Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

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Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tarsonis le Lun 1 Fév 2010 - 10:40

Salut à tous !

[Ajout de 2014
Lien vers l'article au format PDF, avec les images
J'ai également retrouvé mes images de 2010, effacées par l'hébergeur.]

Le sujet de purification de l'eau est traité dans un autre topic.

Mais afin de ne pas interférer avec les autres méthodes, j'en crée un nouveau, spécifique à l'électrolyse.
Beaucoup disent que c'est irréalisable sans un labo et ses produits, et compliqué...mais il en est tout autre !
Je vais montrer ici qu'on peut la réaliser uniquement avec une boite de tac-tac (grand format), une pile, un crayon de papier et un peu de sel.

J'aurais dû avoir un retour d'expérience, mais je décrirai plus bas pourquoi il va falloir attendre un tout petit peu. Pardonnez d'avance la mise en page et les éventuelles erreurs, j'ai beaucoup de mal avec la nouvelle formule de forumactif qui déconne tout le temps (format, indices, exposants, liens, etc..).
Pour ceux qui débutent en chimie, très sommairement, une électrolyse est le fait de produire des réactions chimiques dans un liquide grâce à un courant électrique. Nous avons donc deux électrodes qui plongent dans une solution conductrice (car elle contient des ions). Je ferai quelques petits rappels superflus, mais qui peuvent consolider quelques connaissances qui auraient un peu rouillé.

Je ne décrirai que le cas sous courant continu ici, mais certaines électrolyses s'effectuent tout aussi bien sous courant alternatif.
L'électrode reliée à la borne   est appelée (comme toujours) l'anode, et l'autre, reliée à la borne – est la cathode.



L'expérience en question est déjà largement éprouvée. Globalement, on va produire à partir de l'eau salée  des ions hypochlorite (de sodium en solution), c'est à dire de l'eau de Javel, à une concentration suffisante pour pouvoir désinfecter quelques litres d'eau.

Ce biocide désinfecte grâce à son pouvoir oxydant, il est : bactéricide (bactéries gram  et gram–  dont la legionella), fongicide, sporicide, prionicide, et virucide (dont l'hépatite).

Cependant, le processus est moins efficace contre les parasites giardia lamblia et cryptosporidium parvum (principalement). Mais ce cas se situe à proximité des déjections animales et humaines (dont le principal symptôme est une bonne diarrhée), qui sont des réservoirs de ces parasites. et qui limite donc les régions endémiques. Par ailleurs, les animaux sont contaminés par des génotypes qui sont en général non infectants pour l’homme.

Ce procédé est déjà en œuvre avec les piscines, et vient d'être mis en place afin de rendre potable l'eau de mer dans les pays du tiers monde. Je ne retrouve plus l'article, mais c'est exactement le même principe que je vais suivre ici.

Le processus doit donc être vu sous un angle de survie et non d'utilisation quotidienne si d'autres méthodes de purification à meilleur rendement peuvent être employées.

La production de javel permet en outre de stériliser une eau qui l'a déjà été, mais qui a reposé longtemps dans une cuve.

Électrolyse de l'eau :

L'eau pure est légèrement conductrice d'électricité car elle contient des ions (2 molécules d'eau H2O se dissocient constamment en H3O (oxonium) et HO- (hydroxyde). Cependant, l'eau présente naturellement dans notre environnement n'est jamais pure et contient en plus beaucoup d'ions (calcium, chlore, etc..) qui assurent une meilleure conductivité.

Dans une électrolyse simple, avec uniquement de l'eau dans la cuve, nous pouvons recréer deux gaz communs : le dioxygène et le dihydrogène.
En effet, quand on fait passer un courant électrique dans l'eau, on casse la molécule H2O en 2H et O-. Ces ions se recombinent en O2 (à l'anode) et H2 (à la cathode) : les deux gaz qui se forment aux électrodes.



