Elektrolysetechnologie - Erzeugung von Hypochloriger Säure (HOCl)
01Erfindung der Elektrolyse
Die Elektrolyse ist der Durchgang eines direkten elektrischen Stroms durch eine ionische Substanz. Es wurde zuerst von Michael Faraday in den 1830er Jahren erklärt.
02Membranelektrolyse
Die Membranelektrolyse erzeugt stark saures HOCl und ein alkalisches Nebenprodukt von NaOH aus einer Lösung von NaCl (alias Tafelsalz in Wasser).
03Einzelzell-Elektrolyse
Die Einzelzellentechnologie wurde entwickelt, um eine stabilere Lösung von HOCl bei einem optimalen pH-Wert ohne ein alkalisches Nebenprodukt von NaOH zu erzeugen.
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Stabile Hypochlorige Säure
Die größte Herausforderung bestand darin, Hypochlorsäure bei nahezu neutralem pH anstelle von Chlorgas oder Hypochlorit zu erzeugen, und dies in einer stabilen Form. Hypochlorsäure ist ein metastabiles Molekül. Es möchte zu Salzwasser zurückkehren oder sich zu Hypochlorit umwandeln.
Erzeugung von stabiler Hypochloriger Säure
MembranzellentechnologieDie Elektrolysezelle weist zwei durch eine Membran, ein Anodenabteil und ein Kathodenabteil getrennte Abteile auf. Die Membran besteht aus einem Polymer, das nur positive Ionen zum Kathodenkompartiment durchlässt. Eine Natriumchloridlösung wird in den Anodenraum injiziert. Die positiv geladenen Natriumionen gelangen durch die Membran zur Kathodenseite, nicht aber die negativ geladenen Chloridionen.
Auf der Kathodenseite wird eine NaOH-Lösung erzeugt, die stark alkalisch ist und einen ORP <-800 aufweist. Keine der erzeugten Lösungen ist stabil. Sowohl der Anolyt als auch der Katholyt versuchen, zu einem Gleichgewicht zurückzukehren. Beide Lösungen verlieren schnell ihre ORP.
EinzelzellentechnologieDie Einzelzellenelektrolyse erzeugt nur eine Lösung, einen Anolyten von hypochloriger Säure. Die Elektrolysezellen haben ein einzelnes Kompartiment, das sowohl die Anode als auch die Kathode enthält und so konstruiert ist, dass sie eine einzige Lösung mit einem ORP> 800 erzeugt. Unter Verwendung einer angesäuerten Salzlösung wird eine neutrale bis saure Lösung von freiem Chlor erzeugt, die von hypochloriger Säure dominiert wird. Die HOCl-Lösung bleibt stabil und die HOCl-Moleküle werden nur deaktiviert, wenn sie einer organischen Oberfläche oder dem Sauerstoff in der Luft ausgesetzt sind.
Gesundheitswesen
Chlorbleichsäure (HOCl) wird bereits von den weißen Blutkörperchen in unserem Blut zum Schutz vor eindringenden mikrobiellen Krankheitserregern produziert. Wenn mikrobielle Pathogene versuchen, in eine Wunde einzudringen, sind die weißen Blutkörperchen die ersten Responder und verschlingen die Bakterien, indem sie sie dem Biozid HOCl aussetzen. Da HOCl nicht reizend und hautfreundlich ist, ist es sinnvoll, es zur Wundversorgung zu verwenden. Darüber hinaus kann es alle allgemeinen Sanitärchemikalien ersetzen, die zur Reinigung von Gesundheitseinrichtungen verwendet werden. Die Beseitigung giftiger Chemikalien ist nicht nur sinnvoll, sondern bietet auch eine sichere Umgebung für Kinder und ältere Menschen.
Lebensmittelsicherheit
Die meisten Untersuchungen, die in Bezug auf die praktische Anwendung von Hypochlorsäure durchgeführt wurden, wurden im Bereich der Lebensmittelsicherheit durchgeführt. Seit der Verabschiedung des Gesetzes zur Modernisierung der Lebensmittelsicherheit im Jahr 2011 hat sich der Schwerpunkt der Lebensmittelsicherheit von der Reaktion auf Kontaminierung auf die Vermeidung von Kontamination verlagert. Es gibt wahrscheinlich keine Desinfektionsmittel mehr erforscht und besser verstanden als hypochlorige Säure. Die Forschung zeigt deutlich, dass Hypochlorsäure sicher und effizient ist, um sicherzustellen, dass die Keimzahlen unter den infektiösen Werten auf Nahrungsmitteln und Kontaktoberflächen bleiben.
