Физико-химические свойства и биологическое действие водных растворов, полученных в мембранном электролизере

• Автор: Петрушанко, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил

Содержание
Введение

Глава ТОбзор литературы

1. Изменение физикохимических свойств водных растворов в процессе мембранного электролиза.

1 Законы и механизмы мембранного электролиза.

2 Основные электрохимические реакции в разбавленных растворах.

3 Физикохимические свойства католита и анолита, обусловленные продуктами электрод ЫХ реакции.
4 Пространственновременные зависимости физикохимических параметров. Колебания в электрохимических системах. IX

1.2 Влияние внешних факторов на свойства воды и водных растворов.

1 Свойства воды.

2 Влияние внешних факгоров на физикохимические свойства воды

3 Электрохимическая активация воды
1.3 Редоксрегуляция в биологических системах.
1 Основные понятия редоксрегуляции
2 Внутриклеточные системы рсдоксрсгуляции.
3 Внсклсточня редоксрегуляция.
4 Возможные механизмы передачи внешнего редокс сигнала внутрь клетки.
Iлава 2. Материалы и методы
Глава 3. Результаты и обсуждение.
3.1 Пространственновременные характеристики процесса мембранного электролиза
1 Зависимость физикохимических параметров католита и анолита от условий эксперимента сост ава раствора, времени электролиза, вида мембраны
2 Пространственное распределение величин , ЭП, Ар вдоль оси электролизера.
3 Колебания в процессе электролиза. Условия возникновения колебаний
4 Нестабильные продукты электродных реакций.
3.2 Релаксационные свойства католита и анолита.
1 Релаксация физикохимических свойств католита и анолита ОВП,рН,ЭП
2 Факторы, влияющие на скорость релаксации ОВП.
3 Колебания ОВП католита в процессе релаксации.
3.3 Биологическое действие католита и анолита
1Влияние католита и анолита на живые организмы традесканция, ряска, спиростома.
2 Влияние ОВП среды на рост корней и корневых волосков традесканции зеленой. Протекторное действие сред с низким значением ОВП
3 Трансмембранный перенос электронов как возможный механизм влияния экзогенных окислителей и восстановителей на состояние клетки
Заключение
Выводы
Список литературы


В обычных условиях эта реакция протекаег медленно, но под воздействием различных твердых материалов особенно платины реакция резко каталитически ускоряется 1. Анодные реакции. Первая реакция преобладает в кислых, а вторая в щелочных растворах. Сложность чегырехэлектронной реакции выделения кислорода вызвана ее многостадийное Было предложено большое число маршрутов этой реакции. Почти во всех из них принимается, что первой стадией является образование на поверхности дополнительных адсорбированных кислородсодержащих частиц типа ОНздс или Оадс в результате разряда молекул воды или ионов ОН. Такое многообразие маршрутов затрудняет решение вопроса о том, какая из стадий я вляется лимитирующей. Реакцию анодного окисления воды до перекиси 2Н Н1 2Н 2Г Е0 1,5 до сих пор осуществить не удалось 1,2, поскольку возникающая перекись должна была бы при этом очень быстро расходоваться в анодной реакции Н2Ог Ог 2НЬ 2е. По данным Феттера и Берндта, стационарная концентрация Н2 непосредственно у поверхности анода даже при сильном выделении на платине должна быть Н 7 М в соответствии с чувствительностью метода определения 2. При проведении электролиза растворов хлоридов на аноде происходит выделение хлора. С2 2е 2СГ, Еод1,8 В. Наиболее вероятным является маршрут реакции с удалением образовавшихся адсорбированных атомов хлора путем электрохимической десорбции. Как правило, замедленной является первая стадия стадия разряда ионов. При выделении хлора имеют место и другие побочные реакции. С2 Н о НСЮ НС1 В кислых и слабокислых растворах концентрация образующейся хлорноватистой кислоты мала. Таким образом, можно получить разбавленные растворы гипохлорита натрия и других металлов. При электролизе водных растворов хлоридов реакции анодного выделения кислорода и хлора являются конкурирующими, и превалирование одной из них зависит от условий проведения электролиза. Необходимо учитывать, что хотя выделение кислорода изза более отрицательного потенциала начинается раньше, при средних и больших плотностях тока в результате большой поляризуемости кислородной реакции превалирует выделение хлора. Увеличению выхода по току хлора способствует также повышение концентрации хлорида, которое сдвигает равновесный потенциал хлорного электрода в отрицательную сторону и уменьшает влияние концентрационной поляризации. При проведении мембранного электролиза вследствие реакции выделения водорода католит резко подщелачивается, при этом ионы ОН могут диффундировать в анодное пространство, увешпшвая анолита, что вызывает ускорение реакции выделения кислорода и снижение выхода по току хлора 1. Физикохимические свойства католита и анолита, обусловленные продуктами электродных реакций. При электролизе водного раствора, содержащею катионы с потенциалами выделения более отрицательными, чем потенциал водородного электрода, и анионы с потенциалами выделения более положительными, чем потенциал кислородного электрода, на электродах будут разряжаться молекулы воды, тогда как ионы растворенного вещества будут участвовать только в переносе заряда. В результате накопления в процессе мембранного электролиза в катодном и анодном отсеках продуктов разложения воды, образующихся в реакциях 1, католита смещается в щелочную, а анолита в кислую область. среды во всем объеме электролита не изменится. Вследствие реакции выделения водорода происходит подщелачивание прикатодного слоя. Наблюдающееся при этом в прнкатодном слое на расстоянии менее 0,мм от катода изменение форм ионов влияет на кинетику электродного процесса 5. В случае электролиза без выделения металлов наблюдается почти стопроцентный выход водорода по току. В статье 6 предложен мегод расчета в прикатодном слое. ОН концентрация гидроксильных групп, образовавшихся в результате электрохимической реакции, ОНс концентрация в объеме электролита, ОН2 концсшрация гидроксильных групп, взаимодействующих с ионами водорода, перенесенными из объема электролита в прикатодный слой. II он подвижность ионов гидроксила, , Еон. Яо концентрация ионов водорода в объеме электролита.