Discussione: Nuovi elettrodi

Ciao a tutti!

Primo! Domando il vostro aiuto: come faccio a postare più di una foto per messaggio?
Ho visto che alcuni di voi lo fanno... e potrebbe essere utile.
Scusatemi ma non sono pratico dell'utilizzo del forum
Ho altre foto da postare e se mi aiutate cerco di farlo oggi stesso - mi sembra sciocco scrivere diversi post solo per incollarci LA foto. Se avete consigli sulla dimensione delle foto: sono ben accetti!

Colgo l'invito di Remond e apro quindi una nuova discussione sul tema elettrodi.
Per chi sta già seguendo: posto solo UNA (brutta!) foto fatta ieri sera, così vedete che tipo di oggetti potrei mettervi a disposizione. Per taglio è possibile ricavare le forme desiderate.

Per tutti: se volete più informazioni chiedete e troverò il tempo di rispondervi.
Ricordo che lavoro quotidianamente con mescole di materiali polimerici termoindurenti e polveri.
Nel caso, mescole con grafite si rivelano più o meno conduttive, ed ho pensato che potrebbero essere il punto di partenza per elettrodi alternativi.

Riguardo alla misura di Resistenza dei materiali: per come sono (scarsamente! ) attrezzato, non posso darvi la resistività (R x A/L)
Se tutti siete d'accordo, misurerò la Resistenza (Ohm) sui dischetti che vedete in foto - sono "rapidi" da ottenere - poggiando i puntali del tester a 10 mm di distanza l'uno dall'altro.

Finora le mescole che ho testato NON sembrerebbero adatte a fungere da elettrodi, conducono troppo poco.
Minimo valore rilevato: ca. 800 Ohm
Si tratta però di materiali già esistenti, basati su coke e con percentuale di grafite al massimo del 10%.
Vorrei a breve provare a realizzare un campione contenente solo grafite, o magari grafite e polvere di ferro...

Remond mi suggerisce di considerare il materiale "utilizzabile" come elettrodo con R < 10 Ohm - il mio tester ha un cicalino che suona per valori inferiori a 30 Ohm... NON so se è possibile raggiungerli, ma ci voglio provare.

Diverso il discorso per quanto riguarda i materiali con coke e grafite sottoposti a trattamento termico sotto N2 (pirolisi) - la R diventa molto bassa, dell'ordine di 1 Ohm - se ho capito bene conduce altrettanto bene che un metallo.

Ieri ho provato a riprodurre il trattamento di pirolisi facendo una semplice cottura a 800°C di un pezzo posto sotto polvere di Al2O3, in forno con aria.
Speravo che la polvere "ostacolasse" l'ossigeno e quindi la combustione, ma NON è stato così ed ho ottenuto soltanto delle belle ceneri grigiastre

Dai, datemi una mano con le foto, così proseguiamo il discorso... sempre che lo giudichiate interessante

Edited by wutki - 29/3/2006, 09:02

Attached Image

Ok, BASTA avere il tempo e dovrei avere capito come fare...

Questa ad esempio è una barretta come quelle di prima, spezzata sulle linee di giunzione.
Una barretta singola (125 x 10 x 15 mm) potrebbe essere usata come elettrodo?
Vi ricordo però che questo tipo di barrette andrebbe modificato come formulazione: la R minima osservata è ca. 800 Ohm...

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Vi posto poi una foto di un pezzo stampato con gli STESSI materiali di cui sopra, che però è stato sottoposto al trattamento di pirolisi sotto N2.
A fianco il test per rilevarne la R - come vedete sono solo 0,9 Ohm.

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Infine, una mezza "pastiglia", ovvero un cilindro di materiale che normalmente si prepara per rendere uniforme la quantità che viene stampata. Anche questo è stato trattato termicamente e conduce decisamente bene, R è intorno a 1 Ohm.
Ve lo presento fotografato in due pose diverse, il diametro è ca. 70 mm - questi bussolotti possono essere lunghi fino a 20 cm.

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Sarà un po' folle ma non posso fare a meno di immaginare una cella Mizuno con un cilindrotto di questo tipo come elettrodo...
Dai, ditemi cosa ne pensate, ho già ripreso contatti per fare qualche pirolisi.
Anche per il materiale tal quale a breve dovrei trovare il tempo di realizzare un campione "molto" conduttivo, con soltanto grafite oltre alla resina termoindurente, spero di migliorare di molto gli 800 ohm di cui sopra ...
C'è qualcuno di voi interessato a sperimentare? Che tipo di forma vi interessa? Teniamo i 10 Ohm come valore MASSIMO di riferimento per la R o possono essere interessanti anche valori superiori, quindi materiali non troppo conduttivi?

