Технологии водоочистки

Глава 2.6. Технологии электрохимической очистки сточных вод В равновесных условиях (когда скорость прямой и обратной реак­ ций равны) скачок потенциала между электродом и электролитом (элек­ тродный потенциал) называется равновесным электродным потенциа­ лом фо, который определяется по уравнению Нернста: J^T А фо = фо-+ 1 п ^ , (2.75) xF где фо'^ - стандартный электродный потенциал данного электрода (стан­ дартным электродным потенциалом называется значение электродного потенциала при нахождении его в стандартных условиях, т.е. когда ак­ тивность всех ионов, определяющих электродный потенциал, равна 1, а давление газов равно 0,1 МПа); R - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль-К); Г - температура. К; z - заряд иона (число электронов, участ­ вующих в реакции); F - постоянная Фарадея, Кл/моль; Ао, А^ - активно­ сти окисленной и восстановленной форм ионов металла соответственно. Как видно из уравнения (2.76), значение равновесного электродно­ го потенциала зависит в основном от активности ионов, т.е. от природы электролита. Сточные воды, как правило, содержат значительное количе­ ство солей и поэтому являются хорошими электролитами. Так как экспериментально замерить или теоретически рассчитать потенциал отдельного электрода невозможно (можно определить только сумму потенциалов), то для измерения потенциала отдельного электрода приме11яют электроды сравнения. Для выбора на практике оптимального режима и регулирования электрохимическими процессами измеряют раз­ ность потенциалов между исследуемым электродом и выбранным элек­ тродом сравнения, который имеет известный потенциал относительно ус­ ловно принятого за нуль потенциала стандартного (нормального) водо­ родного электрода. Затем измеренную разность между рассматриваемым электродом и электродом сравнения принимают за потенциал рассматри­ ваемого электрода, указывая при этом, относительно какого электрода сравнения потенциал измерен. Нормальный водородный электрод изготавливается из платины, покрытой слоем губчатой резины, погруженной в сосуд с раствором кислоты (обычно H2SO4), содержащим ионы Н в 1 н. концентрации (т.е. с активностью ионов водорода ан+ = 1) при продувании через раствор непрерывно водорода под парциальным давлением 0,1 МПа. В качестве электродов сравнения приме11яют электроды, потенциа­ лы которых характеризуются стабильностью и воспроизводимостью: 186