Электролиз воды сопровождается окислительными процессами на аноде и восстановительными на катоде. Как уже отмечалось, в зависимости от типа электрода и условий его работы на аноде могут выделяться: кислород — в результате разложения гидроксил-ионов, хлор — при разряде хлорид-ионов — или может происходить адсорбция и окисление органических соединений и других анионов. На катоде в основном происходит восстановление водорода и выделение его в виде газа, а также восстановление катионных групп в молекуле органических соединений. Образующийся атомарный кислород частично вступает в окислительную реакцию с органическими веществами, ассоциирует в молекулы и растворяется в воде, а избыток его выделяется в газообразном состоянии. Хлор в сильнокислой среде в виде газа выделяется в атмосферу, а в слабокислой, нейтральной и щелочной средах быстро гидратируется и в зависимости от pH образует хлорноватистую кислоту или гипохлорид-ион (рис. 4.24) [107], Хлор и его кислородные соединения вступают в окислительно-вос-становительную реакцию с органическими веществами в объеме раствора. При электролизе хлоридных растворов высшие окислы хлора — хлорит, хлорат и перхлорат могут образовываться только при продолжительной обработке [121], поэтому в нашем случае термин «активный» хлор (а. х.) включает в себя молекулярный и атомарный хлор, хлорноватистую кислоту и гипохлорит-ион.[ ...]
Окисление органических загрязнений непосредственно на аноде эффективно происходит на платиновых либо платинированных электродах [62, 121]. Данный процесс энергоемок, а платина является очень дорогим материалом, что резко ограничивает возможность практического использования способа анодного окисления органических примесей воды.[ ...]
Основным электродным материалом для электрохимического получения кислорода являются никель и никелированная сталь. Для осуществления процесса требуется очень чистый щелочной электролит [121]. Так, при электролизе сильнощелочных сточных вод производства пасты «Фантазия» [73] никелевые электроды даже при малых плотностях тока интенсивно растворяются, чем обусловливают невозможность осуществления данного метода очистки. Другим электродом, обладающим относительно низким потенциалом выделения кислорода, является ТДМА. Однако эффективная очистка сточных вод с ТДМА происходит только в присутствии С1 -ионов. Известно также [а. с. 684021 (СССР)], что при заполнении межэлектродного пространства гранулированным пиролюзитом минерализация органических соединений происходит и без добавления поваренной соли. При этом наблюдается интенсивное разрушение пиролюзита, сопровождающееся повышенным расходом электроэнергии. Вследствие указанных причин окисление органических веществ анодновыделяемым кислородом практически трудно осуществимо.[ ...]
Одновременно следует отметить, что литературные источники дают противоречивые данные по условиям ведения процесса. Например, в работе [45] установлено, что на общий эффект обесцвечивания сточных вод красильно-отделочных производств активная реакция среды при pH = 2+10 влияет незначительно. В работе [24] специальными исследованиями показано, что наибольшее окисление органики наблюдается в присутствии хлорноватистой кислоты. Автор приходит к выводу, что при электролизе интенсивное окисление органических загрязнений происходит в более широком диапазоне pH, чем диапазон pH, соответствующий состоянию хлора в виде хлорноватистой кислоты. Ряд авторов [11, 16] отмечают, что наибольшая скорость окисления органических загрязнений при электролизе происходит в кислой среде.[ ...]
Расхождение во мнениях относительно влияния pH на процесс очистки, вероятно, объясняется природой окислителей, получаемых при электролизе, и различными кинетическими параметрами ведения окислительных процессов в электролитических ги-похлоритных растворах.[ ...]
Для более конкретной оценки влияния различных факторов на ход реакций окисления остановимся подробнее на минерализации органических соединений в гипохлоритных растворах и рассмотрим теоретические аспекты процессов, происходящих при электролизе.[ ...]
Вернуться к оглавлению