Điện phân muối, ,ứng dụng xử lý nước hồ bơi

Đóng góp bởi: admin 13 lượt xem Đăng ngày 09/09/2022

Điện phân dung dịch NaCl là một quá trình quan trọng trong sản xuất các hóa chất thiết yếu, được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước và sản xuất các sản phẩm công nghiệp.

Quá trình điện phân dung dịch NaCl diễn ra như thế nào? Sử dụng công nghệ gì? Ứng dụng của quá trình điện phân này ra sao? H2QPool gửi đến quý vị thông tin giải đáp chi tiết những vấn đề trên. Mời quý vị theo dõi.

Điện phân dung dịch NaCl là gì?

Theo Wikipedia, điện phân là phương thức sử dụng dòng điện một chiều để thúc đẩy một phản ứng hóa học mà nếu như không có dòng điện thì nó sẽ không xảy ra. Giải pháp này thường được áp dụng trong ngành công nghiệp khai khoáng. Mục đích là để tách riêng các nguyên tố hóa học từ các nguồn tài nguyên thiên nhiên.

Như vậy, công nghệ điện phân NaCl chính là việc cho dòng điện chạy qua dung dịch NaCl. Trong quá trình này, dung dịch muối NaCl sẽ được tách ra thành Na+ và Cl–. Trong đó các ion Na+ sẽ di chuyển về hướng cực âm (catot) và Cl– sẽ di chuyển về cực dương (anot). Phương pháp này được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống.

Quá trình điện phân dung dịch muối NaCl có màng ngăn ở cực Anode trên mô hình

Phương trình điện phân dung dịch NaCl

Quá trình điện phân diễn ra như sau:

  • Bước 1: 2NaCl + 2H2O (điện phân dung dịch) => H2 + NaOH + Cl2

Sau đó, dung dịch natri hydroxit sẽ tác dụng với khí clo để tạo ra NaOCl (Natri hypochlorite), muối NaCl và nước

  • Bước 2: 2NaOH + Cl2 => NaOCl + NaCl + H2O

Sau đó NaOCl tiếp tục phản ứng với nước để tạo ra axit hipoclorơ (HClO).

  • Bước 3: NaClO + H2O => HClO + NaOH

Axit hipoclorơ sẽ làm nhiệm vụ oxy hóa khử

  • Bước 4: HOCl => HCl + O

Phần dư còn lại bao gồm NaOH và HCl sẽ phản ứng với nhau tạo thành muối và nước

  • Bước 5: NaOH + HCl => NaCl + H2O

Ứng dụng điện phân muối trong xử lý nước bể bơi

Hiện nay, điện phân muối ăn là công nghệ rất được ưu chuộng trên thế giới để xử lý nước bể bơi. Quá trình được thực hiện bằng cách đưa dung dịch muối Natri Clorua qua một cell điện phân, sau đó muối NaCl sẽ được tách ra thành 2 ion Na+ và Cl–.

Nguyên lý hoạt động của quá trình điện phân muối NaCl trong bể bơi

Sau đó, clo sẽ tác dụng với nước để tạo ra các axit có tính oxy hóa khử làm nhiệm vụ tiêu diệt vi khuẩn ngăn chặn sự phát triển của rêu tảo trong nước bể bơi. Chính vì vậy, việc sử dụng phương pháp điện phân đồng nghĩa với việc bạn sẽ giảm thiểu được tần suất xử lý nước bể bơi bằng hóa chất bể bơi. Phương pháp này được đánh giá là hiệu quả, an toàn và tiết kiệm hơn về lâu dài.

Lưu ý khi sử dụng điện phân muối xử lý nước bể bơi

Khi sử dụng công nghệ điện phân muối (NaCl) để xử lý nước bể bơi, có một số lưu ý quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và an toàn đó là:

  • Đảm bảo nồng độ muối trong nước bể bơi luôn ở mức tối ưu để hệ thống điện phân hoạt động hiệu quả. Nồng độ muối quá thấp hoặc quá cao có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống và chất lượng nước.
  • Theo dõi và duy trì mức pH của nước bể bơi trong khoảng 7.2 đến 7.8. Clo được sản xuất từ điện phân có thể làm thay đổi pH, vì vậy cần sử dụng hệ thống kiểm soát pH để điều chỉnh khi cần thiết.
  • Thực hiện bảo trì thường xuyên cho hệ thống điện phân, bao gồm làm sạch các điện cực và kiểm tra các bộ phận của hệ thống để đảm bảo hoạt động ổn định. Bỏ qua bảo trì có thể làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của thiết bị.
  • Đảm bảo rằng nguồn điện cung cấp cho hệ thống điện phân phải ổn định và đúng tiêu chuẩn để tránh gây hỏng hóc thiết bị hoặc giảm hiệu suất.
  • Sử dụng muối NaCl tinh khiết không chứa các tạp chất như iodine hay chất phụ gia khác, vì chúng có thể gây cản trở quá trình điện phân hoặc tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn.

Công nghệ điện phân dung dịch NaCl là một phương pháp hiệu quả và thiết yếu trong hóa học công nghiệp, cung cấp khí Cl₂, khí H₂, và natri hydroxit NaOH với nhiều ứng dụng quan trọng. Đặc biệt, điện phân muối đóng vai trò thiết yếu trong các quy trình xử lý nước bể bơi, giúp duy trì nước sạch và an toàn cho người sử dụng.

Ưu và nhược điểm điểm của công nghệ điện phân muối NaCl

Ưu điểm

  • Không tạo mùi khó chịu, ít gây dị ứng.
  • Mang lại công dụng khử trùng hiệu quả vì HClO có tính khử trùng mạnh hơn OCl- gấp 100 lần.
  • Tiết kiệm được chi phí hàng ngày.
  • Giảm thiểu được việc xử lý nước bể bơi bằng hóa chất.
  • Tạo cảm giác an toàn đối với người bơi đặc biệt là đối tượng trẻ nhỏ vì không sợ bị dị ứng da, đau mắt vì clo dư trong nước.

Nhược điểm

  • Chi phí đầu tư cho máy móc ban đầu sẽ cao.
  • Quá trình điện phân muối sẽ khiến cho chỉ số nồng độ pH trong nước bể bơi tăng cao (cần kiểm tra thường xuyên).
  • Vì clo tạo ra ở dạng kém bền nên, cần chạy hệ thống liên tục. Nếu không chạy máy 1 ngày, nước bể bơi sẽ bị bẩn. Khi đó, cần phải xử lý bằng hóa chất mới làm sạch lại được nước.
  • Vẫn phải điều chỉnh pH theo cách thủ công nên công nghệ này không thích hợp với các bể bơi công cộng, bể bơi kinh doanh lớn.

Bài viết cùng chủ đề: