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8-5 电解在线视频

下一节:讨论题

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8-5 电解课程教案、知识点、字幕

同学们好！在这一节我们介绍电解

首先来看电解反应的基本原理

这是一个电解槽，在槽中插入了阳极和阴极，同时外加一个电源

如果电解槽中放入电解质，电解质溶液就会在电流的作用下发生氧化反应，这个过程称为电解

利用电解反应可以去除水中的有机和无机污染物

电解法的基本原理与过程比较复杂

涉及到电解的氧化还原、电絮凝以及电解气浮等过程

下面，我们来逐一加以介绍。首先是氧化还原反应

在电解槽的阳极，由于与电源正极连接

可以将电子传递给电源，因此阳极可以发生氧化反应

可以直接氧化水中的有机或无机污染物

同时，在阳极，OH-还会被氧化成氧气

Cl-被氧化成氯气，氧气和氯气均具有氧化能力

均能对水中的污染物进行氧化

而在阴极，由于与电源负极连接

可以从电源接受电子，因此，可以起到还原作用

这种还原作用可以直接还原水中的某些污染物

同时，H+在阴极也会还原成氢气，氢气具有很强的还原作用，也可以使水中的某些污染物得到还原

除氧化还原以外，电解还存在着电絮凝的作用

如果电解槽所用的阳极采用铁板或铝板

通电后，由于电化学的腐蚀作用，铁离子或铝离子就会进入水中，进一步水解生成羟基配合物

这种羟基配合物可以起到混凝剂的作用，将废水中的悬浮物和胶体通过混凝加以去除

第三是电解气浮,在电解池阳极产生氧气，阴极产生氢气

这些气体会以微气泡的形式溢出，比表面积很大

因此，在上升过程中可以粘附水中的杂质，产生气浮作用

其次我们来介绍法拉第电解定理

在电解过程中的理论耗电量可以用法拉第电解定律进行计算

伴随着电解过程，在电极上析出或溶解的物质质量与通过的电量成正比

即可以用下面这个式子来进行计算

其中，G为析出或溶解的物质质量;Q为电解槽通过的电量

I为电流强度；t为电解时间；F为法拉第常数

如果我们知道电流强度，通电时间，就可以计算出理论上析出的物质质量

但在实际电解操作中，由于存在某些副反应,实际消耗的电量比理论值要大很多

因此，用于目的物质析出的电量只占全部电量的一部分，该比例称为电流效率

第三介绍电解装置,在电解法中，使用的电解槽的形式有多种，其中翻腾式电解槽应用最为广泛

下面介绍翻腾式电解槽的构成

上图为电解槽剖面图，下图为平面图

在电解槽中设置有几组阴、阳电极，分组悬挂在吊管上，中间用导流板隔开

水流从电解槽的右边进入，从左边流出，水流方向与极板板面平行

水流进入电解槽后在极板间作上下翻腾流动,在这个过程中，产生电解反应

电解法在水处理中有广泛的应用，可以用于处理含铬、含氰等无机废水

也可以用于处理染料、印染等有机废水，还可以用于电解消毒等

下面以含铬废水为例，介绍利用电解法处理含铬废水过程中涉及的反应过程

首先在阳极，如果阳极采用铁电极，在电解过程中铁电极溶解产生亚铁离子

亚铁离子是很强的还原剂，在酸性条件下可以将废水中的6价铬还原成3价铬

反应方程如下面这两个反应方程所示

从上述反应可知，还原1个6价铬离子，需要3个亚铁离子

理论上阳极铁板的消耗量按质量比应是被处理6价铬离子的3.22倍

如忽略电解过程中副反应消耗的电量和阴极的直接还原作用

从理论上可算出，1安培小时的电量可还原0.3235g 铬

在阴极，H+获得电子被还原成氢气

废水中的6价铬直接被还原成3价铬

此外，随着反应的进行，废水中的H+浓度会逐渐降低，导致碱性增加

使3价铬和3价铁以氢氧化物的形式沉淀下来，最后从废水中去除

在上述反应过程中，试验证明，电解时阳极溶解产生的亚铁离子是6价铬还原成3价铬的重要因素

而阴极直接将6价铬还原为3价铬是次要因素

电解法的优点是：效果稳定可靠、操作管理简单、设备占地面积小

但需要消耗电能、钢材等，运行费用较高

水处理工程-物化技术课程列表：

第0章 绪论

-0-1 课程定位

--讨论题

-0-2 给水处理工艺

--0-2 给水处理工艺

--讨论题

-0-3 废水处理工艺

--0-3 废水处理工艺

--讨论题

-第0章 绪论 测试题

第1章 混凝

-1-1 概述

--1-1 概述

--讨论题

-1-2 胶体的主要性质

-- 1-2 胶体的主要性质

--讨论题

-1-3 水的混凝机理与过程

--1-3 水的混凝机理与过程

--讨论题

-1-4 混凝剂与絮凝剂

-- 1-4 混凝剂与絮凝剂

--讨论题

-1-5 混凝动力学

--1-5 混凝动力学

--Announcement

--讨论题

-1-6 混凝效果的主要影响因素

--1-6 混凝效果的主要影响因素

--讨论题

-1-7 混凝设备

--1-7 混凝设备

--讨论题

-第1章 混凝 测试题

第2章 沉淀

