2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 03:14 


25/11/08
444
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 04:42 
Заслуженный участник


16/02/13
3480
Владивосток
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 07:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
1876
Внутри ускорителя
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 08:49 


11/12/16
5339
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 10:08 
Заслуженный участник


20/08/14
5784
Россия, Москва
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 10:24 
Заслуженный участник


07/07/09
5187
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 10:30 


11/12/16
5339
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)

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 10:56 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
6629
Москва
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).

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 11:03 


11/12/16
5339
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 11:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
6629
Москва
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 18:29 


25/11/08
444
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 20:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
2001
Минск, Беларусь
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 :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 20:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/08/06
2602
Уфа
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 :-(

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 20:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
2001
Минск, Беларусь
Зелёные хлопья - смесь гидроксидов железа :) Хлор там практически не выделялся из-за окисления скрепки. А вот графитовый электрод сработал бы :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли выделяться хлор при электролизе водопроводной воды?
Сообщение03.11.2017, 23:20 


03/11/17
1
Бытовой прибор, надо полагать, работает от розетки, т.е. от переменного тока. Электролиз переменным током если и возможен, то очень затруднён.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 21 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, Toucan, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group