Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2022-09-26 Origen:Sitio
Agua ionizada alcalina es un nombre para el agua alcalina generada por electrólisis después de agregar agente de calcio al agua. La máquina de agua ionizada alcalina se divide en dos categorías: una es el tipo de circulación que está directamente conectado a la tubería de agua del grifo para la electrólisis, y la otra es el tipo de tanque de almacenamiento (tipo intermitente) que se inyecta con una cierta cantidad de agua del grifo cada vez para electrólisis. Sin embargo, el principio de estructura y electrólisis de ambos electrolizadores son los mismos.
Como se muestra en la Figura 1, la célula electrolítica se divide en dos partes por el diafragma, que se insertan respectivamente en las placas de electrodo que forman el ánodo y el cátodo. El diafragma solo permite el paso libre de iones en el agua, pero evita el paso libre del agua en sí. El electrolizador circulante está provisto de una entrada y una salida para agua, que pasa entre los dos electrodos. El agua que contiene iones de calcio se inyecta en la célula electrolítica. Al pasar entre los dos electrodos, el agua está energizada (DC) (en productos reales, el CA doméstico se rectifica en DC). Los aniones (x -) como los iones de cloruro, los iones de carbonato, los iones de sulfato se sienten atraídos por el ánodo, mientras que los cationes (M+) como los iones de calcio, los iones de magnesio, los iones de sodio se sienten atraídos por el cátodo. Si el voltaje entre los dos electrodos es lo suficientemente grande, el agua en la superficie del electrodo se electrolizará. En el lado del cátodo, los iones de hidróxido (OH -), los cationes y el hidrógeno de agua disuelto aumentarán para producir agua ionizada alcalina con pH alto. Las propiedades del agua ionizada alcalina se muestran en la Tabla 1
El agua del grifo o "agua " con sal de calcio agregada en él se obtiene por electrólisis catódica para obtener agua ionizada alcalina. En la actualidad, la máquina de agua ionizada alcalina, tal dispositivo de fabricación, se vende principalmente en el mercado como un tipo circulante (continuo), que es fácil de usar. También se utilizan una variedad de materiales en esta máquina de agua. Por lo tanto, centrándose en las sustancias disueltas de la máquina de agua y las posibles sustancias dañinas de trihalometano producidas por la máquina de agua, se investigaron las propiedades físicas de la máquina de agua por su seguridad.
1. Seguridad
La mayoría de los dispensadores de agua ionizada alcalina circulante comercial se construyen como se muestra en la Figura 1. Debido a que el agua se electroliza para producir agua alcalina, se produce una reacción de reducción en el cátodo para producir hidrógeno. Cuando el agua se vuelve alcalina, el agua en el ánodo se oxida para producir oxígeno y generar agua ácida. Para evitar que el agua alcalina y el agua ácida se mezclen y se conviertan en agua neutra, se establece un diafragma en el medio. En este momento, si hay iones de cloruro en el agua cruda, se oxidará en el lado del agua ácida y se convertirá en cloro. Para mantener y limpiar la máquina, la mayoría de las máquinas de agua electrolítica del tipo de flujo cambiarán el modo de acceso a la fuente de alimentación de vez en cuando para revertir el electrodo, de modo que el electrodo se use originalmente como el cátodo se cambiará en el ánodo, y El ánodo se cambiará al cátodo para el trabajo electrolítico a corto plazo. Por lo tanto, también investigamos y analizamos la influencia de este electrodo inverso.
Elegimos el electrodo Pt Ti y algunos electrodos de ferrita como objetos de prueba. El dispositivo modelo experimental que se muestra en la Fig. 1 se realizó con este tipo de electrodo, y se analizó el agua ionizada alcalina. El electrodo de titanio de platino no ha encontrado el problema de la precipitación de metales pesados. Cuando se usa electrodo de ferrita para producir agua ionizada alcalina, no hay problema con la precipitación de metales pesados. Sin embargo, se observó una pequeña cantidad de precipitación de metales pesados cuando se limpió el electrodo inverso. Después de completar el electrodo inverso, los metales pesados se pueden lavar siempre que el agua se use para el enjuague, lo cual no es un problema en la preparación normal del agua. Pero en aras de la seguridad, esperamos usar el electrodo de titanio de platino.
Además de la prueba de electrodo, también probamos la manguera, los materiales de la junta, los materiales de concha y otros componentes principales inmersos en agua ionizada alcalina, y no encontramos sustancias problemáticas separadas.
