CC BY
113
Кроме того избыток ОН-групп, образующийся при разложении воды, может связываться Сг(Ш) в виде Сг(ОН)3.
Таблица 4
Концентрация Сг (VI) (г-ион/л) в модельном электролите после электролиза со свинцовым анодом, при 1к = \ = 2 А/дм2 в течение 50 мин
Исходная концентрация Сг (VI), г-ион/л pH Материал катода - сталь Материал катода - графит
і = 25 °С і = 50 °С і = 25 °С і = 50 °С
расстояние между электродами, см расстояние между электро- ,
2 5 2 5 2 5 2 5
2,0 2-3 0 0,770 0,235 0,185 0,220 0,700 0,035 0,435
1,0 0 0,085 0 0,200 0 0,085 0,035 0,085
0,5 0 0,035 - 0,070 0 0,035 0,035 0,070
0,1 0 0 - 0 0 0 0 0
2,0 7-8 0,900 0,370 0,735 0,420 0,435 0,470 0,470 0,470
1,0 0,300 0,270 0,270 0,300 0,200 0,370 0,435 0,470
0,5 0,035 0,150 0,170 0,170 0,200 0,300 0,170 0,270
0,1 0 0,035 0 0,020 0,070 0 0,020 0
Полученные результаты показывают принципиальную возможность использования графитовой фольги «Графлекс» в качестве электродного материала при электрохимической очистке промывных вод гальванических производств от ионов тяжелых .
5
гГЕ на электроде из фольги «Графлекс» в растворах К2Сг207 при 25°С
С К2Сг207 Е, В отн. х.с.э.с. ^Е-10-8, г-экв/см2
0,00017 0,00034 0,0017 0,0034
-0,9 0,74 0,19 1,19 3,10
-1,1 0,33 0,45 2,95 5,80
-1,3 0,61 0,43 3,50 2,76
-1,5 0,70 0,93 4,30 2,70
-1,6 1,50 2,60 3,00 5,10
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА ПОД ДАВЛЕНИЕМ КИСЛОРОДА ДЛЯ ОЧИСТКИ АНИЛИНСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД
АЛ. Идрисова, А.Б. Исаев, З.М. Алиев, Т.А. Харламова
Одна из важнейших проблем совершенствования технологического процесса
- разработка способов и методов, позволяющих исключить проникновение отходов в , , . водоемов представляют анилинсодержащие сточные воды. Анилин широко используется в химической промышленности как главный материал для производства уре, ,
производстве красителей и пигментов. Большое количество анилина применяется также в качестве промежуточного соединения в производстве полимеров. Более чем 0,6 миллиона килограммов анилина в год выбрасывается в окружающую среду, главным образом как компонент сточных вод. Исходя из этого, представляет большой практический интерес разработка эффективного технологического процесса очистки анилинсодержащих сточных вод.
В настоящее время интенсивно развиваются исследования процессов непрямого электрохимического окисления органических соединений интермедиатами восстановления кислорода [1]. Их сущность заключается в электрохимической генерации на катоде пероксида водорода из кислорода и последующих химических реакций его интермедиатов с органическими субстратами, в растворе электролита.
, -
, . этом случае открываются новые возможности для проведения процесса с участием
, -
, -
.
Так, в работах [2 - 5] приводятся данные по очистке сточных вод от фенола, красителей и других органических соединений при повышенных давлениях кислорода. Показано, что помимо генерирования пероксида водорода, деструкция органических субстратов происходит и растворенным кислородом, что способствует окислению дополнительных количеств органических примесей. Исходя из этого, в данной работе рассматривается возможность очистки анилинсодержащих вод при повышенных давлениях кислорода.
В качестве материала для электрода нами был использован графит. Содержание анилина и промежуточных соединений определяли методом газожидкостной хроматографии. Концентрации ионов аммония и нитрат-ионов определяли с использованием ионселективных электродов на иономере. Количество образовавшегося диоксида углерода определяли по поглощению его раствором гидроксида бария.
На рис. 1 представлена зависимость концентрации анилина от количества
пропущенного электричества при содержании его в растворе в пределах 5-10-3 моль/л. Как видно из рис. 1, концентрация анилина в растворе быстро падает, по сравнению с проведением процесса при обычных условиях.
При обработке анилинсодержащих сточных вод электролизом под давлением были определены некоторые промежуточные ,
были обнаружены незначительные количества нитробензола и п.
электролиза были определены также ионы КН4+ и N0^. Ионы аммония могут образовываться в растворе исключительно при образовании п-бензохинона, а нитрат-ионы при окислении нитробензола [6].
