Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
Войти

Все материалы форума размещены в ознакомительных целях. Администрация сайта не несет ответственности за их содержание и последствия их практического применения. Ответственность за содержание материалов несут их авторы.
Правила для пользователей Пиротека
Страниц: 1   Вниз
  Печать  
Автор Тема: Двуокисносвинцовый анод- свой метод  (Прочитано 16558 раз)
Phantom
Гость


« : 10 Ноябрь 2010, 22:36:22 »

Условия: Время нанесения покрытия- 1.5-2часов, ток злектролиза- 3v\400мА, вращение покрываемого анода- 2650 об\мин (двигатель 220v);
электролит- 200мл покрывающего раствора Pb(NO3)2- 15г, Cu(NO3)2- 5г, Al(No3)2- 1г.
Итак, начнём: после многочисленных, безуспешных попыток покрыть графит прочным толстым слоем ДС, различных проб, неудач всё же разработал свой метод, состоящий в том, что на графитовый стержень перед покрытием надеваются горизонтальные кольца из химически стойкого пластика (аккуратно срезаные кольца с колпачка 2-х мл. шприца), а низ стержня надёжно загерметизирован клеем с целью избежать нарастания ДС(в торце графита ДС держится слабо и быстро осыпается), таким образом покрытие в процессе электролиза ложится между кольцами на открытую часть графита образуя толстый очень плотный, прочный, гладкий осадок чёрно-смоляного цвета иногда с золотистым отливом, обладающий превосходным сцеплением с основой. В данном случае полностью исключено попадание р-ра хлорида к графитовой основе- он защищён толстым, плотным слоем ДС. Конструкция анода спроектирована так, что при значительном износе слоя ДС его опять можно регенерировать, т.е поверх оставшегося слоя нарастить новый- что и было успешно сделано практически. Подробнее о восстановлении полуразрушенных анодов: полагаю, что при восстановлении слоя анода на разрушенных участках существенную роль играет степень износа- если она велика, то меньше шансов нормального восстановления, и наоборот. Поэтому считаю необходимым своевременно обнаруживать разрушения и восстанавливать слой ДС. Интересено то, что при наращивании нового слоя на старый происходит их надёжное сцепление, таким образом создаются благоприятные условия для его восстановления. Перед восстановлением анод тщательно промывается под щадящей струёй воды, потом хорошо просушивается.Если всё же произошли значительные разрушения и есть угроза проникновения электролита к графитовой основе- отработавший слой можно полностью отскоблить шилом, аккуратно удалив при этом ДС из всех ячеек, затем заново использовать основу для нового покрытия. Отработавший на 30% анод затем восстановленый методом дополнительного наращивания проявил высокую стойкость в процессе электролиза хлорида- напряжение 6v.

Все эксперименты проходили без предварительного нагрева, температура покрывающего р-ра и окружающей среды +10 град.С. Эл-зом NaOH- графит не очищал, только механически. Покрывающий р-р существенно насыщен ионами меди до тёмно-зелёного цвета, также ввёл нитрат алюминия-1г.
Замечено, что при высокой концентрации ионов свинца в р-ре образуются плотные, блестящие, гладкие осадки чёрного цвета. При низкой концентрации ионов свинца в р-ре образуются преимущественно черные гладкие осадки с золотистым отливом.  Испытание золотистых осадков в электролизе прибавило оптимизма- после 2-х суток электролиза явного износа анода не заметил, хотя микроразрушения наблюдал в самой нижней части анода, где слой ДС- мелкозернистыми наростами; вверху, где слой гладкий- всё нормально. Испытание осадка чёрного цвета прошло успешно с повышением нагрузки по току(4.5-6.0-7.5v) и температуры соответственно. В качестве эксперимента на стойкость к повышенной температуре и увеличению напряжения- поднял значение тока с 6v до 7.5v. На 7.5v электролиз длился около суток, анод проявил высокую антикоррозийную стойкость даже в таких жёстких условиях.

Прочность осадка ДС существенно увеличилась после добавления в покрывающий раствор белого речного песка (1чайн.ложка), предварительно просушенного, просеянного через чайное ситичко и тщательно промытого водой.

