Schülerversuch; 45 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Geräte

Für den Vorversuch
2 Reagenzgläser, Reagenzglashalter, Bunsenbrenner, Spatel, Schutzbrille.

Für den Hauptversuch
Becherglas 500 ml, Magnetrührer mit Heizplatte, Stativmaterial, Gleichstromquelle, 2 Elektroden (Eisenstreifen ca. 3 · 10 cm², Kohleelektrode), Kabel mit Krokodilklemmen; kleines Becherglas, Löffel oder Spatel, Porzellantiegel, Bunsenbrenner.

Chemikalien
Natronlauge (w = 20 %) (C), Rohrzucker, Bleidioxid (T,Xi), Bleisulfat, Borax (Xn).

Durchführung

Vorversuch: Löslichkeit von Bleiverbindungen in Natronlauge
Gebe in 2 Reagenzgläser jeweils eine Spatelspitze Bleidioxid und 4 ml NaOH. Eine der beiden Proben wird zusätzlich mit mehreren Spatelspitzen Rohrzucker versetzt. Beide Proben erhitzt man 2 bis 3 min mit dem Bunsenbrenner.
Ergebnis: In der rohrzuckerhaltigen Probe hat sich das Bleidioxid aufgelöst.

Hauptversuch zur Demonstration des Verfahrens zum Recycling von Bleiakku-Schrott
Zunächst stellt man sich das Lösemittel (NaOH-Zucker-Lösung) her. Hierzu werden in 400 ml destilliertem Wasser zunächst 100 g Saccharose (Haushaltszucker) und dann 100 g Natriumhydroxid aufgelöst.
Nun werden schwerlösliche Bleiverbindungen wie Bleidioxid oder Bleisulfat (möglichst aus verbrauchtem Akku) fein gemörsert. Davon werden 10 g in die NaOH-Zucker-Lösung gegeben. Unter Rühren und Erhitzen werden die Bleiverbindungen gelöst. Nach etwa 5 min wird der Lösungsvorgang abgebrochen, die Elektroden werden eingesetzt und mit der Gleichstromquelle verbunden (Kohleelektrode positiv, Eisenelektrode negativ). Es wird ca. 5 min bei 6 bis 8 Volt elektrolysiert.

Beobachtung
Nach Einschalten der Gleichstromquelle kommt es an der Anode zu einer Gasentwicklung. An der Kathode bildet sich eine graue, metallische Masse: Blei.

Das erhaltene schwammige Blei wird nach Zugabe von Borax in einem Porzellantiegel zu einem Regulus zusammengeschmolzen. Ohne Zusatz von Borax wird der Bleischwamm beim Erhitzen an der Luft zu schnell oxidiert.

Hintergründe zum Experiment

Quelle: [1]

Literatur