Окисление и восстановление

Окисление и восстановление широко используются для очистки воды от различных загрязняющих веществ, но в практическом применении существенно преобладает метод окисления. В реакции нейтрализации также протекают параллельные процессы окисления и восстановления, однако в данном случае используются более сильные окислители и восстановители, так как целевые значительная часть загрязнителей не вступает в реакцию с веществами, используемыми при нейтрализации.
В ходе реакции окисления токсичные загрязнители переходят в менее токсичные или нетоксичные формы. За счет использования сильных окислителей достигается гибель микроорганизмов, окисление растворимых соединений металлов и переход их в нерастворимую форму.
В бытовых установках очистки воды применяют следующие окислители:
— гипохлориды калия, натрия и кальция (KCLO, NaCLO, Ca(CLO)2);
— кислород воздуха (O2) ;
— перманганат калия (KMnO4);
— озон (O3).
Обработка воды хлорсодержащими соединениями – широко применяемый способ очистки воды. Доступные и относительно недорогие хлорсодержащие реагенты хорошо очищают и обеззараживают воду. Вместе с тем хлор является ядовитым химическим элементом, поэтому необходимо строго соблюдать дозирование хлорсодержащего реагента и технологию хлорирования.
Обработка воды чистым кислородом в бытовых условиях не производится, вместо этого широко применяют метод аэрации – насыщение воды кислородом, находящимся в воздухе (безнапорная или напорная аэрация).
Заслуживает внимания, как высокоэффективный окислитель, перманганат калия, но из-за малой доступности для частных потребителей он наиболее широко применяется как окислитель в бытовых установках по очистке воды в составе каталитических или автокаталитических загрузок.
В настоящее время для очистки воды все чаще используется озонирование – обработка озоном. По эффективности этот способ значительно превосходит хлорирование, но его широкое распространение пока невозможно из-за сложности и высокой стоимости оборудования для получения озона в больших количествах, повышенной взрывоопасности.