The effect of impurities on the stability of low concentrated eco-friendly solutions of NaOCl

Abstract

Досліджено синтез гіпохлоритної кислоти зі низькоконцентрованих хлоридовмісних електролітів на різних оксидних матеріалах за густини анодного струму 50 мА см-2. Алмаз, легований бором, платинований Титан, металевий Титан, допований Платиною та Паладієм, а також матеріали на основі плюмбум(IV) оксиду (модифіковані Флуором та поверхнево-активними речовинами) є перспективними матеріалами для синтезу гіпохлоритної кислоти під час електролізу. Однак, враховуючи стабільність синтезу окисників під час кумулятивного електролізу, найкращими були Титан, модифікований Платиною та Паладієм, та попередньо оброблений плюмбум(IV) оксид, що містив ПАР (натрію лауретсульфат). Слід додатково врахувати можливість комбінованого використання електрокаталізаторів для синтезу сильних окисників у режимі реверсу струму в проточних системах, коли із реалізацією газового катода буде утворюватися гідроген пероксид, а на аноді утворюватиметься гіпохлоритна кислота. Придатним матеріалом може бути лише металевий електрокаталізатор, такий як Титан, модифікований Платиною та Паладієм. Кінетика перетворення гіпохлориту в першу чергу пов'язана з рН свіжоприготованих розчинів, температурою та умовами зберігання. На кінетику розкладання впливає дія світла як у видимому, так і в ультрафіолетовому діапазоні, наявність у розчині мікродомішок органічної та неорганічної природи. Мікродомішками, які мають максимально негативний вплив на стабільність розчинів натрію гіпохлориту, є: Co(II), Cu(II), Mg(II), Al(III), K3[Fe(CN)6], в меншому сткпені це: Ni(ІІ), Fe(III), K4[Fe(CN)6]. Досліджено вплив хлорату на інгібування дії натрію гіпохлориту як дезінфікуючого засобу. Наявність хлорату у досліджуваному розчині дезінфікуючого засобу призводить до відсутності бактерицидної активності щодо S. aureus та P. aeuruginosa, і ріст культур стає ряснішим із збільшенням вміст хлорату в дезінфікуючому засобі. The synthesis of hypochlorous acid from low concentrated chloride-containing electrolytes on various oxide materials at an anode current density of 50 mA cm-2 have been studied. Boron doped diamond, platinized titanium, metallic titanium doped with Platinum and Palladium, as well as materials based on lead(IV) oxide (modified with fluorine and surfactants) are promising materials for the synthesis of hypochlorous acid during electrolysis. However, given the stability of oxidant synthesis during cumulative electrolysis, Titanium, modified with Platinum and Palladium, and pre-treated lead(IV) oxide containing surfactants (sodium laureth sulfate) were the best. One should additionally take into account the possibility of combined use of electrocatalysts for the synthesis of strong oxidants in the reverse current mode in flow systems, when the implementation of the gas cathode will form hydrogen peroxide, and at the anode hypochlorous acid will form. In fact, such a material can only be a metal electrocatalyst such as Titanium, modified by Platinum and Palladium. The kinetics of hypochlorite conversion should primarily be related to the pH of freshly prepared solutions, temperature and storage conditions. The kinetics of decomposition is influenced by the action of light, both in the visible and in the UV range, the presence in the solution of micro-impurities of organic and inorganic nature. Micro-impurities that have the maximum negative impact on the stability of sodium hypochlorite solutions are: Co(II), Cu(II), Mg(II), Al(III), K3[Fe(CN)6], to a lesser extent it is: Ni(ІІ), Fe(III), K4[Fe(CN)6]. The influence of chlorate on inhibition of sodium hypochlorite action as disinfectant has been investigated The presence of chlorate in the disinfectant solution involved leads to the absence of bactericidal activity against S. aureus and P. aeuruginosa, and the growth of cultures becomes more abundant with increasing chlorate content in the disinfectant.