Development of techniques for ferrate(VI) quantification during its continuous electrochemical production in a mobile water purification plant

Abstract

Широко распространенные, на сегодняшний день, реагенты для очистки и обеззараживания воды - хлор, хлорсодержащие реагенты, а также озон – в комбинации с УФ-облучением, технологией анаэробного сбраживания, грубым и тонким фильтрованием, применением коагулянтов - обладают рядом серьезных недостатков. Так, для хлора и его производных характерно образование токсичных продуктов окисления органических загрязнителей, необходимость дополнительного введения коагулянтов, слабовыраженные бактерицидные свойства, кроме того, эти вещества требуют особых условий хранения и транспортировки, что значительно удорожает их применение. Использование технологии озонирования – не только весьма дорогостоящий процесс, но еще и взрывоопасный.

В то же время, использование феррата (VI) в сухом виде не лишено недостатков, выражающихся в высокой стоимости и взрывоопасности при хранении и производстве. Однако, данных недостатков лишён электрохимический метод производства раствора феррата (VI).

Данная работа посвящена разработке аналитических методик количественного определения феррата (VI) в водных средах в качестве системы контроля эффективности электрохимического производства в мобильной установке для очистки воды.

По итогам проведенной работы представляется возможным сделать следующие выводы: 1. Разработана методика автоматического потенциометрического титрования количественного определения феррата (VI) для лабораторного анализа синтезированных растворов феррата (VI). 2. Создана система контроля эффективности непрерывного электрохимического производства феррата (VI), состоящая из двух референтных по отношению друг к другу способов анализа. А именно: a) Разработан и технически реализован способ on line анализа синтезируемого раствора феррата (VI) на основе метода прямой потенциометрии. b) Разработан и технически реализован способ on line анализа синтезируемого раствора феррата (VI) на основе метода молекулярной фотометрии.

Today, widespread reagents for water purification and disinfection - chlorine, chlorine-containing reagents, as well as ozone - in combination with UV radiation, anaerobic digestion technology, coarse and fine filtering, the result of coagulants - there are a number of serious drawbacks. In order for these substances to require special storage and transportation conditions, this significantly increases the cost of their use. The use of ozonation technologies is not only a very expensive process, but also explosive.

At the same time, the use of ferrate (VI) should not be deprived of the disadvantages expressed in the high cost and explosion hazard during storage and production. However, the lack of an electrochemical method for the production of ferrate (VI).

This work is devoted to the development of analytical methods for the quantitative determination of ferrite (VI) in aqueous media as a system for monitoring the effectiveness of electrochemical production in a mobile water treatment plant.

The following findings: 1. A technique has been developed for automatic potentiometric titration of the quantitative determination of ferrate (VI) for laboratory analysis of the synthesized solutions of ferrate (VI). 2. A system for monitoring the effectiveness of the continuous electrochemical production of ferrate (VI), consisting of two analytical studies, has been created. Namely: a) A method for direct analysis of the synthesized solution of ferrate (VI) based on direct potentiometry parameters has been developed and technically implemented. b) An analysis method based on a synthesized ferrate (VI) solution based on molecular photometry parameters has been developed and technically implemented.