_______________________________________________________

 



Corpse
Начальник отдела "Фейерверочные изделия"

Это конечно хорошо. Но укажи при каких плотностях тока работал (А/см2). Если за 2 суток есть признаки разрушения - это не есть гуд. Обычный графитовый анод за 2 суток лишь становится матовым. Графит обладает пористостью, поэтому перед нанесением слоя двуокиси свинца можно проварить в парафине (в расплавленном с часок подержать), а потом зачистить. Места стыков с кольцами полимера неплохо было бы замазать эпоксидкой. Да и вобще, опиши по подробней условия электролиза: сила тока, температура, напряжение, время цикла, конечная засратость электролита, регулировка рН, площадь рабочей поверхности анода. А вобще - молодец, мало кто этим делом тут заморачивался.


Phantom

Благодарю за ценные советы, насчёт предварительной проварки в парафине тоже думал, однако после первого полученного положительного результата для начала хватило.
Подробнее о процессе: 0.5 банка с 200мл насыщ. р-ра  KCL, р-р предварительно не нагревался, банка утеплена в коробке с ватой, ток 6v, 1А сетевой адаптер "Robiton", р-р в процессе- горячий (70град.С). После нескольких часов работы в околокатодном пространстве (в качестве катода- графитовый стержень из большой круглой батарейки) появляется белая пена которая затем оседает на дно прозрачной мутью. После первых суток электролиза р-р прозрачный, горячий, имеет слегка розоватый оттенок, под анодом- пара еле заметных "песчинок" двуокиси. После 2-х суток процесса, так сказать , "засранность" электролита не увеличилась, однако дно банки засыпало хлоратом- что несомненно порадовало  Процесс идёт уже около 60часов- новых частичек ДС не обнаружил.
Насчёт площади электродов: анод- графитовый стержень из простой квадратной батарейки покрытый слоем ДС (1\2часть), катод- писал выше. Вообщем, процесс электролиза по всем параметрам слабенький, но для испытаний ДС-анода чего-либо более масштабного и не надо.


Phantom
В процессе покрытия, между двумя нижними кольцами постоянно прогрессировал в росте неровный, мелкозернистый осадок(в ходе испытаний проявил высокую коррозийную стойкость), тогда как слой ДС находящийся выше- гладкий и ровный. Причина этого явления мне неизвестна, хотя предполагаю, что это связано с положением компонентов катода (сложенная вчетверо толстая медная проволока, скрученная спиралью расположенная по внутренним стенкам 0.5л банки) относительно анода во время покрытия, так как центровка покрываемого материала- нормальная.
При покрытии второй заготовки слой лёг равномерно между всеми кольцами анода.


Phantom

Сделал ещё одну заготовку для покрытия с более широкими кольцами-  буду пытаться нарастить более толстый слой ДС (4 мм). Потом отпишусь, что получится.


Phantom

Вобщем, провёл  покрытие заготовки. Весь процесс занял около 3-х часов. Слой ДС между всеми кольцами лёг ровно, без существенных изьянов, толщина где-то 3-3.5мм- выглядит всё идеально, осталось дождаться когда действующий анод накроется, чтобы затестить новый:)
 В дальнейшем хочу попробовать уменьшить ток с 3-х вольт до 1.5 и посмотреть на структуру получившегося осадка- полагаю, с уменьшением тока он будет более гладким, а ампеража в 400мА на 200мл покрывающего р-ра наверно достаточно. Кто как думает по этому поводу?

Электролиз продолжается:
Пластиковые кольца на работающем аноде- без изменений т.е устойчивы в агрессивной среде. Электролит помутнел, приобрёл рыжий оттенок, однако довольно прозрачен, на дне банки потихоньку растут кристаллы хлората. Эррозии анода не наблюдается, погруженная в электролит часть катода покрылась серым налётом, что это может быть?



Phantom

70 часов электролиза;
электролит горячий, прозрачный, кристаллы хлората на дне электролизёра местами покрылись тонкодисперсным "ржавым" налётом; под анодом "кучкой" выкристаллизовался хлорат в форме 0.5 сантиметровых иголок; пластиковые кольца на  аноде покрылись тончайшим слоем коричневого налёта, который переодически осыпался на дно банки. Состояние ДС-анода- слои двуокиси между кольцами визуально гладкие, матовые, без видимых разрушений.


nocs
на катоде светлосерый налет----возможно жесткость воды ..карбонаты сальция и магния,кста кальций надо добавлять катод покроется слоем.....++++++++ ,молодец я потратил 4 мес.и результата нет,и еще нелучше использовать аноды ДС конкретно для перхлората...гипохлорит на них плохо действ.или для начала прогнать часик на графите...

