D2O per elettrolisi

Myttex Forum ha chiuso definitivamente. Non è più possibile inviare messaggi, ma il contenuto è ancora consultabile in questo archivio.

al-ham-bic

2009-05-29 22:18

Non sapevo bene dove porre la discussione, e l'ho messa qui.

Ho un vuoto di conoscenza (non è l'unico... azz! ) su come si realizza la produzione di acqua pesante per elettrolisi dell'acqua normale (D2O/H2O circa 1/7000).

E' noto che serve una notevole serie di celle elettrolitiche, che il consumo di corrente è strepitoso, ecc. ecc., ma in pratica? Come avviene la separazione? (si parla di separazione acqua/acqua, non in fase gas D2/H2). Qualcuno sa qualcosa di concreto?

(Pura curiosità personale).

quimico

2009-05-30 06:44

Ti dico quello che so io ma non credo sia tutto ciò che c'è da sapere... L'acqua pesante viene prodotta partendo da acqua naturale che contiene in peso circa lo 0.015% di deuterio sotto forma di HDO. I procedimenti su scala industriale sono di tre tipi: elettrolisi - distillazione - scambio. Nel procedimento elettrolitico, l'idrogeno che si libera al catodo è più povero in deuterio di quello che resta in soluzione legato alle molecole d'acqua. Con questo procedimento si ottiene un buon livello di separazione, ma il consumo di energia è elevato (per raggiungere il 99.8% di D2O sarebbero necessari ca 150,000 kW per kg di acqua pesante).

al-ham-bic

2009-05-30 08:40

Per quanto riguarda il consumo energetico non è questo il problema (è come si faceva a Vermork-Telemark in Norvegia dove la corrente costava pressochè zero).

Secondo quanto dici, l'idrogeno al catodo si separa un pelino "prima" del deuterio ed il liquido si arricchisce piano piano in D2O... e poi via alla ===> seconda cella e così andando finchè ===> nell'ultima rimane D2O bella pura... Giusto?

Il bello è tradurre tutto ciò IN PRATICA, perchè sicuramente il rapporto tra i potenziali H/D sarà irrisorio!

Comunque thanks!

quimico

2009-05-30 09:01

esatto! è così... usando tante celle in serie... nell'ultima avrai D2O pura al 99.8%! il problema è realizzarlo su scala di laboratorio... è questo che vuoi fare? non ricordo il rapporto tra i potenziali... dovrei cercare... appena ho tempo! di niente, figurati

al-ham-bic

2009-05-30 09:19

No, no, era per pura curiosità!

Questo è proprio l'ultimo degli esperimenti da fare, credo che la resa casalinga si attesti sul 10E-12 % asd

quimico

2009-05-30 11:14

ahah che resa ottimistica asd

Dott.MorenoZolghetti

2009-05-30 15:33

Per aumentare la resa si utilizzano catodi in platino, anzi in oro (che in assoluto, dà risultati migliori) e ponendo in serie le celle elettrolitiche. L'acqua è resa conduttrice basificando con basi forti, solitamente idrossido di potassio. La miscela di gas H/D viene bruciata per ripristinare in sequenza l'elettrolita nelle celle.

Un tempo si ricorreva alla distillazione frazionata dell'acqua che forniva un prodotto arricchito in D, ma anche in ossigeno 18.

quimico

2009-05-30 16:52

sapevo della distillazione frazionata ;-) per il resto... quanto cose si imparano ogni giorno...

al-ham-bic

2009-05-30 18:23

Magnifico!

Per concludere in gloria e di fino, quanto sarà il potenziale del deuterio rispetto all'idrogeno?

Non son riuscito a trovarlo...

ChemF

2010-03-11 20:34

Cioè, lasciatemi capire... Se si crea una serie di celle elettrolitiche di acqua (tante...) nell'ultima si dovrebbe ottenere acqua pesante?? Ma nell'industria si ottiene così?

Chimico

2010-03-11 21:08

chemF non è che si ottiene...si toglie via l'altra...

sapevo che si otteneva in questo modo ma non ho mai capito come può essere così diversa la capacità di idrogeno e deuterio di ridursi.....

è vero pure che uno ha la massa il doppio dell'altro...sarà forse questo a favorire quello più leggero?

Drako

2010-03-11 21:25

Lo rende più pesante... Se ci si pensa bene la sovratensione della reazione H+ + e- => 1/2 H2 se non si usa il catodo in platino è tot. Se il gas è più pesante, a parità di specie chimica, la sovratensione aumenta... ci sono vicno o sono completamente fuori strada?

Chimico

2010-03-11 21:30

non ho capito nulla :-D

ChemF

2010-03-11 21:32

Si beh questo lo sapevo (anche perchè non è che l'acqua reagisce con un altro reagente per trasformarsi in acqua pesante)... L'acqua pesante è contenuta nell'acqua leggera (su wiki c'è scritto fino al 30% nei fondali marini, e 1 : 7000 nell'acqua leggera demineralizzata

Drako

2010-03-11 21:39

Chimico ha scritto:

non ho capito nulla :-D

Intendevo dire che se per formare la bolla di gas bisogna spendere energia, energia che non si spende con un elettrodo al platino, allora si spenderà energia anche se la molecola di gas da formare è più pesante di un'altra. Perciò si può considerare un lavoro in più nella formazione di un gas pesante, che di uno leggero...ora che ci penso è più una cosa intuitiva che una cosa effettivamente razionale...

Chimico

2010-03-11 22:07

io penso sia pure la velocità che l'idrogeno impiega ad arrivare all'elettrodo....ma non mi spiego l'ambiente basico....

TheChef

2010-07-17 18:25

Mi intrometto, la separazione avviene anche per distillazione frazionata, l'acqua deuterata bolle a 101,4°C temperatura sufficente per la separazione, successivamente viene purificata per elettrolisi...