۞ Versuchschemie.de :: - H2O2 Zersetzung mit Druck hemmen möglich?
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salmiakgeist




Hier seit: 11.05.2008
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Verfasst am: 10/6/2011, 21:54  Titel:  H2O2 Zersetzung mit Druck hemmen möglich? Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Nach dem Schulversuch der H2O2-Zersetzung mit Hilfe von Braunstein hatte ich mich gefrag, ob es möglich ist die Katalyse mit Hilfe von Überdruck zu unterbrechen bzw. vollständig zu hemmen.

Vereinfacht: In eine PET-Flasche etwas Mangandioxid und Wasserstoffperoxid füllen und warten bis die Reaktion durch den Überdruck zum stehen kommt.
Die Mehrweg-PET's halten ja biszu 20 Bar Druck aus.

Nun habe ich zum Thema recherchiert, aber keine Infos gefunden, ab welchem Druck die Reaktion unterbrochen wird.

Könntet ihr mir weiterhelfen?

Ich bin für alle Tipps und Infos dankbar.
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CD-ROM-LAUFWERK




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Verfasst am: 10/6/2011, 22:25  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

die frage ist:
ab welchem druck reagiert wasser mit sauerstoff zu H2O2?
kleiner tipp: am meeresgrund in >7000m tiefe (700bar) passiert noch garnichts Wink

ich denke ab einem gewissen druck bzw. auch temperatur würde es klappen, aber dieser druck wird sicher 10000bar übersteigen
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salmiakgeist




Hier seit: 11.05.2008
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Verfasst am: 10/6/2011, 22:40  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Klar, dafür bräuchte ich natürlich auch eine enorme Hitze.

Aber eigentlich möchte ich ja nicht H2O2 erzeugen, sonder zersetzten.
Das aber so, dass im Flascheninneren ein Druck entsteht, der die Reaktion zu H2O und O2 verhindert.
Die Zersetzung soll erst nach dem öffnen der Flasche (also nach ablassen des Drucks) wieder weiter gehen.

Ziel wäre zu zeigen, dass es möglich ist diese Reaktion so stark zu hemmen, dass die Reaktion nicht mehr möglich ist.
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Wirehead



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Verfasst am: 10/6/2011, 23:29  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Ein Hochdruck-Sauerstofferzeuger?
Naja es ist sehr viel Arbeit das mal grade auszuprobieren. Man kann Drücke bis 2kBar eigentlich noch gut beherschen, es ist aber auch wenn man alles selbst fertigt eine Materialschlacht. Der Sauerstoff macht es dabei nicht einfacher.

Sicher das die Reaktion nicht sogar beschleunigt abläuft im Hochdruck?
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...enthält 72% des empfohlenen Tagesbedarfs an natürlichem Asbest.

Die Bitterkeit schlechter Qualität hält noch lange an, wenn die Süße des Preises längst verflogen ist...
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lemmi



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Verfasst am: 10/6/2011, 23:42  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

salmiakgeist hat geschrieben:


Aber eigentlich möchte ich ja nicht H2O2 erzeugen, sonder zersetzten.
Das aber so, dass im Flascheninneren ein Druck entsteht, der die Reaktion zu H2O und O2 verhindert.
Die Zersetzung soll erst nach dem Öffnen der Flasche (also nach ablassen des Drucks) wieder weiter gehen.

Ziel wäre zu zeigen, dass es möglich ist diese Reaktion so stark zu hemmen, dass die Reaktion nicht mehr möglich ist.


Ohne jetzt die genauen Bedingungen in Torr und bar zu kennen, halte ich es für - unter für uns zugänglichen Bedingungen - unmöglich, daß deine Idee funktioniert.

Meine Überlegungen sind folgende:

Die freie Reaktionsenthalpie der Reaktion

2 H2O2 ---> 2 H2O + O2

ist sehr hoch. Erstens ist der Prozeß exotherm (23 kcal/mol). Zweitens nimmt die Entropie erheblich zu und es findet eine Phasentrennung statt, d.h. O2 entweicht als Gas aus der Flüssigkeit und steht für eine Rückreaktion nicht mehr zur Verfügung. Das Gleichgewicht liegt also zu nahe 100% auf der Seite der Produkte. Man müßte eine enorme Energie zuführen, um den Prozeß umzukehren, wobei das Problem betseht, daß Erwärmung wiederum den Zefall von H2O2 beschleunigt - das gebildete Wasserstoffperoxyd mußm sofort abgekühlt werden, damit es nicht wieder zerfällt (wie in den bekannten Versuch, eine Wasserstofflamme in sauerstoff an einem eisklotz brennen zu lassen, dabei bildet sich H2O2).
Theoretisch müßte es möglich sein, unter immensem Druck das Reaktionsgleichgewicht auf die Seite der Edukte zu verschieben, allerdings wäre der aufzuwendende Druck so hoch, daß er unter Hobby-Laborbedingungen nicht zu realisieren ist (und ich bezweifle sogar, daß 7000 bar in der Tiefsee dafür ausreichen).

Unter den Dir zur Verfügung stehenden Möglichkeiten ist die wirklich relevante Frage diejenige, ob die Flasche dem Druck des sich entwickelnden Sauerstoffs standhält. Wenn ja, erhältst du eine "Druckgasflasche" aus der das Gas entweicht, wenn du sie öffnest. Wenn nein, platzt die Flasche.

