Электрохлорирование

Электрохлорирование — это процесс получения гипохлорита путем пропускания электрического тока через соленую воду . Это дезинфицирует воду и делает ее безопасной для использования человеком , например, в качестве питьевой воды или воды для бассейнов .

Процесс электрохлорирования представляет собой простое применение, основанное на хлорщелочном процессе (в неразделенной ячейке) .

Это электролиз соленой воды для получения хлорированного раствора. Первый шаг - удаление любых твердых веществ из соленой воды. Затем соленая вода течет через канал ячейки электролизера уменьшающейся толщины. Одна сторона канала - катод , другая - анод . Применяется постоянный ток низкого напряжения, происходит электролиз с получением гипохлорита натрия и газообразного водорода (H2 ₎ . Раствор поступает в резервуар , который разделяет газообразный водород на основе его низкой плотности. ^[1] Используются только вода и хлорид натрия. Упрощенная химическая реакция выглядит так:

NaCl + H ₂ O + энергия → NaOCl + H ₂ ^{[ необходима ссылка ]}

То есть энергия добавляется к хлориду натрия (поваренной соли) в воде, в результате чего образуются гипохлорит натрия и газообразный водород.

Поскольку реакция происходит в неразделенной ячейке, а NaOH присутствует в том же растворе, что и _Cl2 :

2 NaCl + 2 H ₂ O → 2 NaOH + H ₂ + Cl ₂

любой Cl ₂ диспропорционирует до гипохлорита и хлорида

Cl ₂ + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H ₂ O

в результате чего получается раствор гипохлорита.

Компании могут использовать морскую воду для этого процесса из-за ее низкой стоимости. Обычно используемая вода — это солоноватая вода или рассол (т. е. раствор с соленостью >0,5% ). В этих случаях в подаваемой воде могут присутствовать дополнительные загрязняющие химикаты . Низковольтный постоянный ток все еще выполняет электрохлорирование. Избыточные химикаты остаются нетронутыми и могут быть легко утилизированы. ^[2]

Продукт процесса, гипохлорит натрия, обеспечивает от 0,7% до 1% хлора . Все, что ниже концентрации хлора 1%, считается неопасным химикатом ^{[ по мнению кого? ],} хотя все еще является очень эффективным дезинфицирующим средством . Полученный гипохлорит натрия находится в диапазоне pH 6-7,5, относительно нейтрален в отношении кислотности или щелочности. В этом диапазоне pH гипохлорит натрия относительно стабилен. ^[3]

Водоочистные сооружения развивали свои технологии на протяжении многих лет, чтобы бороться с угрозами здоровью, вызванными загрязнением воды, например, холерой , тифом и дизентерией . Очистные сооружения начали применять хлорирование. Хлорирование фактически уничтожило как распространение, так и первоначальное загрязнение этих болезней, и сделало это таким образом, что заслужило звание «вероятно, самого значительного достижения общественного здравоохранения тысячелетия» от журнала Life Magazine. ^{[4] [3]}

Электрохлорирование является следующим шагом в развитии этого процесса. Оно хлорирует питьевую воду, не производя токсинов для окружающей среды . В отличие от других методов хлорирования, электрохлорирование не производит шлам или побочные продукты, кроме водорода, с которым необходимо безопасно обращаться. Это безопаснее для операторов хлораторов, поскольку не требуется работа с газообразным хлором , который является высокотоксичным и едким. Требуется оценка риска , поскольку выделяемый водород является огнеопасным и взрывоопасным. ^[3]

Когда пловец заходит в бассейн, он добавляет в воду до одного миллиарда организмов ^{[ требуется ссылка ]} . Хлорирование убивает все организмы, вредные для пловцов, такие как те, которые вызывают ушные инфекции и грибок стопы . Преимущества электрохлорирования в этом процессе следующие: ^[3]

• Не раздражает кожу и мягкие ткани.
• Активен в малых концентрациях.
• Более длительный срок службы химикатов и, следовательно, меньшая необходимость в их замене.
• Легко измеримо.