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Alt 09.08.2002, 11:57   #1   Druckbare Version zeigen
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Diaphragma

Hallo,

bis jetzt weiss ich nur das ein diaphragma aus Keramik/Pozellan (also silikaten) bestehen kann...ein drahtnetz als diaphragma gibt es z.B bei der downs zelle...das besteht aber aus einem metall ?

Was für Diaphragmen gibt es noch ?

Und wo ist eigentlich der Unterschied zwischen einem diaphragma und einer membran ?



Das diaphragma soll ja den stromfluss ermöglichen aber den zusammenfluss der elektrolytlösungen verhindern.
Das heisst es können nur Ionen durch das Diaphragma wandern aber keine Elektrolytlösung.


Bei der downs zelle ist das mit einem drahtnetz als diaphragma schwer vorstellbar ?

Wie muss man sich dieses wandern der ionen durch das diaphragma genau vorstellen ?



Gruss Andreas
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Alt 09.08.2002, 12:38   #2   Druckbare Version zeigen
Tomboy Männlich
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Beiträge: 1.555
Mit einer Membran (normalerweiese Biomembran denke ich) kannst du wesentlich genauer bestimmen, für welche Ionen das Ganze durchlässig sein soll.
Beispiel: Chloralkalielektrolyse nach Diaphragma- bzw. Membranverfahren.
Die gebilden Hydroxidionen sollen nicht zu der Elekrode gelangen, an der Chlor entsteht, da sich OCl--Ionen bilden, was logischerweise nicht gewollt ist, denn man will ja Natronlaugee und Chlor erhalten. Auf der anderen Seite sollen aber auch die Natriumionen dorthin fließen können, wo die Hydroxidionen gebildet werden (Ladungsausgleich).
Beim Diaphragmaverfahren setzt man dazu zwischen beide Elektrolysezellen ein Diaphragma, dass durchlässig für die Natriumionen, aber auch für die Hydroxidionen ist. Um zu verhindern, dass Hydroxidionen in die andere Zelle wandern, wird eine bestimmte Fließgeschwindigkeit gewählt, bei der die Ionen etwa genauso schnell in die eine Richtung diffundieren, wie sie in die andere Richtung abgetrieben werden.
Beim Membranverfahren wird das Diaphragma durch eine ionenselektive Biomembran ersetzt, die durchlässig ist für Natriumionen, nicht aber für Hydroxidionen.
Das Problem bei den Biomembranen liegt darin, dass sie nicht so leicht herzustellen und entsprechend teurer sind und außerdem weniger lange haltbar sind und somit öfter ausgewechselt werden müssen.
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Alt 09.08.2002, 12:55   #3   Druckbare Version zeigen
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Zitat:
Originalnachricht erstellt von Tomboy
Um zu verhindern, dass Hydroxidionen in die andere Zelle wandern, wird eine bestimmte Fließgeschwindigkeit gewählt, bei der die Ionen etwa genauso schnell in die eine Richtung diffundieren, wie sie in die andere Richtung abgetrieben werden...
Fliessgeschwindigkeit ? Also anlegen einer bestimmten Spannung um die geschwindigkeit der Ionen in der Lösung zu beinflussen ?
was meinst du mit abtreiben in andere Richtung
Erklär das bitte mal genauer.

Zitat:
Originalnachricht erstellt von Tomboy
...die durchlässig ist für Natriumionen, nicht aber für Hydroxidionen.
die membran müsste dann aber durchlässig für Na+ und für Cl- sein...ansonsten findet ja kein ladungsaustausch statt.
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Alt 09.08.2002, 13:58   #4   Druckbare Version zeigen
Tomboy Männlich
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Beiträge: 1.555
Zitat:
Originalnachricht erstellt von AV


Fliessgeschwindigkeit ? Also anlegen einer bestimmten Spannung um die geschwindigkeit der Ionen in der Lösung zu beinflussen ?
was meinst du mit abtreiben in andere Richtung
Erklär das bitte mal genauer.
Es ist Fließgeschwindigkeit in mechanischer Hinsicht gemeint. Auf der einen Seite wird "frische" NaCl-Lösung eingeleitet, auf der anderen Seite NaOH-Lösung abgeleitet. Und das eben mit einer bestimmten Geschwindigkeit.

