Способ контроля наличия шестивалентного хрома

Союз СоветскииСоциалистическихреспублик ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕДЬС 7 ВУ в 636525(22) Заявлено 09.02,76 (21) 2321883/18-25 51) М, Кл, 01 Й 27 рисоединением заявки Государстаеннай комитет Совета Иинистроа СССР ае долам изобретений и открытий(45) Дата оп икования описания 06,12.78(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ ШЕСТИВАЛЕНТНО ХРОМАинди мати ких конценестивал нтакций,Изобретение относится к технологии очистки сточных вод и может быть использовано для контроля процессов восстановдения шестивалентного хрома до трехвапентного при обработке сточных вод гальванических производств.Иазестны различные способы контроля окисдитедьно-восстановительных реакций.Широкое распространение получили способы контроля окисдитедьно-восстановительных реакций по потенциалу, возникающему между индикаторным и вспомогательным электродами за счет тока, проходящего через индикаторный адектрод от внешнего источника 111.Величина потенциала зависит от напряжения и тока внешнего источника, что снижает надежность контроля известными способами при обработке хромсодержащих сточных вод извоза значительного измене ния их состава, обусдовденного технодоГическими причинами,Известны такие способы контроли окис литедьно-восстановительных ре в частности контроля наличия шестивадентного хрома, путем измерения напряжениямежду индикаторным электродом и алектродом сравнения, погруженными в исследуемый раствор 121, Между индикаторным з зодотым и вспомогательным стекляннымадектродами регистрируют скачок потенциала, возникающий при переходе хромаиз шестивалентной формы в трехваденъную. Но со временем чувствительностьиндикаторного электрода снижается вследствие осаждения на его поверхности железа из анализируемого стока, поэтомукаторный электрод необходимо систечески очишать. Однако существующие методы очистки малоэффективны примеханической очистке расходуется материал алектрода, а при химической - возникает необходимость на время промывкиадектрода кислотой изолировать его от 2 О анализируем ой среды,Кроме того, контроль описанным способом невозможен прн высотрациях (более 500 мг/д) шного хрома в анализируемом стоке, а также при использовании для восстановленияшестивалентного хрома реагентов, окислительно-восстановительный потенциал которых близок к потенциалу шестивалентного ухрома, в частности солей двухввлентногожелеза,Цель изобретения создание такого способа контроля наличия шестивалентногохрома, который, устраняя указанные 16недостатки,обеспечивал бы повышениеточности и акономию драгоценных метал.,лов, что, в свою очередь, позволило быавтоматизировать с высокой степеньюнадежности технологический процесс восстановления шестиввлентного хрома.В соответствии с изобретением, поставленная цель достигается тем, что перед измерением на индикаторный алектродподают напряжение, превышакицее наприжение выделения кислорода нв электродев течение времени, необходимого для установления электродного процесса, затемисточник напряжения отключают,измерение осуществляют по истечении времени, Ипревышающего постоянную времени укаэанных электродов для исключения ошибки, воэниквюшей из-еа переходного процесса, происходяшего на индикаторномэлектроде после отключения источника 36напряжения,Оптимальная величина напряжения 1 530 В, продолжительность его подачи10-60 с,Процессы, происходящие на индикатор- ЗЗном электроде, имеют такую последовательность. При подключении электрода квнешнему источнику по отношению к анализируемой жидкости поверхностью электрода адсорбируется кислород, выделяющийся за счет электрохимических процессов, Ред-окс электрод, адсорбирующийкислород, превращается в окисленный,потенциал которого после отключения источника напряжения определяется взаимо- фЗдействием адсорбированного кислорода санализируемой жидкостью, После окончания реакции восстановления шестивалентного хрома в реакторе появляется свободный реагент-восстановитель, который ф 6интенсивно взаимодействует с кислородомэлектрода, превращает указанный электродв ред-окс электроЛ,Таким образом, подача напряжения наиндикаторный электрод и снятие его пе- ффред 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 прекрашению алектролиза воды и, следовательно, выделения кислорода, Продолжительйость подачи напряжения нв 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-восстановительнойреакции,Контроль наличия шестиввлентного хрома производят в процессе восстановленияего до трехвалентного состояния при непрерывном поступлении ревгента 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 рН-З.При наличии шестивалентного хромауказанная электродная система развиваетнапряжение, превышающее 660 мВ принагрузке на внутреннее сопротивление1 Опреобразователя более 10 Ом.Контроль ведется до восстановлениявсего 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 В) .Контроль наличия шестивалентного хрома описанным способом позволяет: обезвреживать сточные воды с содержаниемшестиввлентного хрома до 5000 мгlл, обеспечивая при этом высокую воспроизводимость результатов; испольэовать в автоматизированных системах реагенты-отходыпроизводства; снижает в 10 и более раэрасход золота на один алектрод за счет636525 Составитель Н, АлимоваРедактор 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, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППН "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 возм ожности изготовления тонкопленочныхэпектродов и не ограничивает ресурс ихэксплуатации; резко сократить объем профилактических работ при непрерывном пребывании электродов в стоке; обеспечиватьнадежную работу реакторов непрерывногодействия в автоматическом режиме,формула изобретения 1Способ контроля наличия шестивалентного хрома путем измерения напряжения между индикаторным электродом и эпектродом сравнения, погруженными в исследуемый раствор, о т л и ч а ю щ и й 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 эпектродно, 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 ос-, новы электрокимическик методов анализаф, М., 1975, с, 165.2. Смирнов Д. Н. Атоичское регулирование процессов очистки сточных вод, М., 1974, с, 88.