Физика процесса
При наложении разности потенциалов объем воды между электродами подвергается воздействию электрического поля, и через электролит начинает протекает электрический ток.
Электроактивация воды основана на переносе ионов и электронов через полупроницаемую мембрану, помещенную в раствор электролита, при создании в жидкости разности потенциалов по обе стороны мембраны. В процессе электроактивации в катодной камере получается католит - щелочная («живая») вода, в анодной - анолит, кислотная («мертвая») вода.
Схема электроактивации воды: К – катод; А – анод; Меn+ – ионы металла; М – полупроницаемая мембрана; 1 – катодная камера; 2 – анодная камера.
При электролизе воды с инертным анодом на электродах происходит окисление и восстановление молекул воды согласно реакциям:
на катоде 2Н2О + 2е → Н2 + 2ОН–,
на аноде 2Н2О – 4е → О2 + 4Н+.
В катодной камере вода обогащается высокоактивными восстановителями, что приводит к образованию нерастворимых гидроксидов металлов, которые выпадают в осадок
Men+ + nОН– → Me(ОН)n.
Кроме того, в катодной камере происходит прямое восстановление многозарядных катионов (т.е, осаждения молекул металлов):
Men+ + ne → Meо.
Эти процессы снижают токсичность воды, обусловленную наличием ионов тяжелых металлов, во много раз. Гидроксиды легких металлов (Na, K) не выпадают в осадок и остаются в растворенном виде – 100%.
На аноде происходит полная окислительная деструкцию органических продуктов, например: диоксинов (С12Н4О2Сl4), или при наличии в воде цианидов происходит процесс их окисления озоном:
NH2CONH2 + O3 → N2 + CO2 + 2H2O.
Также озон окисляет двухвалентное железо и марганец:
Mn2+ + O3 + H2O → MnO2 + O2 + 2H+;
2Fe2+ + O3 + 3H2O → 2Fe(OH)3,
Высокоактивные окислители атакуют органические соединения и приводят к полной их деструкции (в т.ч. нитратов, нитритов, гербицидов, ядохимикатов). Например, хлорфенол распадается в соответствии с реакцией:
C6H5OCl + 26OH→ 6CO2 + 15H2O + HCl
Благодаря насыщению катодной камеры гидроксильными группами ОН– здесь получается щелочная вода - католит, а анодной - ионами водорода Н+ - кислотная вода — анолит.