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Elektolyse mit Quarz

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aca:
Mir ist noch doch noch ein passendes Gefäss für die "Elektrolyse" von Quarz eingefallen:
Eine magnetische Flasche - für das Plasma  ;D
Ist natürlich etwas energieaufwendig und gibt Probleme mit dem Bauamt... ;D

Andres:
...und ganz ungefährlich ist das auch nicht  ;)

joachimotto:
Aber Salz kann man elektrolysieren, und Fluorit, und zwar die Schmelze. Beim Fluorit ensteht dann Fluorgas, das sehr giftig ist und zu üblen Spätfolgen führt. Also alles nicht so einfach und nicht ungefährlich.
Aber Quarz? Hmmmmm.......

Andres:

--- Zitat ---Quarz ist kein klassisches Salz. Es besteht nicht aus einzelnen isolierten Ionen.
Wenn es sich in Wasser löst, dann unter Bildung von Kieselsäure (H4SiO4).
Die liesse sich ungefähr so gut elektrolysieren wie Mineralwasser (mit Kohlensäure H2CO3).

Was würde passieren:
H2O + H4SiO4 -> H3SiO4- + H3O+

negative Elektrode:
2 H3O+ + 2 e- -> 2 H2O + H2

positive Elektrode:
2 H3SiO4- + 2 H2O -> 2 H4SiO4  + O2 +  2 e-

In beiden Fällen wird das Wasser gespalten, nicht die störrische Si-O-Bindung.

Weil sich Quarz so phantastisch langsam und wenig in Wasser löst:
Probier mal aus, ob sich bei der Elektrolyse von Mineralwasser auf den Elektroden Kohlenstoff niederschlägt.
Wenn man das versucht, würden an den Elektroden solange Wasserstoff und Sauerstoff abgeschieden,
bis nur noch CO2 übrig ist, nach dem gleichen Schema wie oben.
Sonst würde man mit Sonnenkollektoren die Luft vom CO2 befreien können, wäre ja cool.

Si4+-Ionen, die sich elektrolytisch abscheiden liessen, gibt es so in Verbindungen nicht (auch wenn es in vielen Mineralogiebüchern seltsamerweise so dargestellt wird), vielleicht in der Sonnencorona oder einem Plasma, aber nicht in einer Quarzschmelze, noch nicht mal in Quarz-Dampf.
--- Ende Zitat ---


Ich denke das sagt alles ;)

Reaktor:
Im Labor (oder halt zu Hause) kann man sich Silicium auch nach dem aluminothermischen Verfahren hestellen, die Synthesevorschrift findet sich in etlichen Büchern zur anorganischen Chemie.

Ganz grob zusammengefaßt:
90g feiner, gut getrockneter Quarz-Sand, 100g Al-Grieß, 120g Schwefel in einem Tiegel mittels entsprechender Zündmischung/Wunderkerzen/o.ä. zur Zündungen bringen. Tiegel nach der Reaktion zerschlagen und den Regulus wässern, mit HCl auskochen und wenn nötig zur SiO2 Entfernung noch mit HF behandeln.

Sollte man natürlich nur mit ensprechender Erfahrung und vor allem im Freien machen und den Ansatz deutlich verkleinern um einen Eindruck von der Reaktion zu bekommen!

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