Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?

[ellipse]

В бытовом приборе для очистки воздуха есть емкость с водой. Уровень воды контролируется двумя электродами из нержавейки. Получается датчик на замыкание-размыкание цепи. Напряжение там вряд ли большое, но какой-то ток протекает.

В связи с этим меня озадачивают вопросы. Какие вещества, газы будут выделяться при электролизе обычной среднестатистической водопроводной воды электродами из нержавеющей стали? Может ли выделяться хлор, если в воду добавить хлорид натрия (для предотвращения затухания воды)?

Прошу модераторов не удалять тему из-за отсуствия попыток самостоятельного решения. Это не учебная задача. Обращаюсь к участникам форума как к экспертам. Сам я в химии разбираюсь на уровне позабытой школьной программы. Пытался найти ответ в учебниках. Там рассматриваются идеальные условия, чистые растворы, а не водопроводная вода. Но даже в идеальных условиях много разных факторов, а я не знаю, что нужно учитывать.

[iifat]

Ну, по идее, должен, в химии я, правда, не особый спец. Да и без добавления соли может выделяться вся таблица Менделеева (ну может, не вся) — из-за примесей.

[madschumacher]

ellipse в сообщении #1261721 писал(а):

Может ли выделяться хлор, если в воду добавить хлорид натрия (для предотвращения затухания воды)?

Может, Вы правильно предполагаете. Да и в обычной водопроводной воде хлориды присутствуют, правда, к счастью, мало.

Главное подобрать напряжение, чтобы он не выделялся.

[EUgeneUS]

Если делать электролиз водопроводной воды, то, что выделится зависит от примесей. Может и хлор (если хлориды есть).
Про это выше написали.
Однако, датчики уровня - это все таки датчики, а не электроды электролизера, токи там мизерные, беспокоиться не о чем.

[Dmitriy40]

Я бы даже дополнил: выделение газов от датчика скорее всего во много раз меньше самопроизвольного выделения газов из воды без всяких датчиков. Так что что есть датчик, что нет его - разница неощутима.

[Xey]

Предположения вряд ли успокоят.

Нужно измерить напряжение на электродах и сравнение его с напряжением необходимым для начала электролиза.

madschumacher в сообщении #1261743 писал(а):

Главное подобрать напряжение, чтобы он не выделялся.

Измерить напряжение можно тестером. Один щуп в воду, второй на один из электродов. Вода должна быть ниже этого электрода (ее можно подсолить , чтобы исключить падение напряжения на воде).
При каких вольтах начинается электролиз можно где-нибудь посмотреть.

[EUgeneUS]

Впрочем, ТС солит воду, а очиститель\увлажнитель воздуха очевидно не предназначен для работы с соленой водой, то может быть разное:

1. Датчик выйдет из строя (из-за превышения максимального тока).
2. Датчик не выйдет из строя, но незначительные количества хлора таки будут выделяться.
3. Датчик имеет высокое внутреннее сопротивление - ничего плохого не произойдет.
4. Кроме того, между электродами датчика могут образовываться солевые мостики, что приведет к ложным срабатываниям (и неверному определению уровня воды - завышению)

[Евгений Машеров]

В ходе электролиза раствора $NaCl$ хлор выделяться может. Но он сразу же будет реагировать с водой с образованием соляной кислоты и гипохлорита $Cl_2+H_2O=HCl+HClO$ Гипохлорит восстанавливается, с образованием гидроксил-иона и соляной кислоты, соляная кислота нейтрализуется $NaOH$ на другом электроде.
Серьёзный выход хлора бывает в промышленных установках (где принимают специальные меры для его сбережения), токи, достижимые в бытовой аппаратуре, могут вызвать образование в небольших количествах гипохлорита (в своё время при помощи самодельных электролизёров было модно получать "живую и мёртвую воду", вот "мёртвая" это раствор гипохлорита, слабый дезинфектант), измерительные же токи дадут крайне малый выход, которым можно пренебречь. Число Фарадея, напомню, 96500 Кл/моль, то есть для выделения грамма хлора понадобится более месяца непрерывной работы, если ток 1 мА (а если 1 мКа, то более 80 лет). Элементарный хлор выделяться не будет, сразу же превращаясь в гипохлорит (это то, чем обеззараживают водопроводную воду).

