Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

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logan113
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Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar logan113 » 20 Avr 2017, 22:15

Bonjour à tous.

Je suis à la recherche d'une solution pour recycler du chlorure de fer(III) usagé par électrolyse. Ça fait pas mal de temps que cette idée me trotte dans la tête car le procédé existe industriellement mais utilise des membranes qui coutent très cher. Le chlorure de fer est utilisé pour dissoudre du cuivre suivant la réaction 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2. D'autres réactions vont intervenir CuCl2 + Cu → 2CuCl et 12 FeCl2 + 2 H2O + O2 = 8 FeCl3 + 4 Fe(OH)3 (pas sur pour cette dernière). On a donc dans ce bain usagé principalement comme sous produit FeCl2, CuCl2, CuCl qui est insoluble, et peut être Fe(OH)3 insoluble également.

Le but de l’électrolyse serait de déposer le cuivre en solution sur une électrode et sur l'autre de produire des ions fer(III) et tout ça en évitant les dégagements gazeux de dichlore Cl2 un gaz très toxique. J'ai donc penser à une électrode de cuivre ou se ferait le dépôt et une électrode de graphite ou se ferait la régénération du fer(III).

on aurait sur une électrode Cu2+ + 2e- -> Cu et sur l'autre 2Fe2+ -> 2Fe3+ +2e-. Ca c'est ce que mon petit cerveau rabougri par la vieillesse du gars qui a passé sont Bac S y a 17 ans peut comprendre.

Ma question est la suivante :

1°) Quelle est la tension optimale que je dois appliquer entre les électrodes? Si y a le détail ça peut être intéressant.

D'avance merci

Maurice
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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar Maurice » 24 Avr 2017, 18:08

Si tu électrolyses ta solution, tu auras effectivement du métal cuivre à la cathode, et du chlorure ferrique à l'anode. La cathode devrait être en cuivre, et l'anode en graphite ou en platine, Mais il n'est pas certain que la quantité de cuivre en solution corresponde à celle de fer ferreux.
Quand on laisse stagner une solution contenant les ions dont tu parles, elle ne contient pas de cuivre(I) et de fer ferreux. L'action de l'oxygène de l'air fera que tout le cuivre sera sous forme Cu2+ et le fer sous forme ferrique. Mais ce fer sera surtout présent sous forme d'hydroxyde ferrique insoluble. Il faut d'abord le faire passer en solution en ajoutant de l'acide HCl concentré. S'il y a encore du fer ferreux, tu peux l'oxyder avec de l'eau oxygénée.
Si tu veux te débarrasser du cuivre présent en solution, tu peux l'électrolyser certes. Mais tu peux aussi utiliser de morceaux de fer métallique (fil de fer, clous). Ce fer métallique réagit avec le cuivre, et le dépose sous forme de cuivre métallique brun et insoluble, qui tombe au fond du récipient. Ce procédé rajoute du fer en solution, ce qui n'est probablement pas un mal (selon moi). L'ennui, c'est que ce fer métallique va aussi réduire les ions ferriques en ions ferreux, qu'il faudra ensuite réoxyder avec de l'eau oxygénée Tout dépend de la concentration du FeCl3 que tu désires obtenir, ce que j'ignore.

HerveP
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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar HerveP » 21 Déc 2017, 10:42

— Bonjour à tous les membres de ce forum !
—J'ai effectivement appliqué cette solution d'électrolyse du FeCl3 et je peux vous certifier que ça marche !
— Sur cet autre forum, à cette page, vous trouverez (sous mon pseudo “Hervé-P”) une image décrivant très simplement la méthode de recyclage, qui peut être utilisée pendant qu'on grave un circuit, le cuivre attaqué se retrouvant aussitôt sur le charbon négatif !
— Au début, sur le charbon +, il y aura un dégagement gazeux à l'odeur bizarre mais, une fois que le perchlo aura perdu sa teinte verdâtre, ce dégagement gazeux cesse.
— Très content de t'avoir aidé, Logan113. Cordialement !

JPMoulin
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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar JPMoulin » 22 Déc 2017, 17:55

Cher ami du forum

D'abord, je vais te dire que celui qui te repond a passe son bac il y a 50 ans ; un très vieux répond a un jeune qui se fait vieux donc, donc entre nous pas de complexes.

