Способ контроля наличия шестивалентного хрома

Способ контроля наличия шестивалентного хрома

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕДЬСПоУ ю636525 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено09.02.76 (217 2321883/18-25 с присоединением заявки №(23) Приоритет(51} М. Кл.

Ь 01 К 27/52

Государстоенней комитет

Совета Иинистроо СССР оо делам изобретений н открытий (43) Опубликовано05.12,78.Бюллетень ¹ 45 (53) УДК 543.257..1 (088.8) (457 Дата опубликования описания 06.12.78

Г. Е. Золотова, B. Г. Вишневецкий н П. П. Кондратьев (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО

ХРОМА

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод и может быть использовано для контроля процессов восстановления шестивалентного хрома до трехвапентного при обработке сточных вод гальванических производств.

Известны различные способы контроля оки спи тейьно-восстановительных реакций

Широкое распространение получили способы контроля окислительно-восстановительных реакций по потенциалу, возникающему между индикаторным и вспомогательным электродами за счет тока, проходящего через индикаторный апектрод от внешнего источника tlj.

Величина потенциала зависит от напряжения и тока внешнего источника, что снижает надежность контроля известными способами при обработке хромсодержащих сточных вод из за значительного измене ния их состава, обусловленного технологическими причинами, Известны такие способы контроли окислитедьно-восстановительных реакций, в частности контроля наличия шестивапентного хрома, путем измерения напряжения между индикаторным электродом и алектродом сравнения, погруженными в исследуемый раствор (2), Meggy индикаторным золотым и вспомогательным стеклянным апектродами регистрируют скачок потенциала, возникающий при переходе хрома из шестивалентной формы в трехвалент ную. Ho co временем чувствительность индикаторного электрода снижается вследствие осаждения на его поверхности железа из анализируемого стока, поэтому индикаторный электрод необходимо систематически очищать. Однако существуюцше методы очистки малоэффективны: при механической очистке расходуется материал алектрода, а при химической - возникает необходимость на время промывки апектрода кислотой изолировать его от анализируем ой среды, Кроме того, контроль описанным способом невозможен прн высоких концентрациях (более 500 мг/и) шестивал нт636525 ного хрома в анализируемом стоке, а также при использовании для восстановления шестивалентного хрома реагентов, окислительно-восстановительный потенциал которых близок к потенциалу шестивалентного у хрома, в частности солей двухввлентного железа, Hem изобретения создание такого спо-соба контроля наличия шестивалентного хрома, который, устраняя указанные . щ недостатки, обеспечивал бы повышение точности и акономию драгоценных метал лов, что, в свою очередь, позволило бы автоматизировать с высокой степенью надежности технологический процесс вос- 13 становления шестивалентного хрома.

В соответствии с изобретением, поставленная цель достигается тем, что перед измерением на индикаторный алектрод подают напряжение, превышающее напри- 20 жение выделения кислорода на электроде в течение времени, необходимого для ус тановления электродного процесса, затем источник напряжения отключают,измерение осуществляют по истечении времени, 23 превышающего постоянную времени укаэанных алектродов, для исключения ошибки, возникающей из à переходного процесса, происходящего на индикаторном электроде после отключения источника 30 напряжения.

Оптимальная величина нвлряжения 1,5

3,0 В, продолжительность его подачи

10-60 с.

Процессы, происходящие на индикатор- ЗЗ ном электроде, имеют такую последовательность. При подключении электрода к внешнему источнику по отношению к ана» лизируемой жидкости поверхностью электрода адсорбируется кислород, выделяю- 46 щийся за счет электрохимических процессов, Ред-окс алектрод, адсорбирующий кислород, превращается в окисленный, потенциал которого после отключения источника напряжения определяется взаимо- действием адсорбированного кислорода с анализируемой жидкостью, После оконча ния реакции восстановления шестивалентного хрома в реакторе появляется свободный реагент-восстановитель, который интенсивно взаимодействует с кислородом электрода, превращает указанный электрод в ред-окс электрод, Таким образом, подача напряжения на индикаторный электрод и снятие его перед измерением позволяют на каждое из.мерение получить окисленный электрод, свойства которого не зависят от химического состава и загрязненности контролируемого раствора и воспроизводятся многократно.

Величина напряжения, подаваемого нв электрод, определяется условиями выделения на нем кислорода. Превышение указанного напряжения увеличивает постоянную времени системы электродов и, следовательно, увеличивает время, необходимое для подготовки электродов к следующему измерению. Уменьшение напряжения приводит к прекращению алектролиза воды и, следовательно, выделения кислорода, Продолжительйость подачи напряжения на электрод определяется адсорбционной способностью алектрода. Превращение окисленного индикаторного алектрода в редокс электрод сопровождается скачком потенциала на нем, Скачок потенциала, в свою очередь, является признаком окончания окислительно-восстановительной реакции, Контроль наличия шестивалентного хрома производят в процессе восстановления его до трехвалентного состояния при непрерывном поступлении реагента до окончания окислительно-восстановительной реакции, сопровождающегося резким уменьшением величины напряжения, развиваемого электродами.

В качестве реагента используют отработанный травильный раствор, являющийся отходом того же гальванического производства Реагент подают в сток, предварительно подкисленный до ðÍ-3.

При наличии шестивалентного хрома указанная электродная система развивает напряжение, превышающее 660 мВ при нагрузке на внутреннее сопротивление

1О преобразователя более 10 Ом.

Контроль ведется до восстановления

acего находящегося в стоке шестивалентного хрома при интенсивном перемешивании стока с поступающим по трубопроводу реагентом.

Окончание окислительно-восстановительной реакции сопровождается резким понижением напряжения, развиваемого электродной системой (до 2 40 м B) .

Контроль наличия шестиввлентного хрома описанным способом позволяет: обезвреживать сточные воды с содержанием шестивалентного хрома до 5000мг/л, обеспечивая при этом высокую воспроизводи мость результатов; испольэовать в автоматизированных системах реагенты-отходы производства, снижает в 10 и более раэ расход золота на один алектрод за счет

636525

Составитель Н. Алимова

Редактор Т, Орловская Техред О. Андрейко Корректор П. Макаревич

Заказ 6931/34 Тираж 1070 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППН Патент, r. Ужгород, ул Проектная, 4 возм ожности изготовления тонкопленочных электродов и не ограничивает ресурс их эксплуатации; резко сократить объем профилактических работ при непрерывном пребывании электродов в стоке; обеспечивать ф надежную работу реакторов непрерывного действия в автоматическом режиме, Формула изобретения

11

Способ контроля наличия шестивалентного хрома путем измерения напряжения между индикаторным электродом и электродом сравнения, погруженными в исследуемый раствор, о т л и ч а ю щ и й- И с я тем, что, с целью повышения точности контроля и экономии драгоценных металлов, перед измерением на индика торный электрод подают напряжение, превышающее напряжение выделения кислорода на электроде, в течение времени, необходимого для установления электродно. го процесса, затем источник напряжения отключают и, по истечении времени, превышающего постоянную времени указан« ных электродов, производят измерение, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лопатин Б. А. "Теоретические основы электрокимическик методов анализа". М., 1975, с. 165.

2, Смирнов Д. Н. Автоматическое регулирование процессов очистки сточных вод, М., 1974, с, 88,