Selon l'équation globale 2H2O => O2 +     H2

À la cathode se déroule la réduction de l’eau :
2H2O +     2e- => 2OH- +     H2

À l’anode se déroule l’oxydation de l'eau :
2H2O => O2 + 4H+     + 4e-

L'électrolyse de l'eau démarre sous une tension de 1,3V, mais pour s'amorcer idéalement, on choisit une tension entre 1,5V et 2V. Le fait d'utiliser une tension supérieure est totalement inutile car ce courant sera entièrement dissipé par effet joule, donc en pure perte.
C'est pour cette raison que l'on réalise plutôt des électrolyse avec  2V sous 100A en multipliant les électrodes (rendement 98%, risque d'électrisation quasi nul) que sous 220V avec 1A (rendement 1%, risque d'électrocution important car I=U/Rhumain)

Pour ma part, comme toujours, je vais utiliser la tension fournie par ma lampe à dynamo.
Elle est continue, et avoisine 5V avec le condensateur, et 3,6V avec l'accumulateur au lithium.
On peut obtenir un résultat bien plus prononcé en moulinant la dynamo (on augmente l'intensité) en même temps.
Mais rien n'empêche d'utiliser de simples piles 1,5V que l'on aura sorti d'une lampe torche.

Je vais d'abord montrer le b.a.-ba d'une électrolyse : les électrodes sont métalliques : deux clous inox.



On ajoute une cuillère à café de sel.






On met sous tension : on voit un dégagement de bulles : on a de l'hydrogène, et la solution commence à sentir un peu la javel.



Mais on remarque vite qu'il se produit une réaction parallèle : les clous en inox sont rongés (affraid) et il se forme de l'hydroxyde de fer... Hum, pas très intéressant pour désinfecter notre eau !



Cependant, cet oxyde se précipite rapidement et on pourrait à la limite l'éliminer par filtrage.

Il convient donc d'utiliser des électrodes qui seront inertes pour notre réaction. En usage professionnel, on utilise plutôt du platine, mais perdu dans la nature, on risque d'avoir du mal à en trouver. La seconde solution est bien entendu d'utiliser des électrodes de graphite; dans une limite extrême, on pourrait utiliser du charbon de bois.
Dans le cas de notre expérience, j'utilise des mines de crayon. Elles n'interviendront pas dans la réaction (le carbone et la bentonite ne réagissent pas).



J'ai sacrifié trois crayons bas de gamme afin de réaliser ces électrodes en parallèle. En effet, si le graphite est intéressant, sa résistance électrique est plus élevée que les autres matériaux utilisés.
Afin de la diminuer, on en relie donc plusieurs en parallèle.
J'ai interverti chaque électrode au fur et à mesure, afin d'avoir une solution relativement homogène, mais ce n'est pas obligatoire. On refait la même préparation, à ceci près que j'ai mis moins de sel (1/4 de cc ~1g)

On mesure la résistance de la solution :



205 Ohms, c'est pas mal avec une quart de cuillère à café de sel, mais on peut faire mieux (en rapprochant les électrodes et en augmentant leur surface).

On relie le tout à la dynamo :



Sur le condensateur (1F) chargé, l'électrolyse dure à peu près 1 minute. On commence à sentir un petit peu l'eau de javel.
Cependant, en utilisant l'accu chargé (1 minute de manivelle), l'électrolyse dure plus de 15 minutes, en bullant 'beaucoup'.

L'odeur se fait sentir au bout de 30 secondes, et s'intensifie autour de 2 minute. En dix minutes, la solution semble assez concentrée et la réaction ralenti. A quinze minutes, la solution sent vraiment fort.

L'électrolyse du sel produit une solution concentrée à 1,5% environ. Donc pour 10mL à 1% que l'on va diluer dans un litre d'eau, nous aurons sensiblement 1mL concentré à 10%.

En suivant la recommandation canadienne, on dépasse largement les 1mL (1cm3) à 5% pour de l'eau claire.

Donc au niveau du dosage, 10mL doivent assurer une désinfection complète, 5mL une simple purification d'eau claire. Il conviendrait évidemment d'adapter ces quantités en fonction du degré initial de pureté de l'eau (l'hypochlorite réagit avec les particules en suspension) et de sa température (il faut augmenter alors la quantité). En toutes circonstances, la concentration requise en hypochlorite de
sodium dépend de la concentration de ces polluants. Spécialement, la
quantité de matière organique polluante détermine la concentration en
hypochlorite requise. Si l'eau est filtrée avant l'adjonction, moins d'hypochlorite est nécessaire.

