Форум химиков на сайте ХимЛаб

СhemistLab.ru

Главная | Помогите сделать электрохромное стекло! - Форум | Регистрация | Вход
Понедельник
23.01.2017
17:47
Гостевая книга
Информация о сайте
Приветствую Вас Гость |
[ Новые сообщения · Участники · Администрация · Правила форума · Поиск · Таблица Менделеева ]

Страница 1 из 212»
Форум » Химия и технология » Неорганическая химия » Помогите сделать электрохромное стекло! (Нужна помощь)
Помогите сделать электрохромное стекло!
MagicDisplayДата: Суббота, 15.02.2014, 18:28 | Сообщение # 1
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
Статус: Offline
Всем привет!

Есть такая штука как «умное стекло», «электрохромное стекло» или «стекло с изменяющимися свойствами».

Один из видов получения (самый простой) это путем погружение стекла с токопроводящим слоем, в берлианскую глазурь, подробно опыт можно увидеть тут http://education.mrs...isc.edu/291.htm притом как описание так и видео, а вот уже готовый продукт http://www.youtube.com/watch?v=d_qmSJ6fHnE  В чем же проблема, если все есть спросите вы! Проблема в том что я не химик и довольно слабо знаю наш любимый Ингиш...

Насколько я понял берется стекло или любая поверхность с токопроводящим слоем, благо такие пленки можно купить, и окунается в берлианскую глазурь на некоторое время несколько раз, при этом к пластине должен быть подведен ток нужным образом. Может ли кто из присутствующих описать этот процесс более подробно, для "ЧАЙНИКОВ" так сказать? Методом берешь вот это и вот это, которое покупаешь там то и там то (думаю ингридиенты не проблема, все таки формула вроде как относительно простая), смешиваешь так и так мешаешь там, подогреваешь, пляшешь вокруг них с бубном и т.д., потом подсоединяешь то то и то то и т.д...

Еще несколько теоретических вопросов если позволите,
1. на всех подобных видео площадь этого "умного стекла" очень не большая, так как процесс затемнения-просветления происходит не мгновенно а постепенно, как думаете возможно ли сделать покрытия относительно большого размера скажем 1х.0.5 метра?
2. Есть 3 способа форматирования смарт стекла, все описаны в википедии, НО 2 других очень дороги в производстве я достаточно сильно углубился в тему, и даже найдя поставщиков в Китае понял что жидкие кристаллы используемые в технологии не будут достаточно дешевыми что бы можно было получить цену меньше 200 долларов за 1м2. В связи с этом вопрос насколько дорогая эта самая берлианская глазурь? Насколько дороги и редки компоненты для её приготовления?

Буду рад любым отзывам критике и доп. вопросам связанных с темой. Заранее спасибо!
 
FilIgorДата: Суббота, 15.02.2014, 18:45 | Сообщение # 2
Эксперт
Группа: Администраторы
Сообщений: 5967
Статус: Offline
Цитата MagicDisplay ()
берлианская глазурь

Ну надо же так напутать...
Берлинская лазурь!
Делается она из гексацианоферрата (II) калия (желтая кровяная соль) и хлорного железа (хлорид железа (III)).
Оба вещества стоят копейки.

It's futile to speculate about what might have been
 
MagicDisplayДата: Суббота, 15.02.2014, 20:37 | Сообщение # 3
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
Статус: Offline
FilIgor, это радует, всего 2 эллемента? А это покрытие будет менять цвет под воздействием тока?

Сообщение отредактировал MagicDisplay - Суббота, 15.02.2014, 20:39
 
FilIgorДата: Суббота, 15.02.2014, 21:39 | Сообщение # 4
Эксперт
Группа: Администраторы
Сообщений: 5967
Статус: Offline
Ну, что я Вам скажу, прочитал я это дело (английский там совершенно несложный).
Суть в том, что изначально берется смесь гексацианоферрата (III) калия (красная кровяная соль) и хлорного железа (хлорид железа (III)). Эти вещества не реагируют с образованием берлинской лазури. При наложении потенциала на стекло происходит электровосстановление железа (III) до железа (II), и реакция эта идет как раз на поверхности стекла, за счет чего образующаяся лазурь образует на стекле слой.
Но вам уже нужно иметь токопроводящее стекло (Conductive Glass) и платиновая проволока (platinum wire) - это как минимум. И уж я не знаю, где Вы разживетесь электрохимическим аппаратом для получения циклической вольамперной характеристики (Electrochemical apparatus for obtaining cyclic voltammograms).
А так - да, все понятно, ничего сложного.


