Versuch: Darstellung von Ozon durch Elektrolyse von Schwefelsäure
Schülerversuch; 10 min.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Geräte (wie in Bild 1)
Hofmannscher Wasser-Zersetzungsapparat mit möglichst großflächigen Platinelektroden,
Stromquelle, Silikonschläuche (keine Gummischläuche verwenden), Dreiweghahn, Kolbenprober,
Pasteurpipette aus Glas oder ausgezogenes Glasrohr.
Hinweis zu den Platinelektroden
Viele käufliche Platinelektroden sind von minderer Qualität. Das gilt vor allem für
jene, die während der Elektrolyse an der Anode schwarz werden. Solche Elektroden bestehen
aus Legierungen. Wir benötigen hier Reinplatin. Deshalb müssen Sie die Elektrolyse zuvor
ausprobieren.
Achten Sie darauf, dass sich die Schwefelsäure erst einmal mit den Gasen sättigt. Dann
können Sie die Gase auffangen. Der beste Test, ob genügend Ozon in der Anodengasmischung
enthalten ist, ist der Ballontest.
Die als gut befundenen Elektroden sollten entsprechend gekennzeichnet oder sogar beiseite gelegt werden. Das erspart Ihnen die Testwiederholung.
Chemikalien
Schwefelsäure (c = 5 mol/l) (C).
Bild 1: Apparatur zur Ozongewinnung
Durchführung
Man elektrolysiert die Schwefelsäure in der Apparatur, die Bild 1 zeigt, bei ca. 10-15 Volt
Gleichspannung. Während der Elektrolyse muss ab und zu der Wasserstoff abgelassen werden, deshalb
ständig Gasentwicklung beobachten!
Die ozonhaltige Gasmischung wird mit einem Kolbenprober entnommen oder über den Dreiwegehahn
direkt in die Reaktionsgefäße eingeleitet. Eine vorsichtige Geruchsprobe ("chemisch
riechen", sich eine Gasprobe zufächeln!) kann vorgenommen werden.
Das Ozon kann nicht bis zum nächsten Tag aufbewahrt werden, da es nicht allzu lange stabil ist.
Hinweis
1) | Bei höheren Spannungen wird die Schwefelsäure zu heiß, die Ausbeute an Ozon nimmt wieder ab. |
2) | Im Unterricht sollte man mehrere Apparaturen zur Herstellung von ozonhaltigem Anodengas aufbauen und sie nebeneinander laufen lassen, da die Elektrolyse Zeit benötigt. |