Parce-que l'hypochlorite de sodium est utilisé à la fois pour oxyder
les polluants (urine, sueur, cosmétiques) et pour éliminer les
microorganismes pathogènes, l

Avant de consommer l'eau, il convient bien entendu de laisser 'reposer' l'eau désinfectée. En effet, la javel se désintègre ici un peu moins vite qu'elle a été produite; mais d'autant plus rapidement que la solution est exposée à la lumière et à la chaleur, et au chlore en solution.
L'étude  préconise de laisser reposer 30 minutes avant consommation, mais au moins une heure serait un minimum. Au bout de deux heures, l'odeur se fait encore légèrement sentir : il reste de l'hypochlorite.

Aperçu final :
La boite est graduée par 5mL (10mL pour les grands traits). l'élastique est là pour étanchéïfier le tout. j'ai mis des dominos afin de pouvoir rallonger le fil si on veut mouliner en même temps...



La réaction globale de l’électrolyse est décrite par l’équation :



À la cathode se déroule la réduction de l’eau :
2H2O +   2e- => 2OH- +    H2

À l’anode se déroule l’oxydation des ions chlorure :
2Cl- => Cl2     + 2e-
(en plus de la 2H2O => O2     + 4H+     + 4e-)

L’équation globale correspondante est :
2Cl-     + 2H2O => 2OH- +     H2 +     Cl2

Comme l’électrolyse est effectuée de manière à ce que les produits formés ne soient pas
séparés, l’hydroxyde (de sodium) et le dichlore réagissent pour former de l’hypochlorite (de sodium aqueux) selon la réaction suivante :

Cl2 +     2OH- => ClO- + Cl- +     H2O
Le chlore est à la fois oxydant et réducteur, on a donc une dismutation.

(HClO n'existe pas en milieu basique, et se transforme en ion ClO-)

Afin de tester de manière plus poussée cette expérience, j'ai préparé six pots de verre stérilisés , avec un bouillon de culture : l'eau de récup d'une forêt   le bouillon (jus de viande et bouillon cube)   1 mL de la solution à divers moment. Une sert de témoin envers l'eau récupérée, et une autre sert de témoin pour le bouillon de culture.

Malheureusement, absolument rien ne s'est développé dans les boites testées avec cette solution, donc le seuil de   désinfection était déjà largement dépassé. J'ai recommencé l'expérience hier avec des doses moindres et posterai les résultats ici d'ici une petite semaine.

Pour être parfaite, cette étude devrait ajouter un test viral, et un test cryptogamique, afin d'en connaître le degré de désinfection.


Dégradation de l'eau de Javel :

En abandonnant l'eau de Javel à l'air, l'hypochlorite se décompose à la suite de plusieurs phénomènes simultanés :
- Il réagit avec le gaz carbonique de l'air selon :
NaClO +   CO2     + H2O => NaHCO3 +    HClO  : l'hydrogénocarbonate de sodium (bicarbonate de soude)
- à la lumière, HClO se décompose selon :
2 HClO => 2 HCl     + O2 et le HCl formé est neutralisé par l'hydroxyde en solution (le NaOH), ce qui reforme du sel (NaCl) et de l'eau.

En résumé, l'eau de Javel a tendance à redevenir du sel, et du bicarbonate.

L'action désinfectante de l’Eau de Javel


L’action désinfectante de l’Eau de Javel en milieu aqueux est principalement liée à l’action de l’acide hypochloreux (HOCl). Cette forme peu ionisée du chlore dans l’eau pénètre facilement au travers des parois et des membranes cellulaires des entités microscopiques : virus, bactéries, spores, champignons, parasites. Dans certaines situations, la forme chlore gazeux (Cl2) peut même exister lorsque des pH inférieurs à 4 existent localement; elle pénètre très facilement les membranes cellulaires.
Le chlore actif libre présent dans la solution agira de 2 façons : par un caractère oxydant général et par l’action immédiate et spécifique de chloration des fonctions aminées des protéines.
Dans un environnement contenant des matières azotées (ammonium ou amines), le chlore actif sera consommé avec formation de monochloramines. Les monochloramines sont elles-mêmes légèrement désinfectantes. Suivant la concentration en acide hypochloreux et les temps de contact avec les micro-organismes, l’action pourra être majoritairement inhibitrice ou destructrice ou une combinaison des deux.
La forme la plus évidente de l’efficacité destructrice de ce produit est l’éclatement des bactéries. Certaines molécules de HOCl peuvent en effet pénétrer jusqu’au cytoplasme de la bactérie et agir sur les protéines dirigeant les fonctions vitales de la bactérie. Par contre en face des prions, des virus ou des membranes des bactéries gram et gram -, l’action de l’acide hypochloreux sur les fonctions aminées inhibera l’action de ces prions, virus ou bactéries. Pour les autres micro-organismes : champignons, parasites et spores, une combinaison de ces différents modes d’action aura lieu. Pour chacun des micro-organismes, on peut déterminer la combinaison d’une concentration en chlore résiduel et d’un temps de contact spécifique en vue de l’inhiber ou de le détruire plus ou moins totalement.