[EUgeneUS]

Евгений Машеров

Из опыта.
Источник - кустарная автомобильная зарядка на 12-24В. Ток выставлял от 2 до 5 А.
Электроды - карандашный грифель.
Электролит - раствор поваренной слои, не насыщенный, но близко к этому.

Хлором в нос "шибануло" очень эффектно. Конечно, возможно это был $HCl$, анализ не делал.
Пришлось поваренную соль менять на медный купорос.

[Евгений Машеров]

Хлор редко кто нюхал. А дважды - ещё реже встречаются. То, что мы полагаем запахом хлора - это запах "хлорки", хлорной извести, в которой происходит, при реакции с углекислым газом, образование хлорноватистой кислоты.

[ellipse]

Xey в сообщении #1261762 писал(а):

Измерить напряжение можно тестером. Один щуп в воду, второй на один из электродов. Вода должна быть ниже этого электрода (ее можно подсолить , чтобы исключить падение напряжения на воде).

Уже пробовал измерять тестером. В режиме постоянного тока в первый момент после включения порядка 0,1В, потом колеблется до 0. Можно считать, что это в рамках погрешности. В режиме измерения силы тока всегда 0, хотя цепь замыкается, датчик срабатывает. Возможно, там переменный ток. В режиме измерения переменного тока порядка 0,1В, причем показание стабильное. Может там пороговое срабатываение. Сначала напряжение большое, потом падает. Не знаю, как это измерить.

[Droog_Andrey]

Хлор при электролизе водных растворов хлоридов выделяется весьма хорошо.

Разумеется, некоторая его часть реагирует со щёлочью в прикатодном пространстве, образуя гипохлориты, впоследствии разрушаемые в кислой среде прианодного пространства.

Запах выделяющегося при этом оксида хлора(I) похож на запах хлора, но отличается от него. Это тут, кстати, уже обсуждалось.

Лично электрохимически получал как сам хлор, так и гидрат гипохлорита натрия в домашних условиях :)

[worm2]

Внесу ещё сумбура в обсуждение

Я помню, в детстве увлекался тем, что делал электролиз солёной (NaCl) воды с помощью блока питания от калькулятора (5 вольт постоянного тока, а сколько ампер — история не сохранила). В качестве электродов использовались обычные канцелярские скрепки. Где был "плюс", а где "минус", я тоже не знал, но на одной скрепке выделялся какой-то газ, я подумал, что хлор (значит, это был "плюс"). Запах был, действительно, не очень.
На "минусовой" скрепке, стало быть, должен был выделиться натрий. Там наблюдались какие-то странные зелёные хлопья. Ну, думаю, гидроксид натрия, наверное, так выглядит, но куда делся водород от взаимодействия натрия с водой? Непорядок.
Через некоторое время решил собрать "хлор" в колбочку. Собрал. Что можно сделать с хлором? Ясное дело — поджечь. А он поджигается, и даже взрывается, с таким прикольным хлопком (объём небольшой, несколько кубических сантиметров, так что жертв и разрушений было немного). Тут я стал что-то подозревать, вряд ли, думаю, хлор так охотно с кислородом реагирует. Но где же тогда хлор, или хотя бы кислород, на другом электроде? Пришёл к выводу, что выделившийся хлор реагирует с железом "плюсовой" (которую я сначала окрестил "минусовой") скрепки (она и вправду сильно истончилась). Так мне и не довелось нюхнуть хлорца

[Droog_Andrey]

Зелёные хлопья - смесь гидроксидов железа :) Хлор там практически не выделялся из-за окисления скрепки. А вот графитовый электрод сработал бы :)

[AlBr]

Бытовой прибор, надо полагать, работает от розетки, т.е. от переменного тока. Электролиз переменным током если и возможен, то очень затруднён.