УДК 628.166
DOI 10.35776/VST.2025.09.03

Фесенко Л. Н., Черкесов А. Ю., Липкин М. С., Королев Д. В., Пчельников И. В., Фесенко А. Л., Липлявка М. В.

Разработка и внедрение анодов (ОИРТА-Pd) на основе оксида палладия для производства гипохлорита натрия

Аннотация

Представлены результанты совместной работы ПАО ГМК «Норильский никель» и ООО НПП «ЭКОФЕС» по созданию новых титановых анодов (электроды MMO) с электрохимически активным металлооксидным покрытием на основе оксида палладия (ОИРТА-Pd). Титановые аноды предназначены для производства гипохлорита натрия, крайне востребованного в технологиях водоподготовки в качестве обеззараживающего реагента, взамен экологически опасного жидкого хлора. Приведены результаты исследований свойств электродов с покрытием различного оксидного состава и процентного соотношения металлов платиновой группы в них, а также производственных испытаний прототипов разработанных электродов. Установлено, что оксид палладия в составе покрытия улучшает селективность образования активного хлора и повышает коррозионную стойкость электродов, что вносит вклад в увеличение срока службы анода. Состав ОИРТА-Pd имеет перспективу внедрения в производство, так как обладает улучшенными характеристиками относительно состава эталонных покрытий ОРТА и ОИРТА, а по показателю «удельный расход электроэнергии» имеет превосходящее аналоги значение – 3,72 кВт·ч/кг. При этом напряжение на промышленном электролизере на 5,6% ниже по сравнению с ОИРТА. Разработанные электроды ОИРТА-Pd имеют сопоставимую с ОИРТА стоимость изготовления и меньшую стоимость жизненного цикла.

Ключевые слова

гипохлорит натрия , электролиз , обеззараживание воды , электролизер , титановый анод с электрохимически активным металлооксидным покрытием , электроды MMO , ОИРТА-Pd , палладий

Для цитирования: Фесенко Л. Н., Черкесов А. Ю., Липкин М. С., Королев Д. В., Пчельников И. В., Фесенко А. Л., Липлявка М. В. Разработка и внедрение анодов (ОИРТА-Pd) на основе оксида палладия для производства гипохлорита натрия // Водоснабжение и санитарная техника. 2025. № 9. С. 24–32. DOI: 10.35776/VST.2025.09.03.

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Якименко Л. М. Электрохимические процессы в химической технологии. Производство водорода, кислорода, хлора и щелочей. – М.: Химия, 1981. 279 с.
   Iakimenko L. M. Elektrokhimicheskie protsessy v khimicheskoi tekhnologii. Proizvodstvo vodoroda, kisloroda, khlora i shchelochei [Electrochemical processes in chemical technology. Production of hydrogen, oxygen, chlorine and alkalis. Moscow, Khimiia Publ., 1981, 279 p.].
2. Фурман Л. А. Хлорсодержащие окислительно-отбеливающие и дезинфицирующие вещества. – М.: Химия, 1976. 88 с.
   Furman L. A. Khlorsoderzhashchie okislitel’no-otbelivaiushchie i dezinfitsiruiushchie veshchestva [Chlorine-containing oxidizing-bleaching and disinfecting agents. Moscow, Khimiia Publ., 1976, 88 p.].
3. Пчельников И. В., Игнатенко С. И., Бабаев А. А., Фесенко Л. Н. Исследование коррозионных и электрохимических свойств оксидных покрытий анодов для производства низкоконцентрированного гипохлорита натрия // Инженерный вестник Дона. 2014. № 1. Т. 28. С. 30.
   Pchel’nikov I. V., Ignatenko S. I., Babaev A. A., Fesenko L. N. [Study of corrosion and electrochemical properties of oxide coatings of anodes for the production of low-concentration sodium hypochlorite]. Inzhenernyi Vestnik Dona, 2014, no. 1, v. 28, pp. 30. (In Russian).
4. Feng Y., Yang L., Liu J., Logan B. E. Electrochemical technologies for wastewater treatment and resource reclamation. Environmental Science: Water Research and Technology, 2016, v. 2, no. 5, pp. 800–831.
5. Zaggout F. R., Abu Ghalwa N. Removal of onitrophenol from water by electrochemical degradation using a lead oxide/titanium modified electrode. Journal of Environmental Management, 2008, v. 86, no. 1, pp. 291–296.
6. Du L., Wu J., Hu C. Electrochemical oxidation of Rhodamine B on RuO2–PdO–TiO2/Ti electrode. Electrochimica Acta, 2012, v. 68, pp. 69–73.
7. Polcaro A. M., Palmas S., Renoldi F., Mascia M. Three-dimensional electrodes for the electrochemical combustion of organic pollutants. Electrochimica Acta, 2000, v. 46, no. 2, pp. 389–394.
8. Galyamov B. S., Roginskaya Yu. E., Lazorenkomanevich R., Kozhevnikov V. B., Yanovskaya M. I., Kolotyrkin Ya. M. Electronic structure of the surface of ruthenium – titanium oxide anodes. X-ray electron and modulation spectroscopy. Materials Chemistry and Physics, 1984, v. 11, pp. 525–548.
9. El Wakkad S. E. S., El Din A. M. S. The anodic oxidation of metals at very low current density. Part IV. Palladium. Journal of the Chemical Society (Resumed), 1954, is. 0, pp. 3094–3098.
10. Sun Z., Ni Y., Wu Y., Yue W., Zhang G., Bai J. Electrocatalytic degradation of methyl orange and 4-nitrophenol on a Ti/TiO2–NTA/La–PbO2 electrode: electrode characterization and operating parameters. Environmental Science and Pollution Research, 2023, v. 30, no. 3, pp. 6262–6274.
11. Du L., Wang Y., Dai S., Pei J., Qin S., Hu C. Comparative study on the catalytic electrooxidative abilities of RuOx–PdO–TiO2/Ti and RuOx–PdO/Ti anode. Journal of Hazardous Materials, 2011, v. 185, no. 2, pp. 1596–1599.
12. Tomcsányi L., De Battisti A., Hirschberg G., Varga K., Liszi J. The study of the electrooxidation of chloride at RuO2/TiO2 electrode using CV and radiotracer techniques and evaluating by electrochemical kinetic simulation methods. Electrochimica Acta, 1999, v. 44, no. 14, pp. 2463–2472.