Pour aller plus loin, on peut réaliser un traitement plus important. Idéalement, on devrait utiliser un générateur prévu pour (2V, sous plusieurs ampères) afin de minimiser les pertes, mais certains ont utilisé des alims de PC (attention, on rigole plus avec les tensions et la puissance délivrée) sur la prise 3,3V sous 30 ampères.

LLBSV, cela peut être relativement intéressant vis à vis de la purification de l'eau, aussi bien pour consommation humaine qu'animale, et enfin pour la désinfection d'outils.

Voilà, j'espère qu'il n'y a pas trop d'erreurs. Cette expérience est ridiculement facile à réaliser, avec des moyens du bord relativement accessibles en plein cambrousse.  


Dernière édition par tarsonis le Mar 2 Sep 2014 - 8:43, édité 8 fois (Raison : + et - des équations remis en forme + article PDF + images retrouvées)

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par transhuman le Lun 1 Fév 2010 - 11:32

bien ton post ! bravo

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P'tain dire que c'etait il y a 30 ans et que rien n'a changé en mieux depuis ....

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par supercureuil le Lun 1 Fév 2010 - 15:03

super ce truc, bien jouer tarsonis.

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par BigBird le Lun 1 Fév 2010 - 15:25

excellent post, comme d'hab de la part de Tarsonis,
et merci de partager tes connaissances et expérimentations. clind'oeil

je l'ai parcouru vite fait en diagonale, dés que j'aurais un peu plus de temps,
je m'y replongerai un peu plus profondément .

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tarsonis le Lun 1 Fév 2010 - 15:52

Merci ! Le sujet me semblait suffisament important pour que l'on en fasse un mini tuto...ça me pousse à continuer les posts et c'est un vrai plaisir d'écrire par ici !

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par Stalker le Lun 1 Fév 2010 - 19:19

Ouaaah, excellent post Tarsonis.
Merci pour tout ce travail et pour le compte-rendu exhaustif !

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par Ash le Mar 2 Fév 2010 - 2:33

Merci Tarsonis!

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tarsonis le Jeu 26 Aoû 2010 - 11:26

Petite question d'Argoth :

argoth a écrit:
Lors de ton expérience pour obtenir du javel. Est-ce que le contenant est fermé hermétiquement ou pas? J'ai pensé que non au début, pour laissé s'échapper l'0xygene et l'hydrogène. Mais par la suite tu indiques que tu utilises une élastique pour étanchéifier le tout.
Je suis donc mitigé, mais j'aimerais bien tenté ta petite expérience.

Dsl si ma question te semble stupide.
au plaisir.

Salut !
Ta question n'est pas du tout stupide, c'est juste une ambigüité dans le sujet, merci de la soulever. Pendant la réaction, le contenant n'est pas fermé hermétiquement; il y a une ouverture permettant de laisser
s'échapper le dihydrogène résultant de la réaction, et éventuellement le dichlore qui n'aurait pas réagi avec l'hydroxyde.
En fait, la photo est manquante (erreur 404), ce qui cause une petite confusion, je viens de la remettre clind'oeil

L'étanchéité, c'est plutôt lorsque l'on transporte l'ensemble dans un sac, ou encore que l'on transporte l'eau de javel créée pour la verser dans une bouteille un peu plus tard. Par défaut, j'emporte le tout dans mon BOB avec du gros sel à l'intérieur. L'élastique permet que l'ensemble des grains ne se répande pas dans le sac clind'oeil

Voilà, n'hésitez pas si vous avez une question, même qui semble "idiote", on est là pour partager

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par modl le Dim 5 Déc 2010 - 16:49

Je l'avais raté celui-là !!!
J'ai vu hier soir une émission sur "L'après Armaggedon", et ça me semble une base indispensable.
Faut que je vois ce qui existe en mine de graphite du côté de chez moi...

modl
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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tarsonis le Lun 6 Déc 2010 - 15:16

Salut !
modl a écrit:Faut que je vois ce qui existe en mine de graphite du côté de chez moi...

