Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Электрохимическое окисление азокрасителя прямого черного 2с при повышенных давлениях кислорода на платиновом электроде

Электрохимическое окисление азокрасителя прямого черного 2С при повышенных давлениях кислорода на платиновом электроде

 

Из современных методов окислительной обработки воды, электрохимические являются наиболее технологичными и перспективными в связи с отсутствием необходимости применения дефицитных реагентов и возможности регулирования параметров электролиза [1]. Существующие методы, основанные на использовании активного хлора [2], могут привести к вторичному загрязнению стоков хлорорганическими соединениями. Методы получения пероксида водорода, для окисления органических соединений основаны на проведении электрохимического процесса в двухкамерном электролизере, что сопряжено технологическими трудностями и энергозатратами [3].

Исследование процессов электрокаталитического окисления прямых азокрасителей при повышенных давления кислорода на платиновом электроде в водных растворах электролитов, моделирующих компоненты сточных вод текстильной промышленности, нами было проведено с целью углубленного понимания механизмов протекания электродных окислительных процессов и возможности их применения для интенсификации катодной реакции восстановления кислорода до пероксида водорода. В этих условиях окисление азокрасителя протекает на аноде, катоде и в объеме электролита.

Кинетику и механизм протекания электродных реакций изучали методом снятия вольтамперных кривых.

Рабочий Pt электрод перед снятием анодной вольтамперной кривой подвергали обработке раствором концентрированной Н2SO4. Затем электрод подвергался также электрохимической обработке, заключающейся попеременной катодно-анодной поляризации в растворе фона, с последующей катодной поляризацией более 2 мин при потенциалах выделения водорода. В качестве электрода сравнения использовался хлорсеребряный электрод.

Для приготовления модельных растворов нами был использован азокраситель прямой черный 2С, придающий повышенную цветность сточным водам текстильной промышленности и обуславливающий их токсичность. Азокраситель относится к классу азосоединений и имеет структурную формулу:

 

 

 


На рис. 1 представлены анодные вольтамперные кривые окисления азокрасителя прямого черного 2С на платиновом электроде, полученные вычитанием токов фона из общих поляризационных кривых.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Как видно из рис.1, с повышением давления скорость реакции, выраженная высотой пика окисления, увеличивается. Кривые в области потенциалов от 1,06 В до 1,16 В проходит через максимум; при более положительных потенциалах на вольтамперных кривых наблюдается спад тока, что свидетельствует о торможении реакции электроокисления, связанном, по-видимому, с образованием пассивирующих слоев кислорода [4]. Скорость окисления красителя, выраженная максимумом тока на вольтамперной кривой, показана в таблице 1.

Таблица 1.

Зависимость скорости окисления красителя от давления кислорода

при Е = 1,11 В (х.с.э)

Ризб., МПа

0,0*

1 2 3