Corpse
Начальник отдела "Фейерверочные изделия"

Если будет время попробую на никелированную медную трубку нанести слой двуокиси свинца.


Phantom

Цитата: nocs
на катоде светлосерый налет----возможно жесткость воды ..карбонаты сальция и магния,кста кальций надо добавлять катод покроется слоем.....++++++++ ,молодец я потратил 4 мес.и результата нет,и еще нелучше использовать аноды ДС конкретно для перхлората...гипохлорит на них плохо действ.или для начала прогнать часик на графите...

Воду для приготовления раствора хлорида калия брал не дистиллированную, просто кипячёную, так что не исключены посторонние примеси, да и хлорид калия хоть и белый на вид при растворении в воде на её поверхности образуется слой белой пены- наверно есть примесь какой-то органики; освобождался от этого всего "добра" тщательным фильтрованием раствора.
Для начала можно конечно "перегнать" хлорид в хлорат используя графитовый анод, затем хлорат в перхлорат на ДС, однако всё зависит от марки графита и самыми устойчивыми оказались 3-х сантиметровые графитовые щётки от старых военных электродвигателей, при использовании графитовых стержней из разных типов солевых батареек- отмечал довольно быстрое их разрушение и загрязнение электролита. несмотря на то, что температуру старался "не выпускать" за пределы 40град.С.

Phantom

Довольно интересное решение, т.к никель устойчив в азотно-кислой среде, так же устойчив к ионам свинца- по идее должно получится, при условии, что покрывающий раствор будет не очень кислым, а слой никеля, нанесённого на медную трубку- немного потолще чем просто тончайшая плёнка. Вращение заготовки обеспечит наращивание плотного и прочного осадка с гладкой, не пористой структурой. Буду внимательно следить за твоим экспериментом!

Phantom

Вернулся сегодня к своему электролизу, слегка расстроился, когда увидел полностью мутный, ржавого оттенка электролит, электроды практически невидны- решил остановить процесс для оценки состояния анода, снял крышку с крепящимися в ней электродами и газоотводной трубкой, извлёк анод и хорошо промыл под слабой струёй воды, а 0.5л банку с горячим электролитом закрыл пластиковой крышкой (воняет аж жуть:)) и  оставил остывать.  В общем, состояние анода удовлетворительное- износа слоя ДС, которое могло быть видно невооружённым глазом не обнаружил; коричневый, тонкий налёт с пластиковых колец аккуратно и довольно легко очищен слегка влажной ватной палочкой; обьём, занимаемый хлоратом калияв банке, по предварительной оценке, занимает 45% от общего объёма электролита (200мл), это значит после полного его остывания процент объёма хлората должен еще повысится. К сожалению пока приходится всё оценивать на глаз, т.к не распологаю соответствующим оборудованием. Точно взвесить полученный продукт, после всех заморочек с горячим фильтрованием,перекристаллизацией, и определить выход, думаю, получится:)

Corpse
Начальник отдела "Фейерверочные изделия"

В общем, нашел я составы по никелированию. Самый простенький: борная кислота - 25, никель хлористый - 250. рН = 2, температура - 60, плотность тока - 2 - 10 А/дм2. Покрыть собираюсь медный змеевик от старого холодильника, но не раньше выходных.

nocs

я  брал никелированную сеточку от чайного ситечка,новую нерж.40% никеля,без вращения осаждал  .слой более1мм неудалось наростить крошится,начинается на гладкой пов.ДС расти рваные дендриты как ракушки..добавлял глицерин.слой всеравно неувеличивался,сначала сеточка вся зарастает вроде хорошо,а потом опять ракушки по углам сетки.


Phantom

Помню, когда только начинал свои эксперименты с ДС-покрытием, случайно переключил полярность на сетевом адаптере- в результате 20-ти минутного "кувыркания" графитовой заготовки она покрылась блестящим ровным слоем меди, однако если провести электролиз нитрата либо другой, водорастворимой соли меди не используя вращения, то на катоде осаждается очень рыхлая, пористая медь без металлического блеска бурого цвета. Это я к тому, что возможно, если использовать вращение катода - в данном случае- медной трубки в никелирующем электролите, можно получить идеальный гладкий слой металлического никеля.