J'ai utilisé des mines de crayon de papier : le plus simple à dénicher (50cts les 10). Mais on pourrait aussi utiliser des mines de charbon, avec un rendement moindre.....tiens, une expérience de plus à faire !
Sinon, je ne te conseillerais pas les charbons des piles plate 4,5V. Ils sont tout à fait appropriés pour les autres expériences d'électrolyse (6mmØ, 5cm de long), mais étant donné que l'enjeu est la potabilité de l'eau, on ne va pas prendre le risque d'utiliser des électrodes pouvant être couvertes de substances de pile, même à l'état de trace (nickel, manganèse, zinc, etc...)

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par modl le Lun 6 Déc 2010 - 18:55

OK
J'ai déjà récupéré la vieille lampe à manivelle du gamin (il en a une neuve...) et je vais tenter de bidouiller ça "à la tarsonis".
Ca peut aussi intéresser mon gamin maintenant que j'y pense... Merci pour le tuto en tout cas.

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tchoupi4 le Lun 5 Sep 2011 - 14:17

Passionnant, lorsque je vais transformer la dynamo de Tchoupi et la boite de tic tac de ma femme pour lui faire de l'eau de javel dans la cuisine ça va d'abord gueuler avant d'être épatée... lol! je vais essayer ça de suite avec un pile d'ailleur!! avant de flinguer une dynamo dans mes apprentissage de sorcier Smile

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par ghp le Sam 17 Sep 2011 - 17:50

Je remonte ce post pour poser une question.
Je ne vois pas bien le montage du fil électrique sur les mines de graphite.
Tu fais des croisements ? C'est-à-dire sur la photo un fil de cuivre touche 4 mines graphites et le second fil de cuivre touche les 4 autres mines graphites (et pas de contact entre les croisillons ? Ensuite, avec des piles classiques je met un fil sur le + et l'autre sur le - ?
(Non non, je ne suis pas une buse ! Embarassed )
Merci

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Si le climat était une banque,  cela ferait longtemps qu'il serait sauvé.

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tarsonis le Sam 17 Sep 2011 - 18:03

Salut !
ghp a écrit:
Je ne vois pas bien le montage du fil électrique sur les mines de graphite.
Effectivement, il manque une photo en gros plan du système.


Tu fais des croisements ? C'est-à-dire sur la photo un fil de cuivre touche 4 mines graphites et le second fil de cuivre touche les 4 autres mines graphites
Oui tout à fait.
Le premier fil fait des zig zag de manière à être relié à une tige de graphite à droite, puis à gauche, puis à droite et en fin à gauche, et inversement pour le 2e.

J'ai procédé ainsi car cela facilitait l'enroulage du fil de cuivre autour des électrodes en suivant les zig zag, mais aussi cela semble améliorer le brassage des ions par une répartition mieux équilibrée et éviter ainsi tout risque de dégagement de dichlore.

(et pas de contact entre les croisillons ?
Oui aucun contact, on ne le vois pas trop sur la photo qui reste, mais un fil de cuivre est plus haut que l'autre, afin d'être sûr qu'ils ne se touchent pas.

A ce sujet, j'ai dans mon BOB une autre version un poil améliorée. Dans la version initiale, les électrodes sont tenues par des plaques en plastique rigide. Je conseille fortement d'utiliser à la place du polystyrène de 2cm d'épaisseur. Les électrodes sont ainsi plus simples à placer (en enfonçant les mines sans forcer), mais aussi beaucoup mieux fixées; l'ensemble est par ailleurs quasi-hermétique (et peut être transporté avec la javel préparée) alors que l'autre fuyant un peu.
Détails en photos de la version 2.0 :

Le sandwich permettant d'isoler convenablement les deux fils de connexion :



Vue des électrodes dans leur polystyrène. Le tout est solidarisé au pistocolle (attention à la température).