Ma réponse n'est pas savante car j'ai toujours été qu'un amateur en chimie et mon point de vue très très pratique. Il a le mérite par contre d'avoir été teste plusieurs fois.

Je fais assez souvent des montages électroniques et des montages de microcontroleurs a chaque fois que j'ai besoin d'un petit appareil domestique (par exemple appareil qui régule l'hygrométrie , répulsif a sansonnet , générateurs de courant pour les led pour faire de la culture en interne (pour les pousses de tomates que je sème en février, rassure toi !)) et je fais mes circuits imprimes moi meme .
Je dissous le cuivre non protege (par résine photo sensible ou par du vernis a ongle.

Regeneration de la solution :

Il y a peut être 5 ans, je me suis amuse a mettre ma solution untilisee (je présume qu'elle doit contenir en plus de FeCl3 du chlorure cuivrique ou un truc de ce genre) dans un bêcher ou un pot a confiture, a disposer deux énormes clous de charpente de part (coudes a leur extrémité supérieure afin de tenir tout seul sur le bord supérieur du pot) et d'autre du pot ou du bêcher et a les relier a + et au - d'une alimentation stabilisee de laboratoire comme toute personne qui fait de l'electronique en possède une, je dispose en série un ampèremètre metrix pour contrôler le courant qui traverse la cuve.

On fait donc partir l'électrolyse et on recueille a la cathode de jolis agrégats de cuivre.

On recueille après plusieurs heures suffisamment de cuivre pour penser avoir recupere tout le cuivre dissout lors de la gravure du circuit (cf la perte de poids du clou anode).

J'ai remarque que plus l'électrolyse est rapide (par exemple réglage de la tension pour avoir un courant d'un ampère) plus l'agrégat de cuivre est fragile si bien qu'il tombe au fond de la cuve, ce que je veux éviter (voir la suite).
Si on fait une électrolyse lente, par exemple avec un courant de 250 mA, on peut alors venir toutes les heures auprès de la cuve on sort le clou cathode et on peut alors avec un sopalin enlever la houppelande de cuivre (qui n'a pu tomber au fond) pour reposer le clou dans la solution et ainsi de suite.
J'arrete l'opération après 3 ou 4 heures ; on observe alors que le clou anode a maigri, on peut s'amuser a le peser et a utiliser la différence d poids comme indicateur de la quantité d'électricité qui a traverse la cuve.

Le FeCl3 de mon flacon de un litre prolabo est presque aussi vieux que moi :vieux: mais semble être tout aussi actif qu'a ses premiers jours lui !

Amities.

J-P Moulin

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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar HerveP » 23 Déc 2017, 08:04

— Bonjour, JPMoulin :vieux: .
— Quand je recycle le perchlo avec mes 2 charbons de pile, je m'aperçois qu'il y a un dégagement gazeux à l'anode (au +). Peut-être que remplacer ce charbon + par une électrode en FER (comme ton clou de charpentier !) permettrait au chlore en excès de se recombiner au fer et de ce fait d'éviter ce dégagement gazeux !?… À tester, tiens !
— Par contre, pour récupérer le cuivre au charbon –, je garde le charbon dans son “enceinte” de filtre genre filtre à café permanent !
— En tous cas, ça confirme le fait qu'on peut garder son perchlo très très longtemps sans le jeter (surtout que là où j'habite, ça ne “court pas les rues”, du perchlo neuf) !
— Cordialement !

JPMoulin
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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar JPMoulin » 28 Déc 2017, 20:10

Bonsoir HerveP

J'ai pense au clou de fer comme anode pour deux raisons :

1 - Quand je fais une manip ou il y a substitution possible , j'ai toujours peur de faire le mauvais choix ; toi qui fait de l'électronique tu comprendras facilement -> inversion d'un condensateur chimique ou implantation du circuit intègré dual in line dans le mauvais sens
En prenant anode et cathode en fer je ne risquai pas.

2 - J'ai des batons de carbone recuperes a des piles de type Leclanche et dans des lampes a arc, mais je prefere toujours la solution la plus simple.

Avec une anode en fer, on fait surement du Fe Cl3 ; toujours est il qu'on a pas de dégagement gazeux.

Je me suis dit d'ailleurs avant meme de commencer que je faisais un truc très simple permettant d'échanger du Fer contre du Cuivre.

