Wasserelektrolyse (Elektrolytkonzentration)
Lernwerkstatt
Basiswissen
Wie hängt die Stromstärke einer Elektrolyse von der Konzentration der Elektrolytlösung ab? Das wurde hier beispielhaft mit einem Tischversuch untersucht. Hier stehen die Rohdaten dazu.
Versuchsuchsaufbau
- Durchführung am: 25. März 2022
- Plastikgefäß Länge: 15,5 cm, Breite: 9,5 cm und Höhe: 7,5 cm
- Gefäß gefüllt mit einem Liter destilliertes Wasser ↗
- Zwei Platinelektroden ins Wasser eingehängt: Durchmesser 6 mm, Länge 10 cm
- Platinelektroden mit Abstand 8 bis 8,5 cm zueinander
- Die Elektroden hatten nicht überall denselben Abstand.
- Sie zeigten mit zunehmender Wassertiefe weiter voneinander weg.
- Die 8 bis 8,5 cm Abstand sind damit nur eine Größenordnung.
- Platinenelektroden angeschlossen an Labornetzteil ↗
- Außentemperatur etwa 16 °C
Versuchsdurchführung: Stomstärke und Konzentration
Die elektrische Spannung an den Elektroden wurde auf 31,4 Volt eingestellt. Nach und nach wurden in Schritten von etwa 0,5 bis 1 Gramm Natriumsulfat (rein, ohne Kristallwasser) als Elektrolyt dazugegeben. Die Mengen wurden mit einer elektronischen Waage gewogen. Dem Natriumsulfat wurde ausreichend Zeit gegeben, sich ganz im Wasser aufzulösen. Bereits bei einer ersten Zugabe von etwa 0,5 Gramm sah man an beiden Elektroden Gasbläschen aufsteigen. Über die gesamte Versuchsdauer waren keine Zersetzungsreaktionen an den Elektroden oder sonstwo zu beobachten. Das Wasser blieb bis zum Ende des Versuchs sauber und klar. Es wurde dann für jeden Schritt einer Zugabe von Natriumsulfat die Stromstärke in Ampere abgelesen. Die Tabelle unten zeigt das Ergebnis.
- Spalte 1: Insgesamt im Wasser befindliche Masse an Natriumsulfat in Gramm
- Spalte 2: Die sich einstellende Stromstärke in Ampere bei 31,4 Volt angelegter Spannung
- 0 | 0
- 0,5 | 0,16
- 1,0 | 0,24
- 1,6 | 0,42
- 2,1 | 0,52
- 2,6 | 0,62
- 3,3 | 0,76
- 3,9 | 0,89
- 4,4 | 1,03
- 5,2 | 1,17
- 6,2 | 1,38
- 7,1 | 1,60
- 8,2 | 1,83
- 9,2 | 2,12
- 10,1 | 2,50
- 11,1 | 2,80
- 12,0 | 3,07