Entlösevorgang NH4NO3

Wissenschaft Chemie
#1

hallo!

Ich hab ne Ammoniumnitrat-Lösung und will das Ammoniumnitrat rausbekommen.
Der Entlösevorgang von Ammoniumnitrat ist ja exotherm, doch um diesen Vorgang durchzuführen, muss ich ja Energie aufwenden.
Meine Frage ist nun, ob der gesammte Vorgang unterm Strich auch wirklich exotherm ist, d.h. ich will wissen, ob, wenn ich das Ammoniumnitrat aus den Wasser herausziehe, ich mehr Energie rausbekomme als ich reinstecke.

vielen Dank schonmal für eure Antworten!
Gruß
Paul

PS:
Was für Verfahren gibt es eigentlich, um das Zeug da rauszubekommen?
Destillation, Elektrolyse und Umkehrosmose fallen mir ein…
Gibt es noch was anderes?
Wieviel Energie müsse ich in jedes Verfahren stecken, um 1 mol Salz herauzuziehen?

#2

Der Entlösevorgang von Ammoniumnitrat ist ja exotherm, doch um
diesen Vorgang durchzuführen, muss ich ja Energie aufwenden.

Das liegt daran, dass die Prozessentropie stark negativ ist. Deshalb lässt sich das Gemisch nur noch mit Gewalt trennen.

Meine Frage ist nun, ob der gesammte Vorgang unterm Strich
auch wirklich exotherm ist, d.h. ich will wissen, ob, wenn ich
das Ammoniumnitrat aus den Wasser herausziehe, ich mehr
Energie rausbekomme als ich reinstecke.

Ja, das tust Du. Allerdings kannst Du mit der Energie wegen der Entropie nicht mehr viel anfangen.

PS:
Was für Verfahren gibt es eigentlich, um das Zeug da
rauszubekommen?
Destillation

Bis zur Reinsubstanz geht das nur mit Vakuumdestillation. Ansonsten schafft man es damit nur bis zu einer konzentrierten Lösung, die sich beim weiteren Erhitzen unter Lachgasentwicklung zersetzt. Allerdings wird das Salz in großen Mengen beim Abkühlen der Lösung ausfallen. Die Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit ist wirklich beeindruckend.

Elektrolyse

Wie soll das gehen?

Umkehrosmose

Damit kannst Du es zumindest aufkonzentrieren.

Gibt es noch was anderes?

Die eigentliche Herausforderung besteht darin, das Zeug trocken zu bekommen. Aber bevor ich darauf eingehe, musst Du uns erst einmal den Hintergrund Deiner Frage erläutern.

Wieviel Energie müsse ich in jedes Verfahren stecken, um 1 mol
Salz herauzuziehen?

Im einfachsten Fall (Lösung verdunsten lassen) gar keine.

#3

huhu!

Ja, das tust Du. Allerdings kannst Du mit der Energie wegen
der Entropie nicht mehr viel anfangen.

Nunja, es kommt Wärme raus.
Und die kann ich in zB Strom umwandeln.

die sich beim weiteren Erhitzen unter Lachgasentwicklung zersetzt.

Das Ammoniumnitrat war nur ein Beispiel für ein sich endotherm lösendes Salz. Ich hab einfach das erste Beispiel genommen, dass ich im Internet gefunden habe.
Gibt es vielleicht ein besseres bzw. einfacheres?

Allerdings wird das Salz in großen Mengen beim Abkühlen der Lösung :ausfallen. Die Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit ist wirklich :beeindruckend.

Das mit dem Abkühlen ist ne gute Idee!
Doch wird der Vorgang dann noch insgesamt exotherm sein?
Denn wenn ich das Zeug abkühle, wird es beim Ausfallen ja wieder warm, weil der Entlösevorgang exotherm ist.
Also müsste ich es stärker abkühlen als es warm würde, was hieße dass der Vorgang nicht mehr insgesamt exotherm wäre.

Elektrolyse

Wie soll das gehen?

Das geht vielleicht bei Ammoniumnitrat nicht, aber bei anderen Salzen.

Die eigentliche Herausforderung besteht darin, das Zeug trocken zu bekommen.

Mir geht es wie gesagt nicht um Ammoniumnitrat; es kann jedes andere endotherm lösende Salz sein.

Aber bevor ich darauf eingehe, musst Du
uns erst einmal den Hintergrund Deiner Frage erläutern.

Ich hab mich einfach gefragt, ob der exotherme Vorgang beim Entlösen von Salzen auch wirklich in der Praxis exotherm sein kann.
Wäre es möglich, eine Maschine zu bauen, in die ich Salzlösung einfülle, die dann Salz und Wasser trennt und dabei Strom produziert?
Wäre es möglich, eine Salzlösung als Energiequelle zu nutzen?

Gruß
Paul

#4

Hi,

ich hab deinen Beitrag auch gelesen und überlegt, zu antworten.