Tu peux trouver du FeCl3 en sachets (et meme des produits qui neutralisent le FeCl3 je me demande bien ce que c'est) chez tous les bon vendeurs pour électroniciens, je m'approvisionne souvent chez gotronic et avant faillite selectronic et quand c'est très rare chez Farnell, ils ont tout, je fuis comme la peste Conrad pour des raisons que je peux très bien expliquer (sur demande :joie: ) .Tout ces renseignements sont gratuits, je ne suis pas intéresse par ces vendeurs.

Je vais regarder sur ebay, ce serait bien le diable si on ne trouve pas du FeCl3, on trouve des trucs insensés (quand on aime la chimie) tu peux acheter du gadolinium, j'ai bien trouve de l'acide fluorhydrique sur ebay anglais il y a 4 ou 5 ans !!!!


Enfin je te conseille de faire cela avec un tout petit courant si tu ne peux pas rester a cote pour enlever les houppes de cuivre avant qu'elle ne tombent au fond. Car au dessus de 1 ampère les houppes sont constituées de tout petits cristaux de cuivre qui tombent. Je mettais environ 250 milli et j'enlevais la houppe au Sopalin toutes les heures.

Amicalement.

J-P Moulin

JPMoulin
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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar JPMoulin » 28 Déc 2017, 20:33

tu peux acheter 1 kg de FeCl3 en tapant sur ebay anglais Iron chloride

https://www.ebay.co.uk/itm/Ferric-Chlor ... SwnsZZiNYs

ça coute 30 livres envoi compris.

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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar brusicor02 » 29 Déc 2017, 17:15

Et même en droguerie de France, ça se trouve : https://www.mon-droguiste.com/chlorure-de-fer-iii,fr,4,CHLFER64201KMR.cfm
♫ Because you know all about that base, 'bout that base, no acid ! ♫

HerveP
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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar HerveP » 01 Jan 2018, 18:59

— Bé, tu vois, si je soude un fil rouge sur le clou en fer et un fil noir sur le charbon dans son enceinte de filtre, je ne risque pas de me tromper car le cuivre est un ion positif (Cu++) et se laisse attirer par une électrode négative !
— Contrairement à toi, je n'ai pas de fines aiguilles de cuivre : j'ai un dépôt assez solide qui adhère parfois bien au charbon ! 'Faut dire que je n'injecte pas beaucoup de courant… Mais je vais voir avec l'anode en fer !
— Mais là où j'habite (en plein océan Indien, à environ 800 km à l'est de Madagascar !), je préfère garder mon perchlo et me le recycler par électrolyse ! Au moins là, je suis sûr de ce que je fais. Je suis comme toi : j'expérimente !
— Pour l'instant, comme je ne fais que des pièces uniques, je travaille sur de vieux circuits imprimés à trous métallisés que je débarrasse de toutes leurs pistes, ne gardant que les trous ! Ensuite, une fois le circuit “routé”, je le câble avec du fil de transfo autosoudable, une fois positionnés les composants. Comme ça, si je fais une erreur de routage, c'est facile à corriger. Et quand ça fonctionne, je le garde tel quel ! Voici d'ailleurs un exemple. C'est un circuit de testeur ESR pour tester les condensateurs chimiques :
12.jpg

— Tu dis :
JPMoulin a écrit :(et meme des produits qui neutralisent le FeCl3 je me demande bien ce que c'est)

— C'est tout simplement de la soude caustique (du “Destop”, quoi !), qu'on peut utiliser à raison de 6 à 7g/l comme révélateur pour circuits imprimés photosensibles ! Donc, les deux produits séparés peuvent être utilisés pour l'électronique ! Pour le “Destop” dilué, tu peux, une fois saturé, t'en servir pour décaper tes tuyaux de vidange en le versant dans ton évier ou ton lavabo !
— Merci de tes précisions. Cordialement !

JPMoulin
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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar JPMoulin » 02 Jan 2018, 13:11

Bonjour

je vais ouvrir un nouveau sujet sur le forum physique quoique le sujet soit non de la physique mais de la technologie.

"quelques tours de main pour fabriquer des circuits imprimes".

amities

J-P Moulin.

HerveP
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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar HerveP » 02 Jan 2018, 14:52

— Hôké ! Je vais suivre ça de très près (vert) !


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