ЛАБОРАТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР ФЕРРАТОВ: КОНСТРУКЦИЯ, РЕЖИМЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Пензенский государственный университет
(декан факультета)
Россия
Россия
2.
Белорусский государственный технологический университет
3.
Пензенский государственный университет
4.
Белорусский государственный технологический университет
5.
Пензенский государственный университет
6.
Пензенский государственный университет
ООО «Маяк-Техноцелл»
ООО «Маяк-Техноцелл»
Тип:
Статья
Страницы:
с 69
по 75
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ФЕРРАТЫ, ОЧИСТКА ВОДЫ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, КСЕНОБИОТИКИ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ЛАБОРАТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ
Аннотация (русский):
Статья посвящена разработке и оптимизации лабораторного генератора ферратов (Fe(VI)) для эффективной очистки воды от широкого спектра загрязнителей, включая антибиотики, синтетические красители, тяжелые металлы и микроорганизмы. Установка продемонстрировала высокую производительность при оптимальных параметрах работы: плотность тока 10 мА/см², pH 12, температура 25°C и скорость потока 0,3 л/мин. Выход по току Fe(VI) достиг 78%, что обеспечило эффективность удаления загрязнителей на уровне 86% для амоксициллина, 96% для метиленового синего, 94% для дрожжевых клеток и 95% для ионов Pb²⁺. Ключевыми механизмами очистки стали: окисление органических соединений до CO₂ и H₂O (редокс-потенциал Fe(VI) +2,2 В), коагуляция взвешенных частиц гидроксидами железа Fe(OH)₃, обеззараживание за счет повреждения клеточных структур патогенов. Конструкция генератора основана на использовании железной стружки (сталь Ст3) в качестве анода, что снизило стоимость на 90% по сравнению с традиционными электродами. Модульная система обеспечила гибкость при работе с малыми объемами (50-200 мл) и различными типами загрязнений. Однако производительность установки ограничена 0,5 л/час, а необходимость частой замены диафрагмы при высокоминерализованных стоках увеличивает эксплуатационные затраты. Преимущества технологии включают экологическую безопасность (отсутствие токсичных побочных продуктов, таких как диоксины), экономичность и многофункциональность. Для анализа использовались спектрофотометрия (λ = 510 нм для Fe(VI)), турбидиметрия (OD₆₀₀ для дрожжей) и рефрактометрия, что обеспечило точность измерений при минимальных затратах. Перспективы работы связаны с интеграцией IoT-датчиков для онлайн-мониторинга и применением возобновляемых источников энергии. Результаты подтверждают потенциал ферратов как рентабельного и экологически чистого решения для водоочистки, особенно в регионах с ограниченными ресурсами.
Статья посвящена разработке и оптимизации лабораторного генератора ферратов (Fe(VI)) для эффективной очистки воды от широкого спектра загрязнителей, включая антибиотики, синтетические красители, тяжелые металлы и микроорганизмы. Установка продемонстрировала высокую производительность при оптимальных параметрах работы: плотность тока 10 мА/см², pH 12, температура 25°C и скорость потока 0,3 л/мин. Выход по току Fe(VI) достиг 78%, что обеспечило эффективность удаления загрязнителей на уровне 86% для амоксициллина, 96% для метиленового синего, 94% для дрожжевых клеток и 95% для ионов Pb²⁺. Ключевыми механизмами очистки стали: окисление органических соединений до CO₂ и H₂O (редокс-потенциал Fe(VI) +2,2 В), коагуляция взвешенных частиц гидроксидами железа Fe(OH)₃, обеззараживание за счет повреждения клеточных структур патогенов. Конструкция генератора основана на использовании железной стружки (сталь Ст3) в качестве анода, что снизило стоимость на 90% по сравнению с традиционными электродами. Модульная система обеспечила гибкость при работе с малыми объемами (50-200 мл) и различными типами загрязнений. Однако производительность установки ограничена 0,5 л/час, а необходимость частой замены диафрагмы при высокоминерализованных стоках увеличивает эксплуатационные затраты. Преимущества технологии включают экологическую безопасность (отсутствие токсичных побочных продуктов, таких как диоксины), экономичность и многофункциональность. Для анализа использовались спектрофотометрия (λ = 510 нм для Fe(VI)), турбидиметрия (OD₆₀₀ для дрожжей) и рефрактометрия, что обеспечило точность измерений при минимальных затратах. Перспективы работы связаны с интеграцией IoT-датчиков для онлайн-мониторинга и применением возобновляемых источников энергии. Результаты подтверждают потенциал ферратов как рентабельного и экологически чистого решения для водоочистки, особенно в регионах с ограниченными ресурсами.
Ключевые слова:
ФЕРРАТЫ, ОЧИСТКА ВОДЫ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, КСЕНОБИОТИКИ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ЛАБОРАТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ
ФЕРРАТЫ, ОЧИСТКА ВОДЫ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, КСЕНОБИОТИКИ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ЛАБОРАТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ
