niet relevant.

[Benm]

Dat is op zich waar, maar de openingsvraag heeft eigenlijk alleen als antwoord:

Omdat een KOH oplossing beter geleidt dan een NaOH oplossing.

Op zich is dat wel waar, zeker voor geconcentreerde oplossingen, maar het verschil is niet spectaculair (20% oid voor verzadigde oplossingen).

Als je echt de minimale mogelijke inwendige weerstand nodig hebt kan ik me het wel voorstellen.

Anderzijds is NaOH wel goedkoper dan KOH, in bulk respectievelijk ongeveer $500 en $800 per ton. Niet dat een significante fractie van de kosten is voor een herlaadbare accu, maar voor wegwerp-alkaline batterijen zal het vast een rol spelen, en toch gebruiken die normaliter KOH. Ik vraag me af of er een goede reden voor is.

[aardbewoner]

Helaas heeft niemand hier een antwoord op
Iemand enig idee hoe je geleiding kan uitrekenen ?
Kan over BINAS 6ed beschikken.

[Margriet]

In binas tabel41 vind je de molaire iongeleidbaarheid van de ionen.
Misschien kom je hier verder mee.
Bedenk wel dat het hier gaat om verdunde waterige oplossingen en dat je voor geconcentreerde oplossingen met een correctiefactor moet werken. Die factor is mij echter niet bekend.