Das hab ich aber genau deswegen nicht getan, weil ich den Beitrag der Entropie nicht einschätzen konnte. Mein Vorschlag wäre gewesen, die Destillation im Gegenstromprinzip mit Wärmerückgewinnung durchzuführen.

Aber die Entropie ist eben ein Faktor, den man berücksichtigen muss. Wenn du - anderes Beispiel - ein Glas Wasser ins Zimmer stellst und wartest, bis es verdunstet ist, kannst du die Vedunstungswärme dann zurückgewinnen?

Eine praktische Nutzung ist auszuschließen. Schon deine Frage hat wahrscheinlich mehr Energie durch die nötige Internet-Infrastruktur verbraucht als durch Ammoniumnitrat je reinkommen könnte.

Falls du grad ein Gmmiband zur Hand hast: Zieh mal kräftig dran und halt’s an die Lippe: wird kalt. Die Wärme, wenn du’s wieder locker lässt, ließe sich theoretisch nutzen, aber halt praktisch nicht.

Gruß

#5

hallo!

Eine praktische Nutzung ist auszuschließen. Schon deine Frage
hat wahrscheinlich mehr Energie durch die nötige
Internet-Infrastruktur verbraucht als durch Ammoniumnitrat je
reinkommen könnte.

Es geht mir nicht um eine praktische Energiegewinnung aus Salzlösungen, die auf der Erde vorliegen.
Es geht mir um die Beantwortung der Frage, ob der Entlösevorgang von bestimmten Salzen wirklich real exotherm ist, oder ob dies lediglich eine theoretische Konstruktion ist.
Man hat ne Salzlösung. Man hat nen Kasten mit nem Stecker. Man füllt die Lösung nun in den Kasten
Kann man nun das Innere dieses Kastens so gestalten, dass aus dem Stecker mehr Strom rauskommt als man reinsteckt?

Wenn das keiner beantworten kann:
Wie könnte man es am einfachsten ausprobieren?
Welche Methode wäre am besten geeignet?

Gruß
Paul

#6

Hi Paul,

Es geht mir um die Beantwortung der Frage, ob der
Entlösevorgang von bestimmten Salzen wirklich real exotherm
ist, oder ob dies lediglich eine theoretische Konstruktion
ist.

das hängt eben von der Entropie ab, falls dir das nichts sagt, es ist der Grad der Wahrscheinlichkeit bzw. Unordnung eines Zustands.

Nimm - wieder ein neues Beispiel - 1 l NaCl-Lösung und 1 l KCl-Lösung und mische diese. Dabei wird keine nennenswerte Wärme frei oder verbraucht. Trotzdem brauchst du für die Trennung Energie.

Es ist - vereinfacht - wie zuhause, Unordnung entsteht von allein, beim Aufräumen kommst du gehörig ins Schwitzen.

Das Ganze kann man auch ausrechnen, aber damit bin ICH im Moment überfordert, und traue erstmal meinem Vorposter.

Kannst dich ja mal in das Thema Entropie einarbeiten,
viel Spaß, Zoelomat

#7

Moin,

d.h. ich will wissen, ob, wenn ich
das Ammoniumnitrat aus den Wasser herausziehe, ich mehr
Energie rausbekomme als ich reinstecke.

meinst Du so was?
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmekissen

Gandalf

#8

huhu!

meinst Du so was?
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmekissen

Ich muss das Zeug ja vorher erhitzen.
Ist der Vorgang insgesamt also exotherm?

Gruß
Paul

#9

hallo!

könntest du mir sagen, wo (Buch, Veröffentlichung, Wikipedia usw.) man den Begriff: „Entlösevorgang“ erklärt findet?

MfG

watergolf

#10

hab ich selbst erfunden :smile:
huhu!

könntest du mir sagen, wo (Buch, Veröffentlichung, Wikipedia
usw.) man den Begriff: „Entlösevorgang“ erklärt findet?

Den Begriff habe ich selber erfunden.
Wenn etwas gelöst wird, findet ein Lösevorgang statt.
Was ist das Gegenteil von „lösen“?
keine Ahnung…
oh
Gerade fällt mir „trennen“ ein.
Vielleicht wäre also „Trennvorgang“ verständlicher.

hm
Ich mag meinen „Entlösevorgang“ trotzdem.

Gruß
Paul

#11

Hallo,

Ich mag meinen „Entlösevorgang“ trotzdem.

Egal wie kreativ du die Reindarstellung des Ammoniumnitrats aus einer wässerigen Lösung heraus nennst, sei bitte vorsichtig, sonst könnte es bei der hohen Explosionsgefährlichkeit von trockenem Ammoniumnitrat rasch zum „Ablösevorgang“ für deine jetzt noch hoffentlich gesunden Finger kommen.

Gruß

watergolf

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#12

Wenn sich das AN komplett im Wasser gelöst hast kannst du die Lösung kurz aufkochen und danach bei 5 Grad in den Kühlschrank stellen, die Ammoniumnitratkristalle fallen innerhalb weniger Stunden aus.