Концентрационное распределение молекул и частиц в хромсодержащей модельной системе: Fe-K₂Cr₂O₇-NaCl-H₂SO₄-H₂O при различных температурах процесса электрокоагуляции

С целью очистки воды от хрома (Cr⁶⁺) осуществлено термодинамическое моделирование процесса электрокоагуляции в системе Fe–K₂Cr₂O₇–NaCl–H₂SO₄–H₂O при широких пределах изменения температуры (278–300 К). Рассчитаны физико-химические (pH, I, Eh, Cp) и термодинамические (H, S, U, G) параметры системы при установленных оптимальных соотношениях исходных компонентов. С учетом расчетных данных проведено экспериментальное исследование и выявлено влияние на процессы электрокоагуляции: рН, силы тока, вида и концентрации электролитов. Установлено концентрационное распределение отдельных молекул и частиц (катионы, анионы), в том числе: Cr²⁺, Cr³⁺, CrO⁺, CrOH²⁺, Fe⁺, FeOH⁺, FeOH²⁺ в растворе, и тем самым исключено применение ионной хроматографии в аналитических целях. Составлена диаграмма Eh-pH с указанием полей присутствия различных форм хрома, и получена формула для расчета величины окислительного-восстановительного потенциала в зависимости от рН раствора. Показано, что Eh > 0, т. е. среда окислительная, и отмечено образование Cr³⁺ в концентрированном растворе (I > 0.8). В процессе электрокоагуляции достигнуто связывание серы и железа в виде FeS₂ и с последующим получением Fe(ОН)₃ и соосаждением Cr(OH)₃. Степень очистки воды от хрома составила более 97% (уменьшение Cr⁶⁺ в воде от 100 мг/л до 2.29–2.30 мг/л).