Intensité du courant de l'électrolyse de zinc

[Marie S]

Bonjour, il s'agit d'un exercice dans lequel pour élaborer du zinc, on fait une électrolyse de la solution aqueuse d'ions zinc Zn II. La cathode est de l'aluminium et l'anode du plomb. Voici un extrait de l'énoncé: La tension est en moyenne de 3.5 V aux bornes des électrolyseurs. Toutes les 48 heures, le zinc est décollé des cathodes par pelage. La production peut atteindre 3,0 tonnes par jour et par cellule de 86 cathodes.

La question est: Calculer l'intensité du courant qui doit traverser chaque cellules sachant que le rendement en courant est de 90%.

Je pensais faire de cette manière:

Pour 48h:
On peut calculer nZn= mZn / MZn = (6\(\times 10^6\)grammes \(\times\) 86) / 65,4
D'après la demi-équation de la réduction du zinc, on a:
ne-= 2 \(\times\) nZn
On sait que ne- = Q / q
D'où Q = ne- \(\times\) q

D'où I = Q / delta t
I = [ 2 \(\times\) nZn \(\times\) q ] / 3600 \(\times\)48
Avec tous les nombres on obtient I0= 8 812 223,921 A
Mais comme le rendement est de 90%:
I= I0 \(\times\) 90 / 100 = 7 931 001, 529 A.

Voila, est-ce bien le bon résultat et surtout la bonne méthode et les bons calculs ???
Merci d'avance

[SoS(3)]

Bonjour Marie,
deux remarques : la production de 3 t est je pense la production pour les 86 cathodes (soit 1 cellule) donc il n'est pas nécessaire de multiplier par 86.
- pouvez vous préciser ce que vous notez q .
- et enfin une petite erreur de raisonnement à la fin puisque vous calculez l'intensité nécessaire pour la production, le rendement étant de 90 % , il faut donc une intensité supérieure et non inférieure .

[Marie S]

D'accord, donc je ne multiplie pas par 86 !
Et q désigne en fait la charge électrique transportée par une mole d'électrons \(q=9,65 \times 10^4 C\)
Et pour le rendement alors, je me doutais bien que ce n'était pas ça, je pensais aussi à augmenter l'intensité de 10% pour avoir un rendement de 100% ??
Est-ce cela ?

[Marie S]

Bonsoir, je ne multiple donc pas par 86, ce n'est pas à faire d'accord.
On désigne par q la charge électrique transportée par une mole d'électrons: \(q = 9,65 \times 10^4\)
Et pour le calcul à propos du rendement de 90%, je me doutais qu'il ne fallait pas faire comme ça, et je pensais aussi à augmenter l'intensité de 10% pour avoir un rendement nécessaire de 100%. Est-cela qu'il faut faire ??

[SoS(38)]

Bonsoir,

Effectivement , les courants dans chaque cellule vont être de l'ordre de 110 kA .

Oui, pour le pourcentage. Précisez le calcul à effectuer par rapport à la valeur de I brute trouvée pour conclure.