Электродиализ

Под действием электрического поля ионы удаляются из камер фильтрата в камеры концентрата таким образом, что в камерах фильтрата образуется обессоленная вода. При этом происходит непрерывная регенерация ионообменных смол в модулях. В обычных системах обессоливания для регенерации используются кислоты и каустическая сода. Системы непрерывного электродиализа разработаны для доочистки воды после обратноосмотических систем.

Электродиализ – непрерывный процесс. Единственное требование – наличие электричества, которое необходимо для регенерации смол.

Нет такой системы водоподготовки, которая была бы абсолютно устойчивой к свободному хлору. Известны случаи, когда свободный хлор содержанием менее 0,05 мг/л повреждал системы электродиализа или, например, обычные обратноосмотические мембраны.

При относительно низком уровне жесткости в камерах концентрата может образовываться накипь. Это связано с высокой производительностью системы и постоянными перепадами уровня pH в модуле.

Fe и Ni могут вызвать нарушения в работе модуля электродиализа, поскольку они прочно оседают на смолах и могут окислиться или проникать в смолу до того, как будут смыты в дренаж.

Электрическое сопротивление системы электродиализа увеличивается пропорционально падению температуры воды. Источники электропитания для систем электродиализа могут компенсировать связанные с указанной причиной потери в случае, если температура воды не ниже 5º С.

Если средняя температура воздуха превышает 35º С или она ниже 5º С, не рекомендуется устанавливать системы электродиализа вне помещений.

Определение уровня концентрации CO₂ в питающей воде важно для эффективной работы системы электродиализа. CO₂ удаляется системами электродиализа только в виде растворенных солей, таких, как поваренная соль.

Для того чтобы улучшить работу системы электродиализа, стабилизировать уровень pH следует до системы обратного осмоса, тогда это позволит удалить CO₂ в виде бикарбоната на стадии обратного осмоса.

Коррозия металлов и методы защиты

Коррозией называют процесс самопроизвольного разрушения металлов при их контакте с окружающей средой. Часто в технике коррозионные явления происходят при контакте металлов с растворами электролитов.

Наиболее распространенная атмосферная коррозия протекает в тонких пленках электролитов которые возникают на поверхности металлов в результате адсорбции, конденсации или прямого попадания воды и растворения в ней коррозионно-активных газов и солей (О₂, SO₂, NO₂, NaCl и др.).

На практике металлы часто содержат различного рода загрязнения или включения, что существенно сказывается на скорости коррозии. Предположим, что цинк содержит включение меди. Стационарный потенциал меди более положителен, чем стационарный потенциал цинка. Поэтому основной металл и включение образуют микроскопический гальванический элемент - локальный элемент, и возникает локальный ток: внутри металла электроны переходят oт цинка к меди, в растворе направление тока обратное.

Коррозия

Потенциал цинка смещается в анодную сторону, что приводит к ускорению анодного растворения цинка и уменьшению скорости выделения водорода на цинке. В то же время на поверхности включений происходит интенсивное выделение водорода.

На практике при использовании технически важных сплавов необходимо учитывать наличие нескольких типов катодных и анодных участков: различие между поверхностью зерен отдельных компонентов и краями зерен, где пpи застывании происходит накопление какой-либо примеси; покрытие части поверхности продуктами коррозионного процесса и др.

Повышение чистоты индивидуального металла - один из путей, снижения скорости его коррозии. Кроме того, при создании металлических конструкций из различных металлов (или сплавов) следует учитывать возникновение между металлами электрических токов, которые могут привести к разрушению отдельных частей конструкций.

Один из наиболее распространенных методов защиты от коррозии состоит в катодной поляризации металла. Катодную поляризацию можно создать от внешнего источника тока. Этот метод называют методом катодной защиты.

Можно также соединить основной металл с другим металлом (протектором), который в ряду напряжений расположен левее. Примером протекторной защиты служит также цинкование железных изделий. Железо является катодом локального элемента, а цинк - анодом. Следовательно, локальные токи вызывают коррозию покрытия, тогда как железо оказывается защищенным от коррозии.

Для защиты от коррозии широко используют ингибиторы - вещества, снижающие скорости анодного растворения металла, выделения водорода или скорости обоих этих процессов.

Защита металлов от коррозии может быть основана на явлении пассивности, которое состоит в том, что по достижении определенного значения потенциала скорость анодного растворения металла резко падает. Металл переходит в так называемое пассивное состояние, характеризуемое незначительными скоростями растворения.

Сущность электрохимической размерной обработки (ЭХРО) обработки состоит в том, что деталь подключается к положительному полюсу источника тока, а обрабатывающий инструмент к отрицательному. В зазор между деталью и инструментом с большой скоростью пропускают раствор электролита, что обеспечивает анодное растворение металла заготовки и вынос продуктов растворения. ЭХРО позволяет провести обработку деталей из материалов, трудно обрабатываемых механическими способами или деталей сложной формы.