Version finale, plus compacte que l'originale:

J'ai préféré mettre un domino afin de pouvoir soit connecter le purificateur sur une lampe à dynamo, mais aussi pour pouvoir relier à tout ce que l'on aurait sous la main (pile plate, 3V, 3,6V, solaire, etc...)
Les deux tuyaux sont issus de coton-tiges. Ils ne sont pas vraiment nécessaires, et me permettent juste de remplir et vider l'ensemble via des flexibles sans avoir besoin d'ouvrir l'ensemble sans arrêt.


Ensuite, avec des piles classiques je met un fil sur le et l'autre sur le - ?
Oui, aucun soucis de sens de branchement, l'électrolyseur n'est pas polarisé ici.

Bons bidouillages !

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http://www.le-projet-olduvai.com/t3011-purification-desinfection-de-l-eau-par-electrolyse-synthese-

Message par fokeltok le Mer 22 Fév 2012 - 15:11

http://www.le-projet-olduvai.com/t3011-purification-desinfection-de-l-eau-par-electrolyse-synthese-


Salut

J'ai tenté l'expérience expliquée par Tarsonis.Et j'ai finalement plus de questions que de réponses... C'est ça la science !

Mon matériel :





  • Un bloc d'alimentation contenant trois piles rechargeables (arrachée d'un nounours chinois par ma fille...)
  • Un pot de yaourt en verre à couvercle plastique
  • des mines de crayon
  • du fil de cuivre (restes de désossages de divers appareils)
Je voulais un contenant transparent pour faire l'expérience, aussi peu couteux que la boîte de Tic-tac.
J'ai un couvercle percé pour laisser passer les électrodes, avec un trou supplémentaire pour l'aération (évacuation de l'hydrogène et du dichlore excédentaire, si j'ai bien compris),
et un second couvercle étanche pour conserver le produit une fois l'expérience terminée.

la solution : un pot de yaourt rempli d'eau du robinet (contenance: 125ml je crois ) une cuiller à café de sel de table

Je branche le tout.Certaines électrodes bullent, d'autres moins ou pas du tout.
Pourquoi ??? S'agit-il de différents types de mines ? De la propreté de surface des électrodes ?
(J'ai vérifié au voltmètre, toutes les électrodes présentent la même tension et sont bien reliées aux piles.

Au bout de 30 minutes, l'ensemble sent fort le chlore. Je n'ai pas surveillé tout au long de l'expérience, je suis allé me promener... Après deux jours dans le pot fermé, l'odeur caractéristique est toujours présente.

Mes questions :
Comment tester la concentration de javel obtenue ? (et accessoirement comment on peut la calculer de manière théorique avant)
Comment tester s'il reste du sel dans la solution ? (je vais pas goûter...)
Que donnerait un surdosage et un sous-dosage en sel ?

@Tarsonis : c'est cette phrase que j'aimerais mieux comprendre :
L'électrolyse du sel produit une solution concentrée à 1,5% environ.
Donc pour 10mL à 1% que l'on va diluer dans un litre d'eau, nous aurons
sensiblement 1mL concentré à 10%.

Problème de taille des électrodes :
J'ai obtenu péniblement des petits bouts de mine en dépiautant au cutter des vieux crayons. C'est assez fragile et les dimensions sont assez "variables" du coup.

Quelle méthde efficace pour extraire ces mines sans tout casser ? Un bain dans l'eau pour gonfler le bois ?

Autre problème :
Les électrodes ne plongent pas entièrement dans la solution étant donné la profondeur du pot. Qu'est-ce que cela implique sur le plan de l'électrolyse ?

J'avais proposé à Tarsonis une annonce sur Leb*nc*in.fr concernant des électrodes en carbone/graphite de dimensions supérieures. Si l'annonce existe toujours quand vous lirez ces lignes, c'est ICI

Voici sa réponse :

Le seul soucis que je vois est que ce type d'électrodes est poreux. Elles s'effritent un peu, et avec l'attaque de la javel, on obtient de la poudre de charbon dans l'eau (déjà testé...). La méthode la plus efficace est restée - avec tous les tests - celle utilisant les électrodes de crayon, stabilisées et dures.
Cependant, ce type d'électrode est très utile pour les autres réactions d'électrolyse, si l'on n'a pas de produit très oxydant

Voilà, c'est une expérience facile et rapide à mettre en place. La préparation ne m'a pas demandé une heure, pour un coût zéro. J'ai même épaté des collègues avec. Bref, je la range dans les "Indispensables Savoir-faire" et je vous la conseille.

