rame-cloruro di zinco-rame

[tecnonick]

Facendo alcune prove ho notato che utilizzando gli elementi rame-cloruro di zinco-rame si realizza un potente accumulatore di elettricità, che a parità di peso va almeno 3 volte oltre le comuni ni-mh, però presenta dei problemi non da poco, e forse è la ragione per cui non è stato inventato, ecco l'esperimento in pratica:

materiali:
- acido cloridrico 10%
- zinco puro
- rame puro

ottengo cloruro di zinco sciogliendo lo zinco nell'acido, sempre con l'acido ottengo ossido rameoso misto a particelle di rame finissime tramite elettrolisi, presso questo impasto rosso per creare un elettrodo, questo elettrodo è conduttivo al 100%, una volta asportato l'acido residuo dall'elettrodo tramite cottura realizzo la cella cosi composta: elettrodo in ossido rameoso, cloruro di zinco, elettrodo in rame.

Dando tensione a 0,9 volt con il positivo sull'ossido rameoso ed il negativo sulla piastra in rame carico l'accumulatore, la carica continua fino a quando sulla piastra di rame non si deposita un notevole strato di zinco sul quale si nota anche uno strato di ossido rameico(nero), dopo un certo tempo l'assorbimento cessa e l'accumulatore è pronto, anche se la tensione finale è 0,85 volt, mettendo 2 accumulatori in serie di pari peso ad un accumulatore ni-mh di tipo AA ottengo una resa in uscita molto alta, un calo di tensione irrilevante in fase di scarica, e un rendimento quasi del 100% in potenza utilizzata per la carica-potenza resa in scarica e una corrente di picco di oltre 0,85 ampere/centimetro quadro(spessore elettrodo in ossido di 2mm).

La reazione che ipotizzo sembra la seguente: in fase di carica il rame del primo elettrodo prende il posto dello zinco in soluzione dando cloruro rameoso, lo zinco si deposita sull'altro elettrodo assieme a parte del rame sotto forma di ossido rameico, in fase di scarica lo zinco torna in soluzione e il rame torna sull'elettrodo

Il problema: se lascio l'accumulatore carico, in breve tempo l'elettrodo a base di ossido rameoso inizia a generare altro ossido rameoso, l'elettrodo su cui si è posato lo zinco inizia a generare ossido rameico, dopo un pò la cella è scarica.


C'è un buon chimico che mi potrebbe spiegare con chiarezza cosa avviene in questa reazione?

[nocciòlotestardo]

ciao tecnonick, vedo che questa discussione è un po' vecchia ma non si sa mai che tu sia ancora interessato ad una risposta! buon chimico non sono ma studio chimica all'università quindi qualcosa riesco a dirti: ho bisogno di sapere bne com'è composta la cella, non ho capito se c'è qualcosa in soluzione... in più, hai produzione di gas (o dalla pasta di ossido di rame o dal cloruro di zinco)?
la reazione catodica (riduzione) è data dallo zinco:
ZnCl + 2 e (elettrone) --> Zn (metallico) + Cl(-)
quindi lo ione cloruro dovrebbe avere un solvente dove poter circolare
la reazione anodica (ossidazione) dovrebbe quindi avvenire da parte del Cu:
Cu --> Cu(2+) + 2 e
il quale se non ha un controione per formare un sale (dato che da quello che ho capito non viene a contatto con il cloruro se non in minima parte) si combina con l'ossigeno, presumo atmosferico, a dare CuO, l'ossido.
in tutto questo quindi l'ossido di rame che utilizzi come elettrodo non so come possa entrare nel processo...se riesci a spiegare meglio come è fatto la tua cella, quali composti sono in soluzione se ce ne sono, quali parti vengono a contatto con quali altre ecc ti sarei davvero grato!
ciao
nt

[tecnonick]

ciao nocciolo! alla fine credo di aver capito cosa sucede, facciamo questa ipotesi: la cella è composta da una piastra fatta di rame in polvere ottenuto tramite elettrolisi del rame in acido cloridrico, l'altra piasta è di rame, la soluzione è cloruro di zinco, quando dai corrente accade che tutto lo zinco della soluzione si deposita sulla piastra di rame, e nel frattempo gli ioni di zinco della soluzione vengono rimpiazzati da ioni di rame provenienti dalla piastra con il rame in polvere, alla fine ti trovi una piastra con zinco e una con un mix di rame e ossido di rame, a questo punto la sorta di pila è carica, la soluzione non è più trasparente ma verde/azzurro (forse idrossido di rame), quando prelevi corrente lo zinco torna in soluzione e il rame torna al suo posto, una volta che ricarichi si ripete il ciclo. Però c'è un problema: lasciando la pila carica accade che tutto il rame in soluzione si deposita lentamente sulla piastra di zinco sotto forma di ossido di rame nero.