На основании определения состава продуктов методами ИК-спектроскопии, РФА, химического, кинетического и термодинамического анализа установлены химические реакции, происходящие при электроимпульсном диспергировании металла (Fe) в водных растворах солей, содержащих ионы НSiO3–, Ni2+, As3+, Н2AsO4–, Mn2+, Cr2O72–. Показано, что в этих условиях происходят как восстановительные (As5+ → As3+, Cr6+ → Cr3+), так и окислительные (As3+ → As5+, Mn2+ → Mn4+) реакции, а также локально инициируемые нагреванием реакции гидролиза и обмена, происходящие без изменения степени окисления растворённого вещества. Восстановление и окисление растворённых веществ определяется образованием и активацией в электрическом разряде высокодисперсного Fe. Представлена модель физико-химических процессов, протекающих при диспергировании металлов импульсными электрическими разрядами в воде и разбавленных растворах солей.
Chemical reactions in electric metal (Fe) pulse dispersion in the aqueous solutions of inorganic substance (НSiO3–, Ni2+, As3+ Н2AsO4–, Mn2+, Cr2O72–) were determined through IR spectroscopy, X-ray phase, chemical, kinetic, and thermodynamic analyses. Under such conditions, both reduction (As5+→ As3+, Cr6+→ Cr3+) and oxidation (As3+→ As5+, Mn2+ → Mn4+) reactions occur, as well as ,locally initiated by heating, hydrolysis and exchange reactions without changing the oxidation rate of the dissolved substance itself. Reduction and oxidation of dissolved substances is determined by the generation and activation of high dispersed Fe in an electric discharge. The model of physico-chemical processes in electric metal pulse dispersion in water and aqueous salt solutions is presented.
1. Даниленко Н.Б., Савельев Г.Г., Яворовский Н.А. и др. Очистка воды от As(V) электроимпульсной обработкой активной металлической загрузки // Журнал прикладной химии. – 2005. – Т. 78. – № 10. – С. 1659-1663.
2. Даниленко Н.Б. [и др.] Химические реакции, протекающие при электроимпульсном диспергировании железа в водных растворах // Журнал прикладной химии. – 2008. – Т. 81. – № 5. – С. 767-772.
3. Левченко В.Ф., Глупак А.Н. Электроимпульсная очистка сточных вод машиностроительных предприятий // Проблемы машиностроения. – 1998. – Т. 1. – № 3-4. – С. 138-140.
4. Пискарев И.М. Модель реакций при коронном разряде в системе О2 (г)–Н2О // Журнал физической химии. – 2000. – Т. 74. – № 3. – С. 546-551.
5. Фоминский Л.П. Некоторые аспекты электроэрозионного способа получения окиси алюминия // Электронная обработка материалов. – 1980. – № 1. – С. 46-49.
6. Хайнацкий С.А., Зубенко А.А., Смалько А.А. и др. Исследования комплексной очистки воды от ионов тяжелых металлов при высоковольтных разрядах в реакторах с гранулированной металлозагрузкой. Часть 2. Реальные гальваностоки // Электронная обработка материалов. – 2005. – № 6. – С. 53-58.
7. Шахова Н.Б., Савельев Г.Г., Юрмазова Т.А. Реакции гидролиза и обмена при действии импульсных электрических разрядов на границу раздела фаз металл-раствор солей // Известия Томского политехн. ун-та. – 2009. – Т. 314. – № 3. – С. 45-49.
8. Шидловский А.К., Щерба А.А., Захарченко С.Н. Перспективы применения искроэрозионной коагуляции в системах водоподготовки тепловых сетей // Вода і водоочисні технології. – 2003. – № 2. – С. 26-31.
9. Ishibashi V., Araki T., Kisimoto K., Kuno H. Method of producing pure aluminia by spark discharge process and the characteristics thereof // Ceramics Japan. – 1971. – № 6. – Р. 461-468.
10. Berkowitz A.E., Walter J.L. Spark erosion: A method for producing rapidly quenched fine powders // J. Mater. Res. – 1987. – V. 2. – № 2. – P. 277-288.
11. Descoeudres, C. Hollenstein, G. Walder and R. Perez // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2005. – V. 38 (22). – Р. 4066-4073.