Edited by wutki - 29/3/2006, 18:41

Caro wutki

Ora sei un esperto del forum, complimenti.
Vedendo la foto del cilindro, mi viene in mente che ci si potrebbe fare un bicchiere, utile per contenere l'elettrolita e contemporaneamente funge da anodo.
Questa configurazione, risolve il problema del consumo per elettrocorrosione dell'anodo; per risolvere il consumo del catodo, alla prossima puntata.

Renzo Mondaini (Ravenna)

CITAZIONE (remond @ 29/3/2006, 20:13)

Caro wutki

Ora sei un esperto del forum, complimenti.
Vedendo la foto del cilindro, mi viene in mente che ci si potrebbe fare un bicchiere, utile per contenere l'elettrolita e contemporaneamente funge da anodo.
Questa configurazione, risolve il problema del consumo per elettrocorrosione dell'anodo; per risolvere il consumo del catodo, alla prossima puntata.

Renzo Mondaini (Ravenna)

... eddai, mi lancio anche nelle citazioni...

Rapidissimamente Remond: mi piace MOLTO l'idea dell'anodo "a bicchiere" che circonda completamente il catodo, come configurazione è geometricamente molto... "simmetrica" nel campo elettrico che si viene a creare.

Però non capisco perchè in grafite risolve il problema del consumo per elettrocorrosione.
In metallo: l'anodo si consuma perchè si ossida e i suoi ioni (cationi!) passano in soluzione, giusto?
E se ne vanno verso il catodo a cercare di riprendersi gli elettroni persi.

In carbonio-grafite non succede? I C non diventano C 2+ o C 4+ , raccattando O2 a spese dell'acqua a un certo punto?

Tu o qualcun altro avrete sicuramente provato un anodo-becker metallico... ora mi guardo un po' di esperimenti vostri.

...poi: scusate tutti la follia, chè magari non è neanche roba nuova!
Ma un tipo di geometria con l'anodo che "avvolge" il catodo mi fa pensare anche: e questo benedetto anodo-becker dove lo metto? Appoggiato su un isolante ed esposto all'aria? Come si comporta?

E se lo piazzassi a sua volta in un altro recipiente pieno d'acqua.
E se questo recipiente è a sua volta un anodo, ovvero si trova ad un V minore...
Una specie di cella concentrica.

Davvero, scusate la FOLLIA estrema, ma mi è venuta istintiva.
Provo a postarvi un disegno "dei poveri" e mi dite che ne pensate.



In una cella concentrica di questo tipo avremmo V3 > V2 > V1.
La roba azzurra ovviamente è soluzione salina.
La visione "dall'alto" non ci permette di vedere il "fondo" dei becker, ma ovviamente c'è.

E' un'idiozia?

Edited by wutki - 29/3/2006, 22:11

Frena, frena wutki

quando si impara a camminare, si fa un passo alla volta, non si corre; altrimenti ci rompiamo il naso.
Il consumo dell'anodo è un problema grosso, io ho fatto una prova di solo due minuti, facendo una forte elettrolisi con due elettrodi di fibra di carbonio da 3 mm, non ho notato nessun intorbidimento dell'elettrolita.
Questo lo trovo notevole, potresti costruirci dei bicchieri di carbonio, anche di quello meno conduttivo, tanto essendo la superficie conduttiva, la resistenza rimarrà bassa.
Io direi che misurare la resistenza a due estremità del bordo, è sufficiente che risulti di un paio di ohm.
Unico difetto, non ci si può guardare dentro dai lati, ma solo da sopra; comunque si può costruire anche una specie di bollitore a chiusura ermetica, per misure calorimetriche, in quanto questi materiali sono più isolanti termicamente del metallo e forse anche del vetro.

Renzo Mondaini (Ravenna)

CITAZIONE (wutki @ 29/3/2006, 22:07)

Però non capisco perchè in grafite risolve il problema del consumo per elettrocorrosione.
In metallo: l'anodo si consuma perchè si ossida e i suoi ioni (cationi!) passano in soluzione, giusto?
E se ne vanno verso il catodo a cercare di riprendersi gli elettroni persi.

In carbonio-grafite non succede? I C non diventano C 2+ o C 4+ , raccattando O2 a spese dell'acqua a un certo punto?
....

