Pila Daniell ricaricabile
Salve mi sono chiesto se la pila Daniell possa essere ricaricabile e sto facendo degli esperimenti per ricaricarla . Secondo voi è possibile ?

Mi spiego meglio le specie chimiche coinvolte  all'anodo sono Zn, Zn2+,SO4-- ,H+,OH-.
Al catodo polo positivo Cu,C2+,SO4-- ,H+,OH-  .

In una prima fase metto un eccesso di CuSO4 sulla cella del catodo in modo di avere un'alta concentrazione di Cu2+ , mentre all'anodo una bassa conc. di Zn2+ .  
Durante la fase di scarica l'anodo di zinco perde metallo e si solubilizza in ioni Zn2+ , mentre il Cu2+ si deposita come metallo al catodo di rame . 
In pratica all'anodo aumenta la conc. di Zn2+ , mentre al catodo diminuisce la conc. di Cu2+ . 
Il pot dovrebbe essere di 1.1 V , visto che Zn/Zn2+ =-0.76 V ; Cu/Cu2+=+0.34 V  in condizioni standard . 

Quando la tensione scende per esempio a 0.9 V , comincio a ricaricare con una corrente inversa a 1.4 V . 
A questo punto lo Zn2+ al catodo si deposita come metallo , mentre all'anodo di Cu , si forma Cu2+ .

H+ si dovrebbe scaricare al catodo , ma ha una bassa conc. 10alla-7 ,rispetto allo Zn2+ . 
Siete d'accordo ?

  1. Chi vuol essere lieto sia del doman non vi è certezza .
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Posso solo fare un appunto da prove svolte in passato, mentre vedo meno problemi con l'elettrodo di rame, è più complessa
la ricostruzione dell'elettrodo di zinco, il quale tende a depositare una polvere metallica di Zn sul fondo, potresti tentare di avvolgere
l'elettrodo di zinco con una membrana o un involucro di cartone, per mantenere lo zinco compatto.
Così a naso (poi sentiamo i guru che ne pensano), secondo me per avere una buona "reversibilità" scarica - carica  i due elettrodi
dovrebbero avere potenziali in valore assoluto simile (es -6 +6 ) poi magari è solo una mia impressione.

Roberto
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experimentator
Ok grazie per la risposta Roberto .
Ma direi che i problemi sono tanti .
Il setto poroso per esempio .
 Fare un ponte salino classico non è conveniente in quanto lo scambio ionico della soluzione diventerebbe troppo lento , aumentando la resistenza interna , inoltre ho verificato sperimentalmente che gli ioni Cu2++ colorati in blu dopo un po tendono spontaneamente a saltare il ponte passando verso il polo negativo di Zinco .   
Nella Pila daniell era previsto un setto poroso fatto di porcellana porosa , ma questa impedisce ancora una rapida circolazione  degli ioni , consentendo solo pochi milliampere di corrente.
Quindi uno dei problemi è il mescolamento delle due soluzioni . Avevo pensato di utilizzare della allumina porosa , ma è di difficile reperimento . 
Dove potrei trovarla per poterla testare ?
Avete altre idee o soluzione ?
Grazie in anticipo per la vostra collaborazione .
Ciao.

  1. Chi vuol essere lieto sia del doman non vi è certezza .
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Il ponte salino può essere fatto molto banalmente con una striscia di carta da filtro bagnata con una soluzione di KNO3.
Oppure si può riempire un tubo di vetro piegato a U con una soluzione bollente di Agar e KNO3 (15 g di Agar e 40 g di KNO3 in 1 L di soluzione); questa, solidificando a temperatura ambiente, forma un supporto solido salino dentro al vetro.
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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Claudio
OK, grazie per le risposte Luisa .
Il mio tentativo è quello di fare una batteria Daniell ricaricabile nel vero senso della parola . Avevo già letto questi suggerimenti , ma come ho detto nel post n.3 , questi ponti salini non sono il massimo per quanto riguarda la conducibilità tra soluzioni .
Mi chiedevo se qualcuno avesse già fatto degli esperimenti in tal senso riguardo alla pila Daniell , l'esempio classico è questo :
http://archivioscienze.scuola.zanichelli...daniel.jpg
Daniell aveva fatto in modo di aumentare il contatto delle due soluzioni separandole con un setto poroso di porcellana . Ma questa soluzione oggi non sarebbe più accettabile in quanto troppo ingombrante e pesante per poter costruire una vera batteria fatta di tante celle in serie .
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/image...ckfZtuDmO0

[Immagine: images?q=tbn:ANd9GcRNUqEb8M8R0t246JaiiY9...ckfZtuDmO0]
Il mio tentativo è quello di costruire una decina di celle in serie , tipo una batteria al piombo con piastre affiancate , ma fatte da Zinco e rame ,raggiungendo 12 volt di tensione per fare accendere una lampadina di auto . Una volta scarica la vorrei ricaricare con un caricabatterie per auto da 12 V.Vorrei vedere quanti cicli di carica e scarica sono possibili fare .

Gli esempi classici citati servono solo per far capire agli alunni il meccanismo chimico , ma non aiutano dal punto di vista pratico .
Una domanda come mai si usa una soluzione di KNO3 e non una soluzione di KSO4 simile al sale CuSO4 ? Cioè con lo stesso ione SO4-- ?

Ciao.

  1. Chi vuol essere lieto sia del doman non vi è certezza .
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