с. ,10" м
Рис. 1. Зависимость концентрации анилина от количества пропущенного электричества (1а=0,3 А/см2, Сфон= 0,1 М №С1, Сан=5-10-3 М, Р02 = 0,7 МПа)
Изменение концентрации ионов аммония, образующихся в ходе электролиза при осуществлении процесса под давлением кислорода
0,7 МПа, показано на рис. 2. Концентрация ионов аммония почти прямо пропорциональна начальной концентрации анилина. Однако, когда достигается максимальное значение концентрации КН4+-ионов, в растворе еще содержится некоторое коли.
После двух часов обработки раствора концентрация нитрат ионов в растворе составляла 3 % от исход. ,
, -на идет через преимущественное образование бензохинона с последующим полным окислением до уг-.
со„ %
Рис. 3. Зависимость количества образо-
2
под давлением кислорода (^=0,3 А/см2, Сфон= 0,1 М №С1, Сан=5-10-3 М,
Р02 = 0,7 МПа)
N4,*, 10М
. 2. -
мония в растворе при электролизе анилинсодержащих сточных вод от времени электролиза (1а=0,3 А/см2, СфОН = 0,1 М №С1, Сан=5-10-3 М, Р02 = 0,7 МПа)
На рис. 3 представлена зависимость количества образующегося С02 от . . 3, 2 -
но снижению концентрации анилина в , -тверждением деструкции анилина до углекислого газа в выбранных нами условиях осуществления электролиза.
,
электролиза под давлением кислорода позволяет интенсифицировать процесс за счет катодного восстановления кислорода до пероксида водорода или активных
,
окисляют анилин в момент их образова-.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Корниенко В.Л., Калягин ГА. Непрямое электрохимическое окисление органических веществ интермедиатами восстановления кислорода // Электрохимия. 2003. Т. 39. №12. с. 1462 - 1470.
2. . . -
// « -
вости электрохимии органических соединений». хгу совещание по электрохимии органических соединений: тезисы докладов. Новочеркасск. 1998. с. 98.
3. Каймаразова Ф.Г., Алиев З.М. электрохимическое окисление фенола под давлением // «новости электрохимии органических соединений». ху совещание по электрохимии органических соединений. тезисы докладов. Новочеркасск. 1998. с. 99.
4. Харламова ТА., Малофеева Л.С. Алиев З.М., Кагшаразова Ф.Г. возможности электролиза под давлением кислорода для очистки фенолсодержащих сточных вод // тез. докл. конф. «электрохимия органических соединений». астрахань. 2002. с.115.
5. Исаев А.Б., Алиев З.М., Харламова ТА. Электрохимическая деструкция красителей при повышенных давлениях кислорода // Тез. докл. Междунар. конгресса « Вода: экология и технология» (ЭКВАТЭК 2002). Москва. 2002. С. 85.
6. Brillas E., Sauleda R., Casado J. Use of an asidic Fe/O2 cell for wastewater treatment: degradation of aniline // J. Electrochem. Soc. - 1999. V. 146. №12. P. 4539 - 4543.
ВЛИЯНИЕ ПОВЫШЕННЫХ ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР НА РАСТВОРИМОСТЬ ХЛОРА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ХЛОРИДА НАТРИЯ
Д.Ш. Магомедова, З.М. Алиев
Водные растворы хлорида натрия находят применение при получении газообразного хлора и его кислородных соединений, в качестве «затворной» жидкости при измерении объемов хлора в различных технологических процессах, в том числе и при аварийных ситуациях.
Растворимость хлора подробно исследована при комнатной температуре и повышенных давлениях [1 - 4].
Целью данной работы является установление зависимости между давлением, температурой и растворимостью газообразного хлора в системе (NaCl + H2O).
При растворении в водных растворах хлор подвергается гидролизу, в системе устанавливается равновесие:
Cl 2+H2O = HCl +HC1O.
,
:
Ci =K-Pt,
где С( - концентрация растворенного газа в жидкости;
Pi - давление газа над жидкостью;
к - коэффициент пропорциональности [5].
В работах [6 - 9] показано, что постоянная Г енри не зависит от давления газообразного хлора в концентрированных растворах хлорида натрия, определяется лишь температурой вплоть до давлений 0,6МПа.
Для нейтральных концентрированных растворов хлоридов щелочных металлов наблюдается линейная зависимость растворимости от давления в интервале 0,1 - 0,6 МПа [10].
В работе приведены экспериментальные данные по влиянию повышенных давлений и температур на растворимость хлора в разбавленных водных растворах хлорида натрия различных концентраций (рис. 1, 2 и 3).
Как видно из рисунков, во всех исследованных интервалах температур и давлений наблюдается прямолинейная зависимость растворимости газообразного хлора от указанных параметров, тем самым подтверждается закон Генри. С повышением концентрации электролита и температуры растворимость хлора уменьшается.
Влияние концентрации электролита на растворимость можно объяснить теорией Сеченова по влиянию концентрации солей на растворимость газообразных ве-. Cl2 ,
- , ,
H3O+, Cl- Cl2.
