Electrodeposition

Inleiding:

In dit experiment laten we een fysiek object groeien en kunnen we in principe de fractale dimensie meten.

We voeren ElektroChemisch Depositie experiment (ECD) uit. Het ECD experiment wordt uitgevoerd tussen twee plastic platen, Tussen deze twee platen bevindt zich een centrale negatieve elektrode, omgeven door een cirkelvormige positieve elektrode.

Deze opstelling noemen we een elektrolytische cel, schematisch weergeven in onderstaande figuur.

Werkwijze:

  • Buig de 1 mm draad in een rechte hoek ca. 2 cm. van het einde van de draad. Duw het door de onderkant van bodemplaat, waar een gat in het midden zit. Vanuit dit midden loopt de draad dus onder de bodemplaat naar de rand waar het verbonden kan worden met de voedingsbron.
  • Plaats de bodemplaat op (bv) rubber voetjes op een plat oppervlak naast de voedingsbron waarbij de draad recht omhoog steekt.
  • Verwijder de isolatie van de dunne koperen draad door deze weg te halen met schuurpapier(1). Buig deze draad in een cirkel met een diameter van 2 tot 4 cm. Laat een opening tussen het begin en het eind van de cirkel zodat de draad elkaar niet kruisen.
  • Plaats de cirkelvormige draad op the bodemplaat en centreer het gat in die plaat. Bewerk de draad totdat deze plat op de plaat ligt.
  • Giet de elektrolyt vloeistof in het midden van de plaat zodat de cirkel helemaal opgevuld wordt. Zorg ervoor dat er geen luchtbellen in de vloeistof zitten.

  • Plaats de topplaat over de bodemplaat dusdanig dat de verticale centrale draad door het gat in beide platen gaat. De topplaat moet op de cirkelvormige draad rusten. Er moeten geen luchtbellen tussen de draden zitten (elektrodes). Klem de platen tegen elkaar aan m.b.v. klemmetjes.
  • Verbind the spanningsbron met de elektrodes. De aan de centrum elektrode.
  • Plaats een vel papier beneden de opstelling zodat de patroongroei beter te zien is gedurende het experiment(2).

 

 

(1) Indien je een stukje luidsprekerdraad neemt dan is dat opgebouwd uit vele dunne draadjes. Trek een van die draadjes eruit en je hebt een perfecte dunne draad.

(2) Ik heb het de fractal laten groeien onder mijn QX3 microscoop en op verschillende tijdstippen een foto gemaakt. Deze heb ik daarna samengevoegd om het filmpje hierbeneden te maken.

 

Resultaten:

 

Literatuur:

  • Andrew Harrison; Fraclals in Chemistry; Oxford Universitry Press; 1995.

  • D.B. Hibbert, J.R. Melrose; Copper electrodeposits in paper support; Physical Review A; 38(2); 1988; p. 1036-1048

  • Shaun N. Atchison, Rober P. Burford and D. Brynn Hibbert; Chemical effects on the morphology of supported electrodeposited metals; Journal of Electroanalytical Chemistry; 371; 1994; p. 137-148

Relevante websites:

 


08-01-2017