It's futile to speculate about what might have been
 
ЕфимДата: Суббота, 15.02.2014, 21:58 | Сообщение # 5
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 1785
Статус: Offline
Цитата MagicDisplay ()
FilIgor, это радует, всего 2 эллемента? А это покрытие будет менять цвет под воздействием тока?

Получающаяся плёнка меняет цвет в результате обратимого электродного ред-окс процесса, т.е. изменение цвета - результат химической реакции под воздействием тока.
Тут не просто стекло, плёнка и напряжение. Тут нужен электролит и второй электрод. То есть, вся система - это слоёный пирог: стекло - оксид олова - берлинская лазурь - электролит (раствор KCl) - противоэлектрод.
Как демонстрационный эксперимент - повторить это не сложно, тем более, что даны очень подробные инструкции. А вот соорудить из этого нечто коммерческое - тут, мне кажется, жидкие кристаллы вне конкуренции.


Сообщение отредактировал Ефим - Суббота, 15.02.2014, 21:59
 
MagicDisplayДата: Суббота, 15.02.2014, 22:17 | Сообщение # 6
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
Статус: Offline
Цитата Ефим ()
Получающаяся плёнка меняет цвет в результате обратимого электродного ред-окс процесса, т.е. изменение цвета - результат химической реакции под воздействием тока. Тут не просто стекло, плёнка и напряжение. Тут нужен электролит и второй электрод. То есть, вся система - это слоёный пирог: стекло - оксид олова - берлинская лазурь - электролит (раствор KCl) - противоэлектрод.
Как демонстрационный эксперимент - повторить это не сложно, тем более, что даны очень подробные инструкции. А вот соорудить из этого нечто коммерческое - тут, мне кажется, жидкие кристаллы вне конкуренции.
А можно поподробнее в чем проблема? Насчет жидких кристалов я копал довольно глубоко, меньше чем за 25-30 Долларов за грамм китайцы отказываются их продавать, а на метр нужно около 30 грамм. Так что дешевле покупать уже готовую пленку, но и это не дешево от 300 долларов за 1м2. Технология которую я предлагаю обсудить, на мой взгляд более выгодна, электропроводящая пленка стоит 10-15 долларов за м2, даже учитывая что нужно 2 слоя это не так уж дорого, берлианская лазурь вообще копеечная, так что мне бы всетаки хотелось докопатся до сути в этом методе, буду очень благодарен если еще что нибудь подскажите.
 
MagicDisplayДата: Суббота, 15.02.2014, 22:20 | Сообщение # 7
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
Статус: Offline
Цитата FilIgor ()
Ну, что я Вам скажу, прочитал я это дело (английский там совершенно несложный). Суть в том, что изначально берется смесь гексацианоферрата (III) калия (красная кровяная соль) и хлорного железа (хлорид железа (III)). Эти вещества не реагируют с образованием берлинской лазури. При наложении потенциала на стекло происходит электровосстановление железа (III) до железа (II), и реакция эта идет как раз на поверхности стекла, за счет чего образующаяся лазурь образует на стекле слой.
Но вам уже нужно иметь токопроводящее стекло (Conductive Glass) и платиновая проволока (platinum wire) - это как минимум. И уж я не знаю, где Вы разживетесь электрохимическим аппаратом для получения циклической вольамперной характеристики (Electrochemical apparatus for obtaining cyclic voltammograms).
А так - да, все понятно, ничего сложного.

