Procesi i oksidimit elektrolitik për trajtimin e ujërave të ndotura të cianurit të natriumit

Prezantimi

Ujërat e zeza që përmbajnë cianur, veçanërisht ato që rrjedhin nga Cianidi i natriumit, është një shqetësim i madh mjedisor. Ujëra të tilla të ndotura janë shumë toksike dhe burojnë kryesisht nga industri si galvanizimi, prodhimi i gazit, koksi, metalurgjia, përpunimi i metaleve, fibrat kimike, plastika, pesticidet dhe industria kimike. Në ujë, është i paqëndrueshëm dhe i prirur ndaj dekompozimit. Si inorganike ashtu edhe organike. cianidet janë substanca jashtëzakonisht helmuese. Për shembull, doza vdekjeprurëse e cyanide për trupin e njeriut është 0.18 g, dhe ajo e cianidit të kaliumit është 0.12 g. Përveç kësaj, përqendrimi vdekjeprurës i cianidit për peshqit në ujë varion nga 0.04 - 0.1 mg/L. Si rezultat, nevojiten urgjentisht metoda efektive trajtimi për të zbutur ndikimin e tij të dëmshëm në mjedis dhe shëndetin e njeriut.

Bazat e Oksidimit Elektrolitik për Ujërat e Ndotura që Përmbajnë Cianur

La Procesi i oksidimit elektrolitik për trajtimin Ujërat e zeza të cianid natriumit Funksionon mbi parimin e përdorimit të një rryme elektrike për të nxitur reaksione kimike në anodë dhe katodë, duke e shndërruar kështu cianidin në ujërat e ndotura në substanca më pak të dëmshme. Në këtë proces, si cianidi i thjeshtë ashtu edhe cianidi kompleks në ujërat e ndotura i nënshtrohen elektrolizës.

Reaksionet e Anodës

• Për cianur të thjeshtëGjatë reagimit të fazës së parë në anodë, cianidi i thjeshtë reagon fuqishëm me substanca të tjera në ujërat e zeza për të formuar një përbërje më pak toksike. Në fazën e dytë pasuese, ndodhin dy reaksione. Një reaksion e zbërthen më tej këtë përbërje në Karbon dioksid, azot dhe ujë. Reaksioni tjetër rezulton në gjenerimin e amonit.

• Për Cianurin e Koordinimit (Duke Marrë si Shembull Kompleksin që Përmban Bakër)Kur cianidi i koordinimit, si komplekset që përmbajnë bakër, arrin anoden, ai reagon për të formuar jone bakri dhe një përbërës tjetër më pak toksik. Kur kripa e kuzhinës shtohet në mjedisin elektrolitik, ndodhin reaksione të tjera. Jonet e klorurit nga kripa oksidohen për të formuar klorin e sapolindur. Ky klor i sapolindur më pas reagon me cianurin dhe substanca të tjera në ujërat e zeza për të zbërthyer përbërjet e cianurit në produkte më pak të dëmshme, duke përfshirë dioksidin e karbonit, azotin dhe jonet e klorurit.

Reaksionet e Katodës

Në katodë, jonet e hidrogjenit fitojnë elektrone dhe formojnë gaz hidrogjeni. Për komplekset cianure që përmbajnë metale, të tilla si ato me bakër, jonet e bakrit fitojnë elektrone dhe mund të depozitohen si metal bakri. Nën kushte të caktuara, jonet e bakrit mund të reagojnë edhe me jonet e hidroksidit për të formuar precipitat të hidroksidit të bakrit.

Konsideratat kryesore në procesin e oksidimit elektrolitik

• Materialet e elektrodësZgjedhja e materialeve të elektrodës është thelbësore. Në shumë raste, çeliku i butë mund të përdoret si material për katodë. Megjithatë, anodat duhet t'i rezistojnë mjedisit të ashpër elektrokimik. Anodat dimensionalisht të qëndrueshme (DSA), të cilat janë bërë nga okside metalesh fisnike dhe prodhohen nga disa kompani, janë të përshtatshme për këtë aplikim. Grafiti gjithashtu mund të shërbejë si material për anodë, por ka disavantazhin e konsumimit gradual gjatë procesit të elektrolizës.

• Temperatura ControlTemperatura e lëngut të mbeturinave gjatë elektrolizës duhet të rregullohet me kujdes. Në përgjithësi duhet të mbahet nën 25 °C. Nëse temperatura rritet shumë lart, klori i prodhuar nga oksidimi i joneve të klorurit në kripën e shtuar do të dalë përpara se të reagojë me cianidin, duke zvogëluar kështu efikasitetin e procesit të shkatërrimit të cianidit.

• Shtimi i Jonit të KloruritShtimi i joneve të klorurit në ujërat e ndotura mund të rrisë oksidimin elektrolitik të cianidit. Zakonisht, shtimi i 1-2 g/L i joneve të klorurit është i mjaftueshëm. Në disa raste, shtimi i kripës së zakonshme (klorur natriumi) në një përqendrim prej 25 g për litër në lëngun e ndotur është treguar se ndihmon në mënyrë efektive në shkatërrimin elektrolitik të cianidit.

Avantazhet e procesit të oksidimit elektrolitik

• Efikasitet i Lartë për Ujëra të Ndotura me Përqendrim të LartëProcesi i oksidimit elektrolitik është veçanërisht efektiv për trajtimin e ujërave të ndotura me përmbajtje të lartë cianuri, siç janë ato që gjenden në minierat e arit. Ai mund të zvogëlojë ndjeshëm përqendrimin e cianurit në ujërat e ndotura.

• Gjenerimi in-situ i specieve reaktiveGjatë elektrolizës, brenda sistemit gjenerohen specie reaktive si klori i sapolindur. Kjo eliminon nevojën për shtimin e jashtëm të agjentëve oksidues potencialisht të rrezikshëm dhe të shtrenjtë në sasi të mëdha.

• FleksibilitetiProcesi mund të rregullohet sipas përbërjes specifike të ujërave të ndotura. Duke kontrolluar parametra të tillë si dendësia e rrymës, tensioni dhe shtimi i kripërave të caktuara, procesi i oksidimit elektrolitik mund të optimizohet për lloje të ndryshme të ujërave të ndotura që përmbajnë cianur, pavarësisht nëse ato përmbajnë komponime të thjeshta apo komplekse të cianurit.

Përfundim

Procesi i oksidimit elektrolitik ofron një zgjidhje premtuese për trajtimin e cianidi i natriumit Ujëra të zeza. Duke kuptuar reaksionet kimike që ndodhin në anodë dhe katodë, duke zgjedhur me kujdes materialet e elektrodave, duke kontrolluar temperaturën dhe duke shtuar sasi të përshtatshme të joneve të klorurit, kjo metodë mund të largojë në mënyrë efektive ndotjen nga cianuri nga ujërat e zeza. Ndërsa industritë vazhdojnë të kërkojnë mënyra më të qëndrueshme dhe efikase për të menaxhuar mbeturinat e tyre, procesi i oksidimit elektrolitik ka të ngjarë të fitojë zbatim më të gjerë në trajtimin e ujërave të zeza që përmbajnë cianur. Megjithatë, nevojiten ende kërkime dhe zhvillime të mëtejshme për të përmirësuar procesin, për të ulur kostot dhe për të rritur efikasitetin e tij të përgjithshëm dhe mirëdashësinë ndaj mjedisit.