Grüße
Lemmi
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CD-ROM-LAUFWERK




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Verfasst am: 11/6/2011, 00:11  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Zitat:
(und ich bezweifle sogar, daß 7000 bar in der Tiefsee dafür ausreichen).

abgesehen davon, dass es >700 und nicht >7000bar sind, sagte ich doch, dass auch in diesen tiefen das gleichgewicht noch kein bischen auf die seite des H2O2 verschoben ist

Zitat:
Das aber so, dass im Flascheninneren ein Druck entsteht, der die Reaktion zu H2O und O2 verhindert.

der zustand wäre erreicht, wenn ein gleichgewicht entsteht
das wäre unter genau den bedinungen, in denen O2 mit H2O zu H2O2 reagiert!

kurz und knapp: für dich nicht machbar
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salmiakgeist




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Verfasst am: 11/6/2011, 00:57  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

OK, danke für die Infos. Very Happy

Dann hatte ich dich zuerst falsch verstanden Laughing
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Entropie

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Verfasst am: 11/6/2011, 03:36  Titel:  Re: H2O2 Zersetzung mit Druck hemmen möglich? Antworten mit ZitatNach untenNach oben

salmiakgeist hat geschrieben:
Nach dem Schulversuch der H2O2-Zersetzung mit Hilfe von Braunstein hatte ich mich gefrag, ob es möglich ist die Katalyse mit Hilfe von Überdruck zu unterbrechen bzw. vollständig zu hemmen.


Rein theoretisch betrachtet ist das bei einem absurd hohen Überdruck möglich, der aber praktisch
nie erreicht werden kann, da er astronomisch hoch (nach der Zahl von Lemmi > 10^17 atm.) wäre.
Den genauen Druck muss man berechnen. Dann würde die Reaktion theoretisch stoppen.

Zitat:

Vereinfacht: In eine PET-Flasche etwas Mangandioxid und Wasserstoffperoxid füllen und warten bis die Reaktion durch den Überdruck zum stehen kommt.
Die Mehrweg-PET's halten ja biszu 20 Bar Druck aus.


Bloss nicht probieren! Du riskierst das Augenlicht von Dir und anderen, da ausgerechnet Wasserstoffperoxid
(selbst in starker Verdünnung bis ca. 3% oder sogar weniger) eine der Substanzen ist, die, wenn sie etwa als
Spritzer ins Auge gelangen, im Auge besonders schweren Schaden anrichten.
Wenn das jemand abbekommen würde, könnte das als gefährliche Körperverletzung geahndet werden.
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salmiakgeist




Hier seit: 11.05.2008
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Verfasst am: 11/6/2011, 11:42  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Ok, damit hat sich dieser Versuch erledigt. Ist mir einfach zu gefährlich, denn verletzen möchte ich auf jeden Fall niemanden.

Danke für die schnellen Antworten. Smile
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Quecksilber



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Verfasst am: 11/6/2011, 11:46  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

ein Königreich für ein gutes Überdruckventil....

wenn ich mich nicht irre, gibt es Sauerstoffgeneratoren, für Unfälle z.b. im U-Boot, die auf H2O2-basis arbeiten und Sauerstoff unter hohem Druck bereitstellen.
und dann noch Torpedos, die H2O2 verwenden um es zu Wasserdampf und Sauerstoff zu zersetzen und damit unter Wasser rumflitzen.

wenn das geht, wird da echt viel Druck drin sein, wenn du das ausprobieren willst, musst!! du ein zuverlässiges Überdruckventil verwenden und zusätzlich noch eine Berstscheibe parallel zum Ventil verbauen, die bricht und den O2 ablässt, falls doch noch was passieren sollte.

Drücke im paar-100bar-Bereich sind nicht "mal so" beherrschbar.
bei Sauerstoff kommt noch die oxidierende Wirkung dazu, bei Schweißflaschen wird sehr penibel drauf geachtet, kein Öl oder andere brennbare Stoffe im hochdruck-Pfad zu haben.

@ Entropie: wenn das H2O2 bei der platzenden Flasche trifft, kann das leicht in eine Schwere Körperverletzung münden.... (Augentreffer). Dann wirds noch teurer......


Philipp
_________________
Hg. - Quecksilber - Ordnungszahl 80 - Atommasse 200,59u
Aussehen: silbern, glänzend, bildet Perlen
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Entropie

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Verfasst am: 14/6/2011, 03:27  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Quecksilber hat geschrieben:

@ Entropie: wenn das H2O2 bei der platzenden Flasche trifft, kann das leicht in eine Schwere Körperverletzung münden.... (Augentreffer). Dann wirds noch teurer......


Da ich so eine Panne befürchtet hatte, hatte ich mich in die Diskussion einschaltet, denn diese Gefahr kennt
vermutlich nicht jeder hier.
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bromschlucker



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Verfasst am: 14/6/2011, 10:33  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Wenn der Fragensteller Lust hat, kann er ja mal nachrechnen, bis zu welchem Druck dass denn funktioniert. Mit den einfachsten Formeln der Thermodynamik is das kein Problem und die kriegt man ja bei chemga.. viel spaß Wink
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