Закономерности протекания электродных реакций при повышенных давлениях и электрокоагуляционных процессов в фенолсодержащих водных системах

• Автор: Каймаразова, Фатима Гаджимагомедовна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Литературный обзор
Глава 1. Фенол и способы его удаления из сточных вод.
1.1. Экотоксикологическая характеристика фенола, источники загрязнения вод
1.2. Способы очистки сточных вод от фенола.
1.2.1. Биологическая очистка фенолсодержащих вод
1.2.2. Экстракционный метод очистки вод от фенола
1.2.3. Адсорбционный метод очистки вод от фенола
1.2.4. Фотохимическое окисление фенола
1.2.5. Химическое окисление фенола
1.3. Электрохимические методы очистки сточных вод от фенола.
1.3.1. Электрохимическое окисление фенола
1.3.2. Электрокоагуляционная очистка фенолсодержащих вод. 28 Глава 2. Электрохимическая деструкция фенола.
2.1. Потенциодинамические измерения
2.2. Механизм электрохимического окисления фенола. 33 Экспериментальная часть.
Глава 3. Методика эксперимента.
3 Л. Исследования при повышенных давлениях
3.2. Аппаратура, растворы, вещества
3.3. Электрохимическая ячейка. Электроды
3.4. Методика потенциодипамических измерений
3.5. Аналитический контроль.
3.5.1. Определение фенола
3.5.2. Определение перманганатной окисляемости фенолсодержащих
Глава 4. Электрохимическое окисление фенола под давлением.
4.1. Влияние сжатия системы металл — раствор под давлением на окисление фенола.
4.2. Влияние давления кислорода на кинетику электрохимического окисления фенола.
4.3. Электрохимическое окисление фенолсодержащих термальных вод.
Глава 5. Электрокоагуляционная очистка фенолсодержащих термальных вод
5.1.Исследование кинетики растворения железа в фенол содержащих водах.
5.2. Влияние различных условий (температуры, плотности тока) на степень электрокоагуляционной очистки термальных вод от фенола.
Выводы.
Литература.

Введение
Актуальность темы. В настоящее время электрохимические методы широко и плодотворно используются в промышленности. Они лежат в основе таких многотоннажных производств, как получение хлора и каустической соды, кислородсодержащих соединений хлора, марганца, хрома, над-серной кислоты, элементарного фтора, некоторых органических и металло-рганических соединений. Эти методы составляют основу технологии получения многих металлов, включая алюминий, магний, медь, цинк, свинец, бериллий,титан.
Достижения электрохимии лежат в основе современных методов обессоливания воды и получения многих веществ повышенной чистоты.
Электрохимический метод позволяет получать наряду с основным продуктом производства ценные побочные продукты, применять более дешевое сырье и полнее его использовать. Существенным достоинством электрохимических методов является высокая чистота получаемых продуктов, которая не всегда достигается при химических способах производства [!]
Огромными резервами обладает электрохимия для решения экологических задач. Следует выделить три крупных направления, по которым электрохимия может внести наиболее существенный вклад в охрану окружающей среды:
1. Создание малоотходных и безотходных технологий, не загрязняющих окружающую среду.
2. Создание оптимальных методов контроля чистоты воздушного и водного бассейнов, а также почвенного покрова земли.
3. Разработка безреагентных способов очистки и подготовки воды

для вращающегося дискового электрода и потенциодинамичсских зависимостей, полученных на графитовом аноде в буферных растворах (pH 1-12) показано, что в реакции окисления фенола участвует один электрон.
Авторам работы [110] удалось непосредственно обнаружить спектры ЭПР, характерные для феноксильных радикалов, образующихся на первой стадии окисления фенола в кислой, щелочной и нейтральной средах.
Согласно [111, 112], после первой стадии окисления фенола образуются нестабильные продукты, которые вступают в последующие химические реакции. Природа этих промежуточных соединений не обсуждалась, по о ней можно судить на основании анализа конечных продуктов электролиза. Установлено, что электрохимическое окисление фенола - многостадийный процесс, который отображён на рис. 2.2.
Образование гидрохинона и п,п‘ - бифенола доказано методом циклической вольтамперометрии в 25% - ном растворе ацетона в буферном растворе Бриттона - Робинсона при скорости наложения потенциала 8,33 В/мин. Этим же методом при окислении фенола в 0.05М растворе HCI (при pH 1,3; V = 0,1 В/с; Сф = ]-10"'М) обнаружено образование пяти продуктов реакции: о,п- и п.п1- бифенола, гидрохинона, пирокатехина и гидроксигидрохинона. Показано, что все продукты образуются в результате димеризации феноксильных радикалов, получаемых при первичном одноэлектронном акте.
Авторы работы [111] предложили следующий механизм полного окисления фенола на платиновом аноде в кислой и щелочной средах:
В щелочной среде В кислой среде
РЮН + ОН ‘ □ PhO ‘ + Н20 PhOH □ PhO + Н+-
I’hO' > PhO т e
PhO + PhOIl —> P] + H++e
PhO + PhO —>ПП + e
P, + PhOH P2
ПП —> продукты + ne
PhO + PtOI I + H+ — гидрохинон Гидрохинон —» бензохинон -/II r 2e