-2-1 概述

--2-1 概述

--讨论题

-2-2 自由沉淀

--2-2 自由沉淀

--讨论题

-2-3 絮凝沉淀

--2-3 絮凝沉淀

--讨论题

-2-4 拥挤沉淀

--2-4 拥挤沉淀

--讨论题

-2-5 平流沉淀池

--2-5 平流沉淀池

--讨论题

-2-6 平流沉淀池工艺计算

--2-6 平流沉淀池工艺计算

--讨论题

-2-7 竖流式与幅流式沉淀池

--2-7 竖流式与幅流式沉淀池

--讨论题

-2-8 斜板沉淀池

--2-8 斜板沉淀池

--讨论题

-2-9 澄清池

--2-9 澄清池

--讨论题

-三维交互式演示区

--交互功能演示及说明

--竖流沉淀池

--浏览器设置方法

--机械搅拌澄清池

--辐流沉淀池

-第2章 沉淀 测试题

-第2章 沉淀 测试题2

第3章 气浮

-3-1 概述

--3-1 概述

--讨论题

-3-2 气浮理论基础

--3-2 气浮理论基础

--讨论题

-3-3 加压溶气气浮

--3-3 加压溶气气浮

--讨论题

-第3章 气浮 测试题

第4章 过滤

-4-1 概述

--4-1 概述

--讨论题

-4-2 普通快滤池构成与工作过程

--4-2 普通快滤池构成与工作过程

--讨论题

-4-3 滤池的水头损失

--4-3 滤池的水头损失

--讨论题

-4-4 滤池的过滤方式

--4-4 滤池的过滤方式

--讨论题

-4-5 滤料

--4-5 滤料

--讨论题

-4-6 配水系统

--4-6 配水系统

--讨论题

-4-7 滤池冲洗

--4-7 滤池冲洗

--讨论题

-4-8 虹吸滤池

--4-8 虹吸滤池

--讨论题

-4-9 重力无阀滤池

--4-9 重力无阀滤池

--讨论题

-4-10 移动罩滤池

--4-10 移动罩滤池

--讨论题

-三维交互式演示区

--交互功能演示及设置说明

--普通快滤池

--浏览器设置说明

--虹吸滤池

--浏览器设置说明

-第4章 过滤 测试题

第5章 消毒

-5-1 概述

--5-1 概述

--讨论题

-5-2 消毒的影响因素

--5-2 消毒的影响因素

--讨论题

-5-3 氯消毒

--5-3 氯消毒

--勘误

--讨论题

-5-4 二氧化氯消毒

--5-4 二氧化氯消毒

--讨论题

-5-5 紫外线消毒

--5-5 紫外线消毒

--讨论题

-第5章 消毒 测试题

第6章 离子交换

-6-1 离子交换树脂

--6-1 离子交换树脂

--讨论题

-6-2 离子交换反应特性

--6-2 离子交换反应特性

--讨论题

-6-3 阳离子交换树脂特性

--6-3 阳离子交换树脂特性

--讨论题

-6-4 阴离子交换树脂特性

--6-4 阴离子交换树脂特性

--讨论题

-6-5 离子交换软化系统

--6-5 离子交换软化系统

--讨论题

-6-6 离子交换除盐系统

--6-6 离子交换除盐系统

--讨论题

-6-7 离子交换设备

--6-7 离子交换设备

--讨论题

-6-8 离子交换法处理工业废水

--6-8 离子交换法处理工业废水

--讨论题

-第6章 离子交换 测试题

第7章 膜分离

-第1节 概述

--第1节 概述

--讨论题

-第2节 电渗析原理与过程

--第2节 电渗析原理与过程

--讨论题

-第3节 电渗析器构造与组装

--第3节 电渗析器构造与组装

--讨论题

-第4节 电渗析工艺计算

--第4节 电渗析工艺计算

--讨论题

-第5节 反渗透工艺原理与工作特征

--第5节 反渗透工艺原理与工作特征

--讨论题

-第6节 反渗透工艺计算

--第6节 反渗透工艺计算

--讨论题

-第7节 超滤和微滤分离原理与过程

--第7节 超滤和微滤分离原理与过程

--讨论题

-第8节 超滤和微滤工艺计算

--第8节 超滤和微滤工艺计算

--讨论题

-第7章 膜分离 测试题

第8章 氧化还原

-8-1 氧化还原基础与分类

--8-1 氧化还原基础与分类

--讨论题

-8-2 臭氧氧化

--8-2 臭氧氧化

--讨论题

-8-3 光催化氧化

--8-3 光催化氧化

--讨论题

-8-4 超临界水氧化

--8-4 超临界水氧化

--讨论题

-8-5 电解

--8-5 电解

--讨论题

-第8章 氧化还原 测试题

第9章 吸附

-9-1 概述

--9-1 概述

--讨论题

-9-2 吸附平衡与吸附等温线

--9-2 吸附平衡与吸附等温线

--讨论题

-9-3 吸附穿透曲线

--9-3 吸附穿透曲线

--讨论题

-第9章 吸附 测试题

8-5 电解笔记与讨论

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