Классификация установок для электрохимической активации жидкостей

А.А. Борисенко, Е.А. Шаманаева

Рассматривается систематизация признаков установок для электроактивации жидкостей. Содержит подробную классификацию электроактиваторов и их основных компонентов: электродов и разделительных элементов.

The systematization features of installations for electroactivation of liquids are considered. It contains detailed classification of electroactivators and their basic components: electrodes and dividing elements.

Установки с регулируемым межэлектродным зазором рабочей камеры
необходимы для ЭХА жидких систем с большим диапазоном минерализации.

Основными элементами электроактиваторов являются электроды (анод и
катод) и разделяющий элемент (диафрагма или мембрана), расположенный
между электродами для разделения анолита и католита и предотвращения
протекания побочных реакций при обработке жидких сред.

Классификация электродов (рисунок 4) весьма сложна и объемна, и является
частью классификации установок для электрохимической активации.
К материалу электрода, независимо от его конструкции, предъявляется

ряд общих требований [3, 4]:

__ материал для изготовления электрода должен обладать хорошей
электропроводностью, высокой каталитической активностью и
селективностью по отношению к целевой электрохимической реакции;

__ материал электрода должен обладать достаточной механической
прочностью, сохранять свои первоначальные свойства при длительной
эксплуатации;

__ иметь возможно более низкую стоимость, быть недефицитным;

__ расположение и форма электродов должны обеспечивать равномерное

распределение плотности тока.

При использовании электроактиватора в пищевой промышленности,
предъявляется дополнительное требование: основной электрод должен быть
инертным, то есть нерастворимым в продукте при приложении к нему
напряжения. В противном случае окислы тяжелых металлов и их соли могут
оказаться в продукте. К тому же материал основного электрода должен быть
допущен министерством здравоохранения РФ к применению в пищевой
промышленности.

Перегородки, разделяющие полость электроактиватора на анодную и
катодную зону, разделяются на диафрагмы, мембраны и объемно-
проницаемый элемент (рисунок 5).

Рисунок 5 – Виды разделительных перегородок, используемых при ЭХА

Наиболее часто в процессах униполярной обработки жидкостей
используют диафрагмы, которые могут быть погружными и фильтрующими.
Погружные диафрагмы действуют без направленного через них потока
электролита и предназначены для предотвращения смешивания растворов из
разных электродных зон. Для изготовления таких диафрагм могут
использоваться керамика (фарфор, фаянс); брезентовая, капроновая,
хлориновая, поливинилхлоридная, политетрафторэтиленовая ткани; винипор;
мипласт и др. [3, 5].

Фильтрующие диафрагмы предназначены для предотвращения переноса
ионов под действием электрического тока.

Мембраны, в отличие от диафрагм, разделяя две части системы,
пропускают одни компоненты и задерживают другие. В основном мембраны
используются в молочной промышленности для раскисления молока,
получения лактулозы и т.д. В этих процессах используется такое свойство
мембран как селективность – способность мембраны избирательно
пропускать ионы, имеющие один знак заряда, и препятствовать
прохождению противоположно заряженных ионов [4, 5].

По своей структуре мембраны подразделяются на гомогенные и
гетерогенные. Гомогенная мембрана состоит из одного материала (как
правило, полимера) и не имеет посторонних включений. Гетерогенная
мембрана представляет собой смесь двух и более компонентов.
В пищевой промышленности рекомендованы к применению
гетерогенные мембраны МА-40 и МК-40, а также МКК-1 и МАК-1.

Литература

1. Леонов Б.И. Электрохимическая активация воды и водных растворов. Прошлое,
настоящее, будущее // www.ecatech.ru.
2. Новые оригинальные конструкции бытовых и промышленных электроактиваторов и
электроактивационных установок. – Ташкент: ВТК «Эврика», 1987–88 – Ч.1. – 103 с.
3. Фиошин М.Я., Смирнова М.Г. Электрохимические системы в синтезе химических
продуктов. – М.: Химия, 1985. – 256 с.
4. Рогов В.М., Филипчук В.Л. Электрохимическая технология изменения свойств воды. –
Львов: Выща школа. Издательство при львовском университете, 1989. – 128 с.
5. Животинский П.Б. Пористые перегородки и мембраны в электрохимической