电解法处理有色有机废水
一、原理随着近代工业的发展,尤其化工、医药、农药等行业的发展,有机化合物的数量和种类急剧增长。

这些化学物质排放进入水源后，往往形成了含生物难降解有机物的有机废水，如印染废水、医药废水、垃圾渗滤液、农药废水等，对水环境有很大的影响。

如何提高难降解有机废水的处理效果一直是各国研究的热点。

电催化氧化技术是其中的一种常用方法。

其基本原理是在电流作用下，阳极表面产生具有强氧化性的羟基自由基，将难降解有机物氧化成CO2和H2O。

该方法具有氧化能力强、操作简便易于控制、无二次污染等有点,在现代工业废水处理中越来越受到广泛应用。

该技术中影响实验结果的核心内容有电极材料、电流密度、电极面积、电解时间、辅助电解质浓度、初始浓度等。

而上述技术参数的影响则通常通过槽压、废水中有色有机物转化率、COD含量、电流效率等技术指标反映。

本设计实验的内容为搭建电解处理有色有机废水实验装置，设计测定有机物转化率，探讨电流密度、电解时间、辅助电解质浓度对电解结果的影响，初步了该技术的基本原理和操作方法。

二、试剂与设备电解液：0、025g/L 甲基橙溶液电极：阳极：PbO2/Ti 电极（由胡晓宏老师课题组提供）阴极：铜板电极（2块）工作电源：32V/3A 直流稳压电源（可提供恒压恒流两种
供电方式）电解槽：250mL烧杯其它物理化学实验室已有的实验设备与仪器
三、实验安排1、查阅文献，拟定初步实验方案。

2、2人一组进行实验3、以科研论文形式撰写实验报告。

四、实验要求1、设计搭建电解装置。

2、测定辅助电解质浓度对槽压的影响。

3、测定电流密度、电解时间对甲基橙转化率的影响。

4、讨论电极材料对电解的影响。

五、参考实验步骤1、按照下图搭建实验装置。

电解液为0、025g/L 甲基橙溶液，体积为200mL。

电极放入电解液后，测量阳极的浸入深度。

2、测定甲基橙的最大吸收波长，配制甲基橙标准溶液，测定吸光度，绘制工作曲线。

3、测定辅助电解质浓度对槽压的影响本实验采用恒电流电解，设定电解电流密度大小为10mA/cm2至50 mA/cm2之间的某个数值，称取10g辅助电解质Na2SO4固体粉末，并分次向电解槽中加入，每加入1g后，待电解质溶解，观察并记录槽压的变化，直至最加入所有的Na2SO4。

根据记录的数据，绘制槽压随辅助电解质质量变化的关系曲线，并讨论辅助电解质对电解的影响。

4、
电解时间对甲基橙转化率的影响在第2步已经加入辅助电解质的电解液中，设定电解电流密度大小为10mA/cm2至50 mA/cm2之间的某个电流值，进行恒电流电解。

接通电源时刻按下计时器进行计时，每三分钟吸取1-2mL电解液于比色皿中，用分光光度计测
定其吸光度，直至电解液基本褪色为止。

绘制某电流密度下，甲基橙转化率随电解时间的变化曲线，并进行分析。

5、电解时间对甲基橙转化率的影响改变恒电流电解的电流值大小，重复上述步骤3，得到不同电流密度下的电解结果。

分别绘制某个相同时间点下（反应第6，9，15，24，30分钟时刻），甲基橙转化率随电流密度的变化曲线。

该实验由于时间关系，由5组同学共同合作完成。

5组同学保证电解液体积、初始浓度，辅助电解质浓度等条件相同，每组选择2~3个电流密度条件（各组的电流密度值均不重复），进行恒电流电解，并测定相关数据。

最后综合5组同学的数据来绘制甲基橙转化率随电流密度的变化曲线，并进行分析。

特别提醒注意以下几点：（必须按照以下要求操作，否则电极容易损坏）1、电极与直流稳压电源的正负极切不可接反。

2、 PbO2电极与铜电极不可碰触。

3、实验完成后，将电极取出，阳极的PbO2电极必须用蒸馏水冲洗后，用吹风机将电极表面吹干后，放置于指定位置。