Sembrerebbe molto più difficile strappare elettroni al C anodico rispetto a molti metalli... e poi, il CO e CO2 prodotti probabilmente non si dissolvono tutti in acqua, ma il grosso se ne va via in bollicine... Fatto sta che l'anodo di grafite è quello con cui mi son trovato meglio, anche perchè il suo ossido non tende a ricoprire l'anodo portandolo verso l'isolamento elettrico...

Io avrei un ottimo test da far fare ad un bel disco di grafite dei tuoi...


P.S. Non è mica male invece l'idea della cella concentrica.... usare un anodo extra per potenziare il flusso ionico sfruttando in parte l'effetto Remond (effetto transistor / quadristor) potrebbe essere una prova molto interessante!

Edited by ElettroRik - 30/3/2006, 00:03

Ok, quindi l'anodo in C effettivamente si consuma ma in un modo "non dannoso", cioè produce CO2, in acqua probabilmente anche sotto forma di ione carbonato, insomma in ogni caso della bella anidride carbonica o del carbonato che se ne va appunto all'anodo come CO2.

Un bel circolo chiuso, e l'effetto è positivo perchè l'anodo non si isola = non si deposita niente.

Elettrorik, tu quindi vorresti dei dischetti da 50 mm come quelli della prima foto per cominciare?
Sono spessi circa 3 mm. Posso eventualmente ottenerli anche più alti. Come vedi dalla foto hanno un incavo-invito per la foratura (ineliminabile) - una faccia è lucida, l'altra satinata - sulla faccia satinata c'è il logo della ditta. Eventualmente posso rimuovere/spianare/lavorare con mole o simili per darti altre forme. Sappimi dire.

Stasera dovrei trovare il tempo di preparare il famoso impasto campione, con un buon 60% di grafite.
Se riesco, stampo anche dei dischetti e domani ci riaggiorniamo con i valori di R di questo materiale.

Edited by wutki - 30/3/2006, 13:01

Trovato il tempo!

Diciamo che dal punto di vista "polimero" si potrebbe ottimizzare, ma ieri ho realizzato un campione con il 75% di grafite...

Ho stampato tre dischetti:



E tenendo i puntali a distanza costante ho misurato la R:

, ,

... diciamo che stiamo sui 4 Ohm circa...

Ripeto, si può ottimizzare, ma pur avendo una certa resistenza questa miscela: conduce (!)
Consideratela a vostra disposizione per sperimentare se vi interessano forme diverse dai dischetti vale quanto scritto sopra.

Edited by wutki - 31/3/2006, 07:36

CITAZIONE (wutki @ 31/3/2006, 07:28)

Ripeto, si può ottimizzare, ma pur avendo una certa resistenza questa miscela: conduce (!)
Consideratela a vostra disposizione per sperimentare se vi interessano forme diverse dai dischetti vale quanto scritto sopra.

Fantastico!

Riusciresti anche a stampare un anello a sezione quadrata, tipo 'toroide' ? O un cilindro cavo?

E' materiale friabile? Cioè, lavorandola al tornio, secondo te si spacca o è abbastanza elastica?

Elettrorik!

Il materiale è abbastanza fragile, ma dovrebbe lavorarsi senza problemi, data anche la gran quantità di grafite che lo rende "morbido" e "autolubrificante".

Lo devi considerare come un prototipo, secondo me si può ottimizzare, ma se sei d'accordo è il momento dell'AZIONE
Vale a dire: dato il bel tempo, con probabilità del 90% stasera o domattina io, moglie e figli ci muoviamo in camper per andare all'agognato MARE = forse Ventimiglia.
Questo equivale a passare dalle tue parti - con la fusione fredda ce la caviamo, ma teletrasporto ancora pochino - e se sei d'accordo mi porto dietro il tuo numero di telefono.

Ti porto i dischetti, se riesco anche più di 3 e una barretta, chè posso stamparli oggi, così dovresti avere abbastanza MATERIA.
SE provandoli la cosa ti sembra avere un senso, possiamo pensare a qualcosa di più serio - tipo un "cilindrotto", per il quale mi ci vuole un po' più di tempo...

Ah, mi raccumandi! SE li metti sotto e vedi che BRUSA, scappaaaaaaaa!!!
No, skerzi a parte: sai che mi piacerebbe assistere alla FF?

... sperando di non dover accendere gli sprinkler

Dai, ti chiamo stasera.

CITAZIONE (wutki @ 31/3/2006, 14:31)

Ti porto i dischetti, se riesco anche più di 3 e una barretta, chè posso stamparli oggi, così dovresti avere abbastanza MATERIA.
SE provandoli la cosa ti sembra avere un senso, possiamo pensare a qualcosa di più serio - tipo un "cilindrotto", per il quale mi ci vuole un po' più di tempo...