Cordialement

Fokeltok

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tarsonis le Mer 22 Fév 2012 - 16:19

Salut !
Merci pour ce retour !
fokeltok a écrit:
évacuation de l'hydrogène et du dichlore excédentaire, si j'ai bien compris
Exact, mais dans l'absolu, il n'y a que du dihydrogène qui se dégage car le dichlore se dismute pour former l'hypochlorite. J'avais parlé du dichlore avant tout pour ajouter une petite "mise en garde" clind'oeil


Je branche le tout.Certaines électrodes bullent, d'autres moins ou pas du tout.
Réponse ci dessus ! Tu as toutes les cathodes qui forment du dihydrogène, les anodes formant le dioxygène qui est capté par la réaction suivante. Sinon, c'est sans doute dû à la résistivité, qui est plus faible entre certaines électrodes que d'autres, d'où une réaction facilitée à leur surface.


Comment tester la concentration de javel obtenue ? (et accessoirement comment on peut la calculer de manière théorique avant)
On peut grosso modo la calculer en fonction de l'énergie consommée et la réaction bilan (nombre d'électrons mis en jeu) +/- quelques pertes. Je devrais pouvoir te fournir une formule entre les mA consommés, le temps, et le dihydrogène dégagé....
Une autre manière serait d'utiliser les bandes test du même type que celles pour le pH, ou encore un test colorimétrique avec des pastilles qui prennent une couleur selon la concentration (j'en ai vu au rayon piscine, mais ne me souviens pas du nom...).
Perso j'utilise une chute de tissu noir de jean sur laquelle je dépose 0,5mL de la solution. La tache décolore ensuite selon plusieurs gradients. J'obtiens ainsi différentes "décoloration" comparables avec une solution en bidon du commerce.

Comment tester s'il reste du sel dans la solution ? (je vais pas goûter...)
La réaction n'est normalement pas totale, donc il y a toujours un peu de sel en solution; mais ce n'est pas grave car ce dernier n'entre pas en réaction lors de la purification.

Que donnerait un surdosage et un sous-dosage en sel ?
Le sous-dosage risque de ne pas créer beaucoup de javel, et la réaction finit par électrolyser l'eau.
Un surdosage risque de te créer une solution très concentrée...en sel car celle de la javel tournera toujours autour de 1,5%. Dans le doute, autant rester en léger surdosage. Tiens, je vais essayer de trouver la concentration mini pour cette expérience, ça évitera de gaspiller du sel

@Tarsonis : c'est cette phrase que j'aimerais mieux comprendre :
L'électrolyse du sel produit une solution concentrée à 1,5% environ.
Donc pour 10mL à 1% que l'on va diluer dans un litre d'eau, nous aurons sensiblement 1mL concentré à 10%.
Oui, c'était vis à vis des doses pour purifier l'eau. On préconise 1mL à 10% pour un litre d'eau. Donc 10mL à 1% contiennent la même quantité de javel que 1mL dix fois plus concentré. Donc il nous faut 10mL de notre solution pour purifier 1L d'eau.

La javel se dégradant principalement en sel NaCl, dans l'optique de ce topic, je préfère mettre toujours un petit peu plus.

Problème de taille des électrodes :
J'ai obtenu péniblement des petits bouts de mine en dépiautant au cutter des vieux crayons. C'est assez fragile et les dimensions sont assez "variables" du coup.
Quelle méthde efficace pour extraire ces mines sans tout casser ? Un bain dans l'eau pour gonfler le bois ?
Oui, le bois gonflé part facilement. Une autre méthode de survivor consiste à relier les extrémités de la mine du crayon à un poste de soudeur quelques secondes. Le carbone dégageant énormément de chaleur, les deux parties du crayon se décollent d'elles mêmes.

Autre problème :
Les électrodes ne plongent pas entièrement dans la solution étant donné la profondeur du pot. Qu'est-ce que cela implique sur le plan de l'électrolyse ?
Aucun soucis ! Juste une réaction moins rapide si les électrodes sont moins plongées, en rapport à la surface de contact.


