Hallo, mal eine grundlegende Frage: Warum wird in nassen Nickel-Cadmium-Zellen eigentlich KALIUMhydroxid statt NATRIUMhydroxid verwendet? Aus chemischer Sicht(Studiere zurzeit Chemie...) erschließt sich mir und anderen Kommilitonen kein Unterschied, dazu ist NaOH häufig zu einem geringeren Preis mit höherer Reinheit als KOH erhältlich. Heißt das im Umkehrschluss, dass man "trocken gelegte" NiCd-Zellen auch problemlos mit Natronlauge füllen darf? (Gleiche Konzentration wie die ursprüngliche Lauge vorausgesetzt)
Waldfee schrieb: > Heißt das im Umkehrschluss, dass man > "trocken gelegte" NiCd-Zellen auch problemlos mit Natronlauge füllen > darf? (Gleiche Konzentration wie die ursprüngliche Lauge vorausgesetzt) http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=118243&page=157&category=all&order=time
Das ist ein sehr interessantes Thema. Der verlinkte Thread ist aber keine große Hilfe. Es wird gemutmaßt, dass es an der geringeren Leitfähigkeit liegt. Dann wird ein Diagramm gepostet, welches aber gar nicht beide Werte im Vergleich enthält. Im Grunde ist man also genauso schlau wie vorher. Vielleicht weiß ja jemand etwas Genaueres?
Das Problem ist an dieser Argumentation, dass die Forumsmitglieder die Na+, bzw. K+ Kationen als Ladungsträger betrachten, was aber in diesem Fall nicht so ist. Ladungsträger im Sinne der Batteriechemie sind bei NiCd (und auch anderen) Akkus auschließlich die Hydroxidionen, also OH-. Außerdem ist die Beweglichkeit der Metallkationen völlig unerheblich, da die Ladungsträger (OH- Ionen) über den Grotthuß-Mechanismus einen deutlich größeren Effekt spielen. SEHR gut lässt sich das in dem Wikipedia-Artikel dazu nachlesen: http://de.m.wikipedia.org/wiki/Grotthu%C3%9F-Mechanismus Die geringen Unterschiede zwischen Natrium und Kalium (0.519 × 10^(-3) vs. 0.762 × 10^(-3) cm2 V−1 s−1) verblassen neben den Hydroxidionen: 3.62 × 10^(-3)cm2 V−1 s−1. Demzufolge muss es eigentlich absolut 'wurst' sein, ob ich in die Zelle nun NaOH oder KOH gebe. Nur ist im Internet rein garnichts dazu zu finden...Nicht mal die Hersteller geben etwas preis
NiCd ist natürlich oldschool, daher wird es auch von den Herstellern keinen mehr interessieren. Das schreit aber nach Experimenten. :D :D
Kann sich ein 'alteingesessener' hier auf Erfahrungswerte berufen? Hat jemand schon mal mit solchen Zellen gearbeitet?
Die Experimente sind leider aufgrund des Cadmiums und seinen Verbindungen alles andere als spaßig :(
Also ich habe hier 10 Zellen a 27Ah stehen. Die Kalilauge ist jetzt ~2 Jahre drin, keine Ahnung wann ich die wechseln sollte. Das Ganze klingt jedenfalls sehr interessant, ich werde aber einen Teufel tun das jetzt auszuprobieren ;) Frage an die Chemiker: Es wird ja nahezu unmöglich sein eine gebrauchte Zelle 100%ig sauber zu bekommen. Was passiert wenn sich Reste der Kalilauge mit der Natronlauge mischen?
backup batterie schrieb: > Was passiert wenn sich Reste der > Kalilauge mit der Natronlauge mischen? Zwischen den beiden passiert gar nichts.
Aber, was ein Argument für Kalilauge sein könnte: Kaliumsalze sind allgemein weniger löslich als ihre Kollegen mit Natriumion. Folglich fallen Fremdsalze eher aus, als irgendwie die Elektrochemie zu beeinflussen. Ich bezweifle allerdings, dass das in relevantem Maße in diesem Anwendungsfall mitspielt.
Könnte es mit der unterschiedlichen Reaktionsfreudigkeit mit dem Kohlendioxid der Luft zu tun haben?
Blöde Idee eines Chemieamateurs an Waldfee: Könnten Reaktionen der Natrium-Ionen mit den anderen beteiligten Metallen der Grund sein, z.B. dass das Natrium mit den anderen Metallen eine Legierung bildet?
M.N. schrieb: > Könnte es mit der unterschiedlichen Reaktionsfreudigkeit mit dem > Kohlendioxid der Luft zu tun haben? Eher nicht, sind beides starke Laugen, die auf jeden Fall mit Kohlensäure reagieren.
Udo Schmitt schrieb: > Könnten Reaktionen der > Natrium-Ionen mit den anderen beteiligten Metallen der Grund sein In Bezug auf das in der Batterie enthaltene Cadmium habe ich einmal gelesen das es in der Kalilauge so gut wie nicht löslich ist. Beim Spülen der Batterie mit VE Wasser würde man mehr Cadmium lösen (Entsorgungsproblem) als in der alten Kalilauge enthalten ist. Diese ist praktisch kein Sondermüll. Ob das alles so stimmt und ob es bei Natronlauge genauso wäre weiß ich nicht.
Waldfee schrieb: > Die geringen Unterschiede zwischen Natrium und Kalium > (0.519 × 10^(-3) vs. 0.762 × 10^(-3) cm2 V−1 s−1) verblassen neben den > Hydroxidionen: 3.62 × 10^(-3)cm2 V−1 s−1. Das sind nur die Grenzwerte für stark verdünnte Lösungen. Von stark verdünnt kann aber hier keine Rede sein.
