Versuch: Selektivität der Agarmembran
Schülerversuch; 60 min.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Geräte
Zweikammerapparatur aus diesem Versuch, 2 Platinelektroden, Netzgerät
(20 V Gleichspannung), Kabel, Tropfpipetten, Reagenzgläser.
Chemikalien und Material
Agarmembran aus diesem Versuch, Kupfer(II)-chloridlösung (c = 0,05 mol/l),
Acetatpuffer (c = 0,1 mol/l; pH = 4,7), konzentrierte Ammoniaklösung (C), Silbernitratlösung (c = 0,1 mol/l)
(Xi), Salpetersäure (c = 1 mol/l) (Xi).
Durchführung
Du trennst Kathoden- und Anodenraum einer Zweikammerapparatur durch die Agarmembran.
Den Kathodenraum füllst du mit Acetatpuffer und den Anodenraum mit Kupfer(II)-chloridlösung. Anschließend
elektrolysierst du mittels zweier Platinelektroden 25 min bei einer Gleichspannung von 20 V. Während der
Elektrolyse achtest du auf eine eventuelle Farbänderung der Lösung im Kathoden- bzw. Anodenraum.
Nach Beendigung der Elektrolyse entnimmst du dem Kathodenraum zwei Proben von ca. 2 ml und gibst sie
jeweils in ein Reagenzglas.
Zum Nachweis auf Kupfer-Ionen gibst du zur ersten Probe 2 - 3 ml konzentrierte Ammoniaklösung. Bei
Anwesenheit von Kupfer-Ionen färbt sich die Lösung tiefblau.
Zum Nachweis auf Chlorid-Ionen säuerst du die zweite Probe mit ca. 1 ml Salpetersäure an und gibst
1 - 2 ml Silbernitratlösung hinzu. Bei Anwesenheit von Chlorid-Ionen fällt ein weißer Niederschlag aus.
Hinweis
Vor dem Chloridnachweis musst du die verwendete Salpetersäure auf Chloridfreiheit prüfen. Du versetzt
hierzu etwas Salpetersäure mit 1 - 2 ml Silbernitratlösung.
Ergebnis
Der Nachweis an Kupfer-Ionen im Kathodenraum fällt stark aus, während sich kaum Chlorid-Ionen
nachweisen lassen.
Hinweise zur weiteren Verwendung der Kationenaustauscher-Membran aus Agar
Für die Versuche zum Membranverfahren der Chloralkali-Elektrolyse,
zur Entionisierung von Wasser und Regeneration
von Chromschwefelsäure kann anstelle der Nafion(R)-Membran auch die Kationenaustauscher-Membran
aus Agar verwendet werden.
Es ist aber stets darauf zu achten, dass diese zuvor im trockenen Zustand gelagert wurde. Bei
der Verwendung zur Entionisierung von Abwasser sollte die angelegte Spannung nicht zu hoch sein
(max. 150 V), da im Falle des Agars sonst die Gefahr eines Membranrisses besteht.