Так уже что то проясняется, а если будет не токопроводящее стекло а токопроводящая пленка, вот такая http://russian.alibaba.com/product....6.html? Платинавая проволока заменима чем то другим? почему именно должна быть из платины? там вроде говорилось что можно заменить графитовым стержнем? или я что то не так понял? Насчет прибора щас буду искать, хотя я не совсем понимаю для чего именно он нужен sad Вот кстати еще есть доп информация http://education.mrsec.wisc.edu/nanolab/prussianblue/


Сообщение отредактировал MagicDisplay - Суббота, 15.02.2014, 22:26
 
FilIgorДата: Суббота, 15.02.2014, 22:21 | Сообщение # 8
Эксперт
Группа: Администраторы
Сообщений: 5967
Статус: Offline
Цитата MagicDisplay ()
Технология которую я предлагаю обсудить,

Я вот не видел, какую технологию Вы предлагаете обсудить. Продемонстрированный по ссылке опыт - это просто опыт, суть которого вам объяснили.

Цитата MagicDisplay ()
так что мне бы всетаки хотелось докопатся до сути в этом методе, буду очень благодарен если еще что нибудь подскажите.

Тогда совет один - переведите весь текст или попросите кого-то из знакомых, кто достаточно владеет английским. И докапывайтесь уже более предметно. Будут вопросы по существу - задавайте.

It's futile to speculate about what might have been
 
FilIgorДата: Суббота, 15.02.2014, 22:24 | Сообщение # 9
Эксперт
Группа: Администраторы
Сообщений: 5967
Статус: Offline
Цитата MagicDisplay ()
а если будет не токопроводящее стекло а токопроводящая пленка,

Надо пробовать.

Цитата MagicDisplay ()
почему именно должна быть из платины? там вроде говорилось что можно заменить графитовым стержнем?

Видите, все-таки что-то понимаете. Да, там это говорится, но тем не менее в опыте - проволока. Видимо, она технологичнее.

Цитата MagicDisplay ()
хотя я не совсем понимаю для чего именно он нужен

Для контроля процесса.

It's futile to speculate about what might have been
 
MagicDisplayДата: Суббота, 15.02.2014, 22:30 | Сообщение # 10
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
Статус: Offline
Цитата FilIgor ()
Я вот не видел, какую технологию Вы предлагаете обсудить. Продемонстрированный по ссылке опыт - это просто опыт, суть которого вам объяснили.
Ой, и правда забыл, вообщем есть вот такие http://www.youtube.com/watch?v=u-fl4ek2UGo покрытия, я решил копать как они изготавливаются и наткнулся на эти опыты, решил что если получаются опыты с небольшими"кусками" стекла, то можно сделать и с такими как на данном видео, отсюда и пошли все вопросы по теме smile
 
MagicDisplayДата: Суббота, 15.02.2014, 22:34 | Сообщение # 11
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
Статус: Offline
Цитата FilIgor ()
Тогда совет один - переведите весь текст или попросите кого-то из знакомых, кто достаточно владеет английским. И докапывайтесь уже более предметно. Будут вопросы по существу - задавай
Дело даже больше не в ангийском, я с горем пополам перевел конечно текст, но сами процессы мягко говоря не совсем ясны. Это как знаете для пенсионера компьютер которым он не разу не пользовался, даже зайти в браузер будет огромной проблемой, а мы с вами даже не поймем в чем тут вопрос, мне кажется с покрытием та же история, для человека понимающего в химии, это задачка из разряда 2х2, ну а я тут в качестве пенсионера sad
 
ЕфимДата: Суббота, 15.02.2014, 23:04 | Сообщение # 12
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 1785
Статус: Offline
Цитата MagicDisplay ()
но сами процессы мягко говоря не совсем ясны

В описанных опытах используется стекло, покрытое прозрачной проводящей плёнкой оксида олова. Её можно и самому на стекле получить. Она выполняет роль электрода.
Второй этап - осаждение берлинской лазури на этом электроде в процессе электролиза раствора красной кровяной соли и хлорного железа. Тут важен только контролировать напряжение и плотность тока, чтобы получить достаточно прочную, плотную и не слишком толстую плёнку берлинской лазури. Это делается методом научного тыка - экспериментированием. Платину, как пишут, можно заменить графитом.
Далее, если вести речь о технологии - можно взять подготовленное таким образом стекло с покрытием, нанести на него желированный (загущённый) электролит, содержащий хлорид калия. И покрыть это дело стеклом с той же самой проводящей поёнкой из оксида олова - это будет противоэлектрод. Получится такой "стеклопакет". 
Прикладываем напряжение к нашим электродам - и получаем электрохимическую реакцию. При окислении железа в плёнке берлинской лазури под действием тока она обесцвечивается, при обратном процессе - восстанавливает цвет.
Основная проблема в таких системах - это неполная обратимость реакции и разрушение электродов. Из-за этого количество циклов изменения цвета будет ограниченным, постепенно конструкция придёт в негодность. Сколько она прослужит - бог весть. Теоретически это не рассчитаешь.
 