@Hinz Guter Einwand, mal sehen, ob ich passendere Daten finde Bezüglich der Reaktion zu den entsprechenden Carbonaten mit dem Kohlenstoffdioxid aus der Luft denke ich, dass sie die beiden Substanzen nicht viel geben werden, wird sich die Waage halten...
Waldfee schrieb: > Die Experimente sind leider aufgrund des Cadmiums und seinen > Verbindungen alles andere als spaßig :( Der chemische Ablauf ist bei Nickel.-eisen Akkus (ja, sowas richtig old-school mäßiges, auc h"Stahlsammler" genant wegen des damls oft genutzten Gehäuses) ist ähnlich und relativ zu Cd ungefährlich durchführbar. BTW: Wer wie Du Cehmie mahct, sollte wissen, das es kein Kindergarten ist, sondern Laborarbeit. Sowas ist beherrschbar, und wenn Du mal organo-Phoskorverbindungen abarbeiten durftest: Da kommt Dir Cadmium wie Kinderfasching vor. BTT: Also Stahlsmamler gibt es in offener Bausweise, gelentlich auch bei ebay, und da kannst Du mal einen erwerben, die Lauge rauslaufen lassen, das Ganze 2x mit dest. H2O spülen und dna NaOH reinfüllen. Kostet Dich maximal 20 Euro als Experiment. Prinzipiell wird es funktionieren wie KOH, ob die Lebensdauer anders ist o.a. Parameter: try it .-)
Waldfee schrieb: > @Hinz > Guter Einwand, mal sehen, ob ich passendere Daten finde > Bezüglich der Reaktion zu den entsprechenden Carbonaten mit dem > Kohlenstoffdioxid aus der Luft denke ich, dass sie die beiden Substanzen > nicht viel geben werden, wird sich die Waage halten... Da denkst Du richtig. Eben auch deshalb werden offene Ni-Sammler mit Flüssigelektrolyt mit Stopfen betrieben oder eine Ölschicht drübergebracht. CO2 ist immer das Thema.
hinz schrieb: > Das sind nur die Grenzwerte für stark verdünnte Lösungen. Von stark > verdünnt kann aber hier keine Rede sein. Hier gibts Werte für die relevanten Konzentrationen: http://www2.emersonprocess.com/siteadmincenter/PM%20Rosemount%20Analytical%20Documents/LIQ_MAN_6039_Conductance_Data_Commonly_Used_Chemicals.pdf Man sieht dort, dass die KOH im Leitfähigkeitsmaximum etwa 50% besser leitet als NaOH.
KOH ist nun mal die stärkere Lauge, damit stärker dissosziiert, damit mehr Ladungsträger -> bessere Leitfähigkeit -> kleinerer innenwiderstand. Cs, Rb oder FrOH wären sicher noch besser ... ;-)
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Moin :-) Jahrelang gabs 6V,100Ah NiCd Akkus von der Firma Saft aus Frankreich für die Elektroautos. Die sind mittlerweile verboten. Dabei wurde Kalilauge verwendet (ca. 20-25%tige). Es gab auch Elektrolytmischungen mit Lithium Beigabe als Verstärker. Aber das führt dann aber zum schnelleren Verfall der Zellen. Diese Zellen verfügen an den Seitenflanken über Kühlkreisläufe und oben über Beffüllkreise für destilliertes Wasser. Kontrolliert entladene Akkus (5-20% Restladung) könnnen beliebig lange gelagert werden. Niemals sollte man volle Akkus lange rumstehen lassen. Es sei den die Lauge wird permanent zirkuliert/gerüttelt.
Waldfee schrieb: > Kann sich ein 'alteingesessener' hier auf Erfahrungswerte berufen? Hat > jemand schon mal mit solchen Zellen gearbeitet? Du findest massenhaft konkrete Hinweise zum Thema, wenn Du über 100 Jahre zurückgehst und Dir die Entwicklung vom NiFe-Akku (Edison) und NiCd-Akku (Jungner) mal genauer ansiehst. https://www.chemie.de/lexikon/Nickel-Eisen-Akku.html Mach bei der Reanimation bloß nicht lang herum: Elektrolyt ausleeren und entsorgen. (Evtl. über einen Galvanikbetrieb.) Konkretere Hinweise dazu hier: file:///C:/Users/Philipp/AppData/Local/Temp/NiFe%20Elektrolyt.pdf (Wenn der Link nicht funktioniert - findest Du ihn auch hier: https://www.fingers-welt.de/phpBB/viewtopic.php?t=11366) Der Elektrolyt verändert sich im Betrieb an sich nicht. Allerdings kann er durch Reaktion mit CO2 "versaut" werden. Deshalb auch die Öl-Sperrschicht über dem Elektrolyt. Kannst Du am besten mit stinknormalem Lampenöl machen, das Du in jedem Baumarkt für Fackeln und Lampen bekommst. Ansonsten verhalten sich die Akkus wie alle anderen auch: Nur die Anoden werden allmählich "zerfressen". Weshalb die früher auch (separat) erneuert bzw. ausgewechselt werden konnten - man dachte wohl vor über 100 Jahren diesbzgl. noch etwas anders. ;)
Akkulauge (20%) gibt es bei ebay mit und ohne LiOH. Das Lithiumhydroxid soll C02-Verunreinigungen ausfällen, da Lithiumcarbonat die schwerlöslichste Lithiumverbindung überhaupt ist und CO2 so als Schlamm im Bodensatz entfernt wird. LiOH soll auch die Güte verbessern. Steht alles in Wikipedia, im www habe ich mal eine alte Pflegeanleitung für Edisonzellen gefunden.
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