вопрос про ОРТА и другие металлические эелектроды

[himdim2012]

В водоподгоовке (для дезинфекции) как и в производстве гипохлорита натрия используются оксидные рутений-титановые аноды (ОРТА) RuO2/TiO2, одним из недостатков которых является их стоимость.

Поскольку в электрохимии я нуб (была в универе на уровне не большого разделе физ. химии) у уважаемого сообщества хотел уточнить следующие моменты связанные с этими электродами:

1. зависит окислительная способность электрода от его состава (или только от силы тока и времени)? Например можно ли в вышеуказанных процессах применять электрод типа Bi2O3/TiO2 или другие схожие по коррозионной стойкости?

2. как можно в сильноминерализованнных водах увеличить образование озона и радикалов кислорода при условии избытка например хлорид ионов, а не хлора. И опять же зависит ли состав образующихся продуктов от состава электродов?

3. как можно предсказать степень превращения органических веществ в электрохимической реакции при электролизе водных растворов загрязненных органикой (например, как узнать до чего будет окисляться альдегид до CO2 или карбоновый кислоты)

Понимаю, что вопросы глупые поэтому прошу на меня не серчать и, по возможности, послать по какой-нибудь полезной ссылке на соответствующие источники (желательно на русском языке).

[antabu]

ИМХО.
2. Нет.
От бедности раньше применяли PbO2. В Сети есть брошюра Джафаров Электроосаждение,свойства и применение Двуокиси свинца 1967
А при увеличении плотности тока и ОРТА посыплется, особенно когда много хлорида.

[himdim2012]

А при увеличении плотности тока и ОРТА посыплется, особенно когда много хлорида.

ну вроде как ОРТА работает и весьма успешно на океанских водах с бешеным содержанием хлоридов.

А можно узнать ваше мнение по п.1 и 3?

[antabu]

По п.3 не имею достаточных знаний. Надо смотреть литературу.
по п.1. электроды Bi2O3/TiO2 не встречал. Окислительная способность от материала электрода зависеть вроде не должна.
Хотя в моей практике был случай. В технологическую цепочку внедрял операцию анодного травления поверхности нержавейки в 50% серной кислоте. И временно поставил никелевый катод. А на нём восстанавливается водород. Стал наблюдать накопление в растворе шестивалентного хрома. Потом его, вроде, стало меньше, когда заменил катод на свинцовый. Перенапряжение водорода на свинце больше, чем на никеле.
Но Вас интересуют анодные процессы...

[himdim2012]

Понятно. Спасибо за ответы.

По п.3 не имею достаточных знаний. Надо смотреть литературу.

А не подскажите какую?

Что-то народ не хочет свое мнение писать по данной теме, вопросы вроде не сложные для профессионалов. Может не в той ветке опубликовал?

[antabu]

Органическая электрохимия(88)Бэйзер М.М
Электрохимия органических соединений(68)Томилов А.П. и др.
Электрохимические синтезы органических препаратов(81)Томилов А.П.

[himdim2012]

благодарю конечно. Но это не совсем то что мне нужно. В указанной вами литературе обсуждаются примеры органического синтеза с позиций электрохимии. Меня же интересует электрохимическая очистка воды от органических примесей. Нет ли по данному вопросу литературы у коллег?

[Albo]

1. зависит окислительная способность электрода от его состава (или только от силы тока и времени)? Например можно ли в вышеуказанных процессах применять электрод типа Bi2O3/TiO2 или другие схожие по коррозионной стойкости?

Зависит вроде как. Можете погуглить что-нибудь похожее на "допирование электродных материалов" или то же самое на английском. Украинские коллеги группы Величенко на этой тематике сделали пачку кандидатских и несколько докторских, много статей. Зачастую это объясняется изменением механизма анодного процесса. Но о реальном применении таким образом изготовленных анодов я не слышал. Многие модифицируют тот же ОРТА, ссылаясь на усиление электрокаталитических свойств.

3. как можно предсказать степень превращения органических веществ в электрохимической реакции при электролизе водных растворов загрязненных органикой (например, как узнать до чего будет окисляться альдегид до CO2 или карбоновый кислоты)

Даже теоретически это весьма сложная задача, в реальных многокомпонентных системах тут можно только предполагать продукты, не говоря уже о расчёте степени превращения.

[MONSTA]

Хотим получить гипохлорит натрия - нужен электрод, устойчивый к высоким положительным потенциалам. Про PbO₂ тут уже говорили. Любители до сих пор применяют при электросинтезе бертолетки. Можете попробовать. Но результат тоже может быть, как бы сказать, любительским.

Аноды ОРТА - это сравнительно простая по технологии вещь, но с дорогими исходниками. Зато служит долго, и при износе может быть восстановлена до исходного состояния нанесением покрытия заново. И опять будет работать не хуже прежнего. Так что если нужна методика на длительные времена - ничего другого не остается.

[himdim2012]

Хотим получить гипохлорит натрия - нужен электрод, устойчивый к высоким положительным потенциалам..

А если хотим обеззараживать воду и удалять органику из воды?

Аноды ОРТА - это сравнительно простая по технологии вещь, но с дорогими исходниками.

и неужели не было эффективных попыток изобрести "простую вещь" с не дорогими исходниками?

Albo,огромное спасибо за интересную ссылку на работы коллег.

[antabu]

Я пробовал SnO2 на титане - при работе теряет проводимость, в-общем рез-т отрицательный.

[himdim2012]

в последнее время очень хорошо описывают "слоеный пирог" основным компонентом которого является Bi2O3 на TiO2. Не знаю, хотел здесь спросить. Собственно задачка перед мной стоит как уже говорил попытаться добиться обеззараживание воды и удаления органики из неё.

[MONSTA]

Похоже, что эта штука призвана заменить так называемые ITO (indium-tin oxide electrode) In2O3-SnO2 электроды. Хорошо научно проработанные, и коммерчески выпускаемые в изрядных количествах. Про данный слоеный пирог ничего не читал, сказать не могу.

[himdim2012]

всем участникам большое спасибо за участие в обсуждении, для себя считаю тему закрытой.