Cuando el agua cruda utilizada por la máquina de agua ionizada alcalina contiene cloruro, se teme que se oxida a cloro en el ánodo y luego reaccione con sustancias orgánicas trazas en el agua para generar compuestos de cloruro orgánicos. Especialmente en condiciones básicas, es posible generar trihalometanos a través de la reacción de haloform.
En general, la reacción de haloform no se puede continuar para la máquina de agua electrolítica, pero si el agua ácida que contiene cloro fluye a través del diafragma al lado del agua alcalina, a veces las condiciones para la reacción de haloformas, produciendo sustancias como trihalometano. Hicimos un poco de esfuerzo en el dispositivo de prueba en la Figura 1 para hacer que el agua fluya desde el lado del agua ácida hasta el lado del agua alcalina. Los resultados de la inspección muestran que los trihalometanos han aumentado y excedido el estándar de concentración dañino especificado. Durante la electrólisis, dependiendo de las características del diafragma utilizado, a veces se puede producir electroosmosis, lo que hace que el agua ácida fluya al lado del agua alcalina. Sin embargo, se probaron varios dispensadores de agua iónica alcalina, y no se encontraron productos con electroosmosis grande. Además, se hicieron esfuerzos para hacer que el agua fluya desde el lado del agua alcalina hasta el lado del agua ácida a través de la entrada de agua a la parte de la electrólisis y la salida del agua electrolítica, de modo que no se cumplieran las condiciones para la reacción de haloforma, así que los trihalometanos no fueron detectados.
Para garantizar la seguridad del producto, se ha informado a la Asociación de la Industria para la revisión de los estándares de seguridad del producto.
2. Características del agua ionizada alcalina
Aunque se han presentado varias teorías nuevas sobre las características del agua ionizada alcalina, que son completamente diferentes de las de la electroquímica, los resultados de la prueba muestran que no están más allá del alcance teórico de la electroquímica tradicional. Es decir, el hidrógeno se genera en el lado del cátodo por electrólisis, y el agua cerca del cátodo se vuelve alcalino.
Después de que el agua se electroliza, como se muestra a continuación, se genera hidrógeno para generar OH, que se vuelve alcalino cerca del cátodo. Para mantener la neutralidad eléctrica, mientras que los cationes como Ca+se mueven hacia el cátodo, OH, se mueve hacia el lado del agua ácida. Además, la H+en el lado del agua ácida también se mueve en la dirección opuesta. El pH del agua ionizada alcalina está determinado por el equilibrio alcanzado por el movimiento de estas sustancias. Cuanto mayor sea la corriente de electrólisis, más rápida es la velocidad de generación OH. Mientras se ralentice el caudal líquido, el pH aumentará.
El agua se electroliza en el cátodo para producir hidrógeno, que inicialmente son burbujas muy pequeñas. Como se muestra en la Fig. 2, polimerizan con otras pequeñas burbujas en solución y se convierten en grandes burbujas. En el lado del cátodo, los átomos de hidrógeno se convierten en moléculas de hidrógeno, y las moléculas de hidrógeno disueltas en la solución se convierten en pequeñas burbujas juntas. Para convertirse en una burbuja de este tipo, se requiere energía adicional. Cerca del electrodo, el hidrógeno se disuelve en agua a una concentración con mayor solubilidad de equilibrio. Por ejemplo, cuando el diámetro de hidrógeno es de 100 nm, la presión de aire de su burbuja es de 30 atmósferas, y la solubilidad del hidrógeno a su alrededor también es de 30 atmósferas para mantener el equilibrio. Se ha informado que la sobresaturación de hidrógeno incluso supera los 100. Se puede inferir que la solubilidad del hidrógeno en el agua de iones alcalinos es muy alta. La solubilidad del hidrógeno reduce el "potencial redox " del agua ionizada alcalina, que muestra la reducibilidad. Por lo tanto, la solubilidad del hidrógeno en el agua iónica alcalina afecta sus propias características.
No es fácil medir la solubilidad del hidrógeno, e incluso si está sobresaturado, disminuirá gradualmente. Usamos varias agua salina para hacer agua ionizada alcalina, y luego colocarla en 2 ℃. El cambio de su concentración de hidrógeno se muestra en la Figura 3. Cayó bruscamente en el segundo día, pero aún se puede conservar en alta concentración durante mucho tiempo.