MagicDisplayДата: Суббота, 15.02.2014, 23:25 | Сообщение # 13
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
Статус: Offline
Цитата Ефим ()
В описанных опытах используется стекло, покрытое прозрачной проводящей плёнкой оксида олова. Её можно и самому на стекле получить. Она выполняет роль электрода. Второй этап - осаждение берлинской лазури на этом электроде в процессе электролиза раствора красной кровяной соли и хлорного железа. Тут важен только контролировать напряжение и плотность тока, чтобы получить достаточно прочную, плотную и не слишком толстую плёнку берлинской лазури. Это делается методом научного тыка - экспериментированием. Платину, как пишут, можно заменить графитом.
Далее, если вести речь о технологии - можно взять подготовленное таким образом стекло с покрытием, нанести на него желированный (загущённый) электролит, содержащий хлорид калия. И покрыть это дело стеклом с той же самой проводящей поёнкой из оксида олова - это будет противоэлектрод. Получится такой "стеклопакет".
Прикладываем напряжение к нашим электродам - и получаем электрохимическую реакцию. При окислении железа в плёнке берлинской лазури под действием тока она обесцвечивается, при обратном процессе - восстанавливает цвет.
Основная проблема в таких системах - это неполная обратимость реакции и разрушение электродов. Из-за этого количество циклов изменения цвета будет ограниченным, постепенно конструкция придёт в негодность. Сколько она прослужит - бог весть. Теоретически это не рассчитаешь.


Вот спасибо, я что то начинаю понимать кажется :). Уточните пожалуйста каким образом можно получить пленку из оксида олова самостоятельно, это бы сильно упростило бы мне жизнь, не пришлось бы ждать токопроводящую плёнку из Китая? Правильно ли я понял, что нужно взять два таких стекла с токопроводящим покрытием и провести электролиз в растворе берлинской лазури? Единственное чего я так и не понял зачем нужет хлорид калия и каким образом его наносить ;(. Электродами как я понимаю служит то самое токопроводящее покрытие на стекле? Укитайцев оно вроде долговечное, правда там оно на пленке, но я думаю это не так принципиально.
 
ЕфимДата: Воскресенье, 16.02.2014, 11:28 | Сообщение # 14
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 1785
Статус: Offline
Цитата MagicDisplay ()
Уточните пожалуйста каким образом можно получить пленку из оксида олова самостоятельно, это бы сильно упростило бы мне жизнь, не пришлось бы ждать токопроводящую плёнку из Китая? Правильно ли я понял, что нужно взять два таких стекла с токопроводящим покрытием и провести электролиз в растворе берлинской лазури? Единственное чего я так и не понял зачем нужет хлорид калия и каким образом его наносить ;(. Электродами как я понимаю служит то самое токопроводящее покрытие на стекле? Укитайцев оно вроде долговечное, правда там оно на пленке, но я думаю это не так принципиально.

Смотрите, скажем "Техника лабораторных работ" Воскресенский стр. 220 (в Сети есть).
Наносить плёнку лазури можно и с графитовым противоэлектродом.
Хлорид калия - компонент электролита в готовом изделии. Чем загустить электролит я не знаю, тут искать надо.
Вообще вся эта моя конструкция - "в порядке бреда", основа для экспериментов, не более того.
 
MagicDisplayДата: Воскресенье, 16.02.2014, 14:02 | Сообщение # 15
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
Статус: Offline
Куда бы пойти в городе, что бы мне помогли знающие люди с подобными экспериментами? Я готов заплатить, может в университеты на всекие там кафедры химии?
 
Форум » Химия и технология » Неорганическая химия » Помогите сделать электрохромное стекло! (Нужна помощь)
Страница 1 из 212»
Поиск:

lascheggia © 2012-2017
Бесплатный хостинг uCoz