Phantom

Как вариант, попробуй аккуратно скрутить сеточку в плотную трубочку  и приспособь её  к вращающей установке используя в качестве переходного материала между валом двигателя и заготовкой- колено металлической трубки от выдвижной антенны (например, старого радиоприёмника) , короче один конец трубки надет на вал, в другой- вставлена трубочка никелированной сетки. Без вращения нормального покрытия не выйдет

nocs

ты джафарова читал?


Phantom

Ну да, куда ж нам без дорогого товарища Джафарова- это основа основ:)


Phantom

Пришло время подвести итоги. После всех операций с фильтрованием (применил горячее фильтрование через воронку с минеральной ватой- отфильтровалось всё на удивление очень быстро причём  грязи на фильтре- мизер) и перекристаллизацией из 200мл р-ра KCL получено 36 г чистого хлората калия (80часов электролиза), выход продукта по массе KCL в растворе - 50% и если бы была возможность использовать в электролизе более мощное устройство, например блок питания от компьютера, где ампераж посерьёзнее- уменьшилось бы время процесса и увеличился выход исходного продукта. Но суть эксперимента не в этом.  ДС-анод проявил повышенную стойкость в электролизе. Электролит к окончанию эл-за хоть и мутный (коллоидные частички хз чего), зато легко отфильтровывается, в отличие от графита(чего-то уже не хочется вспоминать фильтрование горячего чёрно-зелёного р-ра на графитовом аноде:)). Проводя данный эксперимент я не претендовал на лавры изобретателя и первопроходца- методы получения, осаждения, свойств диоксида свинца уже давно известны из трудов того же Джафарова, или намного позднее, Небожителя. Цель эксперимента помочь тем кто не смог получить нормального слоя ДС по каким-либо причинам; для тех, у кого нет доступа к платине или нормальным сортам графита, кто устал расковыривать батарейки добывая "драгоценный" графит, заменяя изношенный по несколько раз в сутки. В процессе изготовления двуокисносвинцовых анодов были использованы самые распространённые материалы; в качестве компонентов для приготовления покрывающего раствора (нитраты свинца, алюминия, меди и азотная кислота) были использованы легкодоступные распространённые реактивы которые можно приобрести в любом хозяйственном магазине, автозапчастях, магазинах по продаже удобрений.
Ну вот, наверно и всё, успехов!
Phantom
Гость


« Ответ #1 : 10 Ноябрь 2010, 22:39:52 »

Вобщем, восстановил тему:)
Corpse
Специалист

Пирорепутация: +16/-2
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 357
« Ответ #2 : 11 Ноябрь 2010, 07:51:32 »

Молодец! Блин, загрузка у меня вобще ппц. Через 2 нед - сессия, так что раньше попробовать н смогу
Phantom
Гость


« Ответ #3 : 11 Ноябрь 2010, 17:25:05 »

У меня со временем тоже напряг, недавно возникла идея намотать на графит ленту серпянку(http://tophop.ru/tp/4.html) - самоклеющаяся сетка из инертного полимера (кипятил в р-ре гипохлорита- не разрушается) и провести покрытие. По идее, слой ДС будет нарастать на графит  с последующим заполнением всех ячеек сетки, что сделает возможным получение слоя любой толщины.
insektorat

Пирорепутация: +8/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 55
« Ответ #4 : 11 Ноябрь 2010, 23:34:42 »

фантом, нитраты меди и алюминия покупные или сам синтезировал? И, если не в лом, фотки анодов можешь выложить?
Phantom
Гость


« Ответ #5 : 12 Ноябрь 2010, 00:48:41 »

фантом, нитраты меди и алюминия покупные или сам синтезировал? И, если не в лом, фотки анодов можешь выложить?