Zitat:
Originalnachricht erstellt von AV
die membran müsste dann aber durchlässig für Na+ und für Cl- sein...ansonsten findet ja kein ladungsaustausch statt.
Nein, die Membran ist nur durchlässig für Kationen. In der Zelle wo Chlor gebildet wird entsteht ein positiver Ladungsüberschuss, in der anderen, wo Wasser hydrolysiert wird, ein negativer. Also wandern die Na-Kationen durch die Membran zum Ausgleich, die Anionen bleiben wo sie sind.
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Alt 09.08.2002, 17:55   #5   Druckbare Version zeigen
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Zitat:
Originalnachricht erstellt von Tomboy

Nein, die Membran ist nur durchlässig für Kationen. In der Zelle wo Chlor gebildet wird entsteht ein positiver Ladungsüberschuss, in der anderen, wo Wasser hydrolysiert wird, ein negativer. Also wandern die Na-Kationen durch die Membran zum Ausgleich, die Anionen bleiben wo sie sind.

so wie du das beschreibst baut sich da eine riesen potentialdifferenz mit der zeit auf, da nur na+ rübergeht aber keine negativen ladungen
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Alt 09.08.2002, 18:35   #6   Druckbare Version zeigen
Tomboy Männlich
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Beiträge: 1.555
Zitat:
Originalnachricht erstellt von AV



so wie du das beschreibst baut sich da eine riesen potentialdifferenz mit der zeit auf, da nur na+ rübergeht aber keine negativen ladungen
Die positiv geladenen Kationen wandern zur negativ geladenen Elektrode, an der Wasser elektrolysiert wird und somit molekularer Wasserstoff und negativ geladene Hydroxidionen entstehen.
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Alt 09.08.2002, 21:33   #7   Druckbare Version zeigen
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Zitat:
Originalnachricht erstellt von Tomboy


Die positiv geladenen Kationen wandern zur negativ geladenen Elektrode, an der Wasser elektrolysiert wird und somit molekularer Wasserstoff und negativ geladene Hydroxidionen entstehen.
und an der positiven anode werden cl- zu cl2 oxidiert...hier gehen also negative ladungen verloren... ein stromkreis ist immer geschlossen...wenn die ganze zeit nur ein geladenes teilchen in die rechte halbzelle wandert aber kein teilchen entgegengesetzter ladung in die linke halbzelle, dann muss sich doch eine potentialdifferenz ausbilden..und zwar wäre diese potentialdifferenz entgegengesetzt zur äußeren anliegenden spannung...d.h es kommt zur polarisation und es tritt ein grenzstrom auf...aber bitte korrigiert mich...ich hab die weisheit auch nicht mit dem löffel gefressen.
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Alt 09.08.2002, 22:00   #8   Druckbare Version zeigen
Tomboy Männlich
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Beiträge: 1.555
Wenn positiv geladene Teilchen aus einer Zelle weggehen und in die andere gehen, dann wird aus der einen Zelle genauso viel positive Ladung abgezogen wie in der anderen Zelle dazu kommen. Bei der Reaktion entsteht in der einen Zelle positive Ladung und in der anderen negative. Zum Ausgleich gehen positiv geladene Teilchen von der Zelle mit der positiven Ladung in die mit der negativen Ladung, womit diese neutral wird [(-) + (+) = 0], genauso wie auch die positiv geladene Zelle durch Abzug positiv geladener Ladung neutral wird [(+) - (+) = 0]. Es findet also Ladungsausgleich durch Wanderung positiver Ladungsträger statt.
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