Ancora grazie.

Qui c'è qualche risultato degli esperimenti che ho iniziato con il tuo materiale:
PROVA 10 Anodo di Carbonio

Ciao a tutti,

e GRAZIE MAIUSCOLO a Elettrorik per la sua inesauribile volontà di sperimentatore a tutto campo!!!

I primi riscontri sembrano essere abbastanza promettenti, bene!
Abbiamo realizzato degli oggetti in materiale sufficientemente conduttivo da poter essere impiegato come anodo, con almeno un vantaggio legato alle reazioni redox in gioco.

Io ed Elettrorik invitiamo TUTTI a darci un'opinione su quanto segue, chiediamo il vostro aiuto per sapere SE ci stiamo muovendo su basi solide o meno...

Veniamo alle redox.

All'anodo avviene innanzitutto la reazione di ossidazione della grafite:

C <=> C++ + 2e-

Gli e- prodotti vengono "drenati" via dall'anodo attraverso il collegamento elettrico, l'anodo infatti è il polo positivo della nostra cella elettrolitica.

Gli ioni C++ tenderebbero a migrare al catodo MA non lo fanno perchè una volta in soluzione reagiscono in uno dei modi seguenti:

1) C++ + CO3-- <=> CO2| + CO|

2) C++ + 2OH- <=> CO|+ H2O

3) C++ + H2O <=> CO| + 2H+

4) C++ + 2H2O <=> CO2| + 4H+

Il segno | simboleggia una freccia verso l'alto, e significa che il gas gorgoglia fuori dalla soluzione, spostando così l'equilibrio della reazione chimica verso i prodotti.
In più, le reazioni 3 e 4 sono decisamente spostate verso destra perchè gli H+ prodotti migrano rapidamente verso il catodo. Dal momento che entrambi i prodotti vengono allontanati dall'ambiente di reazione, possiamo considerare gli equilibri di queste reazioni spostati completamente verso i prodotti.
Le reazioni 3 e 4 sono fonte di H+... e ciò dovrebbe essere un bene...

In ogni caso, SE è vero quanto ho scritto: l'anodo in grafite si consuma MA i suoi prodotti sono gassosi, ovvero NON rimangono in soluzione e non passivano sotto forma di ossidi l'anodo stesso.

Possiamo poi aggiungere questa reazione anodica, che giustifica il fatto che l'anodo in C si consuma, ma non troppo:

2C++ + CO3-- + 2OH- <=> C + 2CO2| + H2O

Ovvero almeno parte del C ossidato si rideposita sull'anodo stesso, sotto forma di C. Sarà vero?

Se stiamo dicendo cose "sbagliate": fatecelo notare subitoooooo, la cosa peggiore è imboccare una strada convinti di andare dalla parte giusta e fare chilometri PRIMA di accorgersi dell'errore!!!

Il passo successivo che vorrei compiere è la sperimentazione di un anodo a forma di cilindro cavo, o addirittura di becker, sempre a base di C grafitico, in modo da ottimizzare la geometria della cella e del campo elettrico tra anodo e catodo.

A tutti gli amici un grosso GRAZIE!

Buonasera a tutti!

Con una settimana a disposizione, ho realizzato un cilindro e una ciambella.

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Le misure esterne sono:

- cilindro - L 90 x D 70 [mm]

- ciambella - L 35 x D 70 [mm]

Il foro per entrambi è largo 40 mm.
La profondità nel cilindro è 60 mm + 15 mm (fondo conico)

Domani sono in viaggio di lavoro e dovrei riuscire a passare per Rimini - e spero di conoscere Remond e altri di voi alla Onne. Sul ritorno forse incontrerò Elettrorik per consegnargli qualche pezzo.

Posto anche la foto di una piastrina quadrata - L 85 mm, spessa 4 mm - ne ho 4 che porterò con me domani:



Come sapete, l'idea è quella di usare il C come anodo, per evitare la passivazione e rendere "accettabile" la corrosione - a proposito: ditemi pure cosa ne pensate!

Edited by wutki - 11/4/2006, 20:15

Caro wutki

Penso che sia un'ottima idea usare carbonio come anodo, mi piacerebbe tantissimo provare una tua scodella di carbonio, comunque tutto quello che puoi lasciarmi sarà ben accetto.
A domani.

Renzo Mondaini (Ravenna)

Edited by remond - 11/4/2006, 20:42