С фотиком пока проблема, как будет возможность выложу обязательно. Нитраты металлов получал сам из подручных доступных реагентов:

нитрат алюминия- обменная реакция между растворами сульфата алюминия и нитрата кальция (кальциевая селитра) с последующим фильтрованием (с целью удаления нерастворимого сульфата кальция) и неполным упариванием раствора Al(NO3)2:

Al2(SO4)3 + Ca(NO3)2 = Al(NO3)2 + CaSO4 (не уравнивал);

нитрат меди- обменная реакция между растворами сульфата меди (медный купорос) и нитрата кальция: CuSO4 + Ca(NO3)2 = Cu(NO3)2 + CaSO4, также с последующим фильтрованием и упариванием;

нитрат свинца- немного сложнее, однако с минимумом используемых химических реагентов:

пластины аккумуляторного свинца подвергаю анодной проработке в насыщенном р-ре нитрата калия, в качестве катода- дюралевая пластина, в результате злектролиза образуется гидроксид свинца который служит исходником для получения других солей свинца, в частности, растворяю его в уксусе получается легкорастворимый ацетат, после фильтрования добавляю избыток насыщ. р-ра обычной пищевой соды- выпадает в осадок гидроксокарбонат свинца которым корректирую покрывающий раствор. Немного замудрёно, конечно, однако малый запас азотки привёл меня именно к такому способу:)
Phantоm
Специалист

Пирорепутация: +71/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 1065
« Ответ #6 : 21 Май 2012, 21:28:54 »

прошло много времени с момента написания этой статьи и готов признать, что много чего не получилось так как хотелось, к тому же это был мой первый опыт.
Достоверный способ можно посмотреть в соответствующей теме
« Последнее редактирование: 13 Июнь 2012, 19:24:08 от Phantоm »
Хром

Пирорепутация: +1/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 18
« Ответ #7 : 03 Ноябрь 2012, 19:22:50 »

А можно же в качестве анода использовать пластину из аккумулятора (та которая PbO2)?... или нет
Phantоm
Специалист

Пирорепутация: +71/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 1065
« Ответ #8 : 03 Ноябрь 2012, 19:35:36 »

А можно же в качестве анода использовать пластину из аккумулятора (та которая PbO2)?... или нет
Аноды с аккумулятора можно использовать, один чел на форуме (не помню кто) использовал для электролиза положительные(+) свинцовые пластины с двуокисью напрямую, только нужно учитывать, что двуокись свинца находится в свинцовой сетке, а свинец при электролизе хлоридов/хлоратов корродирует намного быстрее чем сама двуокись, если найти способ и изолировать свинец каким-нибудь клеем то для электролиза прокатит
Darknew
Специалист

Пирорепутация: +7/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 675
« Ответ #9 : 05 Ноябрь 2012, 10:23:43 »

в твоей статье было упоминание о сортах графита, мол в батарейках самы поганый, а в электродах для сварки он какой по качеству ? ото заказал 50 штук себе, и вот думаю покрытьвать двуокисью или забить
Phantоm
Специалист

Пирорепутация: +71/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 1065
« Ответ #10 : 06 Ноябрь 2012, 02:34:53 »

Чего-то у меня на берту и аноды для неё вообще *** упал после того, как на днях батяня убирался в подвале и выбросил 4.5 кг берты-сырца в трёхлитровой банке :shocked: :scarf: :spiteful: ......
Благо уже от пирки практически отошёл - только теория не более, так бы разрыв сердца получил наверно.....
в твоей статье было упоминание о сортах графита, мол в батарейках самы поганый, а в электродах для сварки он какой по качеству? ото заказал 50 штук себе, и вот думаю покрытьвать двуокисью или забить
Такой товарисч есть - Джудас, он покрывал угольные (графитовые) электроды для сварки, но что-то меня совсем не прикалывает толщина и качество слоя у него на фотках:
http://organic.hut2.ru/PbO2.html
Графит от батареек вполне годится для этих целей, проверено, только площадь для покрытия мала - но я умудрился наэлектролизить себе берты (которая ща гниёт где на помойке :spiteful: бедняжка) даже на таком аноде. Главное, нужно правильно провести очистку такого графита, об этом я когда-то писал где-то здесь
« Последнее редактирование: 06 Ноябрь 2012, 02:36:50 от Phantоm »
Страниц: 1   Вверх
  Печать  

Powered by SMF 2.0.13 | SMF © 2006-2008, Simple Machines LLC

© 2017 piroforum.info Копирование материалов сайта запрещено.