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)
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
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?
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.
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.
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 ... ;-)
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.
