Versuch: Modellversuch zum Membranverfahren der
Chloralkali-Elektrolyse

Schülerversuch; 20 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Hinweis
1) Im technischen Verfahren befindet sich im Kathodenraum nur Reinstwasser. Im Modellversuch verwendest du stattdessen eine Kaliumnitratlösung, da die elektrische Leitfähigkeit von Reinstwasser zu gering ist.
2) Der Nachweis der Bildung von Natronlauge und Chlor sowie der Nachweis der Chloridfreiheit der Lauge kannst du mit den klassischen Analyseverfahren durchführen:
Chlor oxidiert Iodid-Ionen zu Iod; die Laugenbildung wird mittels eines Indikators nachgewiesen. Die Chloridfreiheit der Lauge lässt sich mittels Silbernitratlösung demonstrieren.

Geräte
Zweikammerapparatur aus diesem Versuch, Platinelektrode, Kohleelektroden, Netzgerät (10 V Gleichspannung), Kabel, Spatel, Tropfpipette, Reagenzgläser.

Chemikalien und Material
Nafion(R)-Membran, Natriumchloridlösung (gesättigt), Kaliumnitratlösung (w = 20 %), alkoholische Phenolphthaleinlösung (F), salpetersaure Silbernitratlösung (c = 0,1 mol/l; in Salpetersäure c = 1 mol/l) (Xi), Kaliumiodidlösung (w = 5 %), pH-Papier.

Durchführung
Du füllst den Kathodenraum eines Zweikammersystems mit Kaliumnitratlösung und den Anodenraum mit Natriumchloridlösung. Die Platinelektrode wird als Kathode (Minuspol) und die Kohleelektrode als Anode (Pluspol) geschaltet. Nun elektrolysierst du 10 min bei 10 V. Anschließend untersuchst du beide Kammern auf Anwesenheit von Hydroxid-Ionen, Chlor und Chlorid-Ionen. Hierzu entnimmst du dem Anoden- und Kathodenraum jeweils mit einer Tropfpipette eine Probe von 1-2 ml und versetzt diese mit den jeweils klassischen Nachweisreagenzien:

Ergebnis
Am Pluspol hat sich Chlor gebildet, am Minuspol eine Lauge; im Kathodenraum sind keine Chlorid-Ionen nachweisbar.

Hintergründe zum Experiment


Literatur


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Letzte Überarbeitung: 22. Juli 2010, Dagmar Wiechoczek