Voilà, c'est une expérience facile et rapide à mettre en place. La préparation ne m'a pas demandé une heure, pour un coût zéro. J'ai même épaté des collègues avec. Bref, je la range dans les "Indispensables Savoir-faire" et je vous la conseille.
Super ! Si cela donne des idées et répand un tant soit peu cette technique, je n'aurais pas bidouillé en vain cette technique; merci d'avoir été le démonstrateur de cette technique auprès de tes collègues

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par fokeltok le Mer 22 Fév 2012 - 17:26

Merci pour toutes ces précisions, je crois que cette fois j'ai tout compris !


Je vais tester le coup du tissu noir comme test de concentration.
A +

Fokeltok

edit :et réponse super rapide en plus !!!

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par serilynpayne le Mar 5 Mar 2013 - 9:02

hello

y'a moyen de fabriquer un truc plus élaboré avec d'autres électrodes (nickel etc ...) style ça ?

et quid d'un courant alternatif ?

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tarsonis le Mar 5 Mar 2013 - 9:52

Salut !
Vous m'enquiquinez ! A chaque fois que je bidouille mes brouillons, il y en a toujours un qui devance sur le sujet !
Je suis en train de fabriquer un électrolyseur un peu plus performant, plus compact, et plus pratique, mais il va falloir attendre un tout petit peu qu'il soit finalisé

y'a moyen de fabriquer un truc plus élaboré avec d'autres électrodes (nickel etc ...) style ça ?
Ce qui est énervant avec les autres types d'électrodes est qu'elles peuvent réagir avec les espèces chimiques mises en jeu dans la réaction, et comme on envisage la potabilisation de l'eau avec, il faut absolument éviter ces réactions. Par exemple, le nickel risque amha de former du chlorure de nickel qui, comme la plupart de ses sels, est cancérogène....
On peut regarder du côté du platine.....mais le prix devient excessivement prohibitif comparé à nos simples électrodes de graphite

et quid d'un courant alternatif ?
C'est parfaitement possible, et ce serait même potentiellement un peu plus efficace

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purification-desinfection-de-l-eau-par-electrolyse

Message par bigblond le Jeu 7 Mar 2013 - 16:21

http://www.le-projet-olduvai.com/t3011-purification-desinfection-de-l-eau-par-electrolyse-synthese-d-hypochlorite-javel

Bonjour tarsonis,

Toujours pour les électrodes, pourrait-on utiliser de l'inox ? (fil assez épais ou clous)
Y-a-t-il un risque de migration dans l'eau ?

On devrait pouvoir souder à l'étain pour les relier aux fils électriques.




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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tarsonis le Ven 8 Mar 2013 - 8:26

Salut !
bigblond a écrit:
Toujours pour les électrodes, pourrait-on utiliser de l'inox ? (fil assez épais ou clous)
Y-a-t-il un risque de migration dans l'eau ?
On devrait pouvoir souder à l'étain pour les relier aux fils électriques.
C'était ma première expérimentation :


Donc pour l'inox, le risque de se retrouver avec plein de métaux (dont du chrome) dans la solution est assez élevé.

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par agralil le Sam 9 Mar 2013 - 0:17

moi je trouve la solution des pointes de crayon plutôt élégante, et bon marché, et efficace on dirais, donc

parfaite, non ?

sinon on peux peut être tester les électrodes en or (si quelqu'un a trop de sous ?)

c'est conducteur (très) chimiquement, c'est pas sensé faire des trucs bizarres (enfin, je n'en ai jamais entendu parler) ça pourrais fonctionner ?

m'enfin, si l'or ne posais pas de probleme coté chimie (et ne partais pas en fumée à vue d'oeuil) le coté cheap et improvisé prend une claque

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Re: Purification / Désinfection de l'eau par Electrolyse : synthèse d'hypochlorite - javel

Message par tarsonis le Ven 20 Juin 2014 - 9:29

Salut à tous !

Une erreur relevée par Staline ici :


L'électrolyse du sel produit une solution concentrée à 1,5% environ. Donc pour 10mL à 1% que l'on va diluer dans un litre d'eau, nous aurons sensiblement 1mL concentré à 10%.

En suivant la recommandation canadienne, on dépasse largement les 1mL (1cm3) à 5% pour de l'eau claire.

La recommandation canadienne parle de 0,1mL et non 1mL, il y a donc un facteur 10 de trop.

Il faut donc bien prendre dix foix moins de javel de notre solution de synthèse, soit 1mL au lieu de 10mL !

Merci pour la relecture ! clind'oeil

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