a Cấu tạo bỡnh phản ứng
Bỡnh phản ứng điện húa được chế tạo bằng thuỷ tinh chịu nhiệt bao gồm hai lớp Lớp trong chứa dung dịch phản ứng nghiờn cứu cú kớch thước ỉ1ì h1 = 60 mm ì1200 mm, lớp bờn ngoài chứa nước làm mỏt cú kớch thước ỉ2ì h2 = 80 mm ì 1200 mm (Hỡnh 2 2 a) Dung dịch nước làm mỏt được bơm tuần hoàn qua bể ổn nhiệt Diện tớch phản ứng điện húa là tiết diện của điện cực anot và catot Anot được lắp phớa trờn thiết bị và nối với cực dương của nguồn điện một chiều cao ỏp cũn catot được lắp phớa dưới thiết bị và nối với cực õm của nguồn điện một chiều cao ỏp Catot được đỳc gắn liền với nỳt nhỏm nhằm làm kớn nước Phớa trờn bỡnh phản ứng cú van thoỏt khớ, phớa dưới bỡnh phản ứng cú van thỏo dung dịch phản ứng Thiết bị thổi khớ cú đầu phõn tỏn được dẫn từ trờn xuống và lắp phớa dưới catot
Anốt
Bỡnh phản ứng
Catốt Anot, catot
Fe, Cu, W (a) (b)
b Chế tạo điện cực
Điện cực làm việc dưới điện ỏp cao, vỡ vậy lớp cỏch điện phải đủ dày để đảm bảo khụng bị phúng điện trờn thõn điện cực mà chỉ phúng điện trờn bề mặt hở của điện cực Cỏc điện cực được chế tạo như sau:
Điện cực anot và catot đồng (Hỡnh 2 2 b) được chế tạo dạng hỡnh trụ, cú đường kớnh 3 mm, chiều dài 200 mm được đỳc bọc kớn xung quanh bằng lớp nhựa epoxy cỏch điện với độ dày là 5 mm, tạo diện tớch bề mặt điện cực tiếp xỳc với dung dịch là 7,068 mm2 Điện cực đồng thương mại C1020 cú thành phần Cu ≥ 99,95 %, Pb < 0,002 %, Fe < 0,002 %, P < 0,002 % Quỏ trỡnh chế tạo tương tự đối với điện cực đường kớnh 6 mm Điện cực đồng dễ tạo thành cỏc hạt nano kim loại khi thực hiện quỏ trỡnh điện húa cao ỏp trong dung dịch nước [92]
Tương tự như điện cực đồng, điện cực anot và catot volfram dạng hỡnh trụ, cú đường kớnh 3 mm, chiều dài 150 mm được đỳc bọc kớn xung quanh bằng nhựa epoxy cỏch điện với độ dày là 5 mm, tạo diện tớch bề mặt điện cực tiếp xỳc với dung dịch: 7,068 mm2 Điện cực W thương mại cú thành phần: W ≥ 99,97 %, thành phần khỏc < 0,03 % Quỏ trỡnh chế tạo tương tự đối với điện cực đường kớnh 6 mm Điện cực W được chọn nghiờn cứu do bản chất rất trơ của vật liệu để đảm bảo chỉ cú cỏc phản ứng điện húa phõn ly nước trờn điện cực là chủ yếu [12], [66]
Điện cực anot và catot sắt dạng hỡnh trụ, cú đường kớnh 3 mm, chiều dài 200 mm được đỳc bọc kớn xung quanh bằng nhựa epoxy cỏch điện, độ dày lớp cỏch điện epoxy là 5 mm, tạo diện tớch bề mặt điện cực tiếp xỳc với dung dịch: 7,068 mm2 Vật liệu điện cực được chọn là CT38 cú thành phần Fe ≥ 98,62 %, C: 0,14ữ0,22 %, Si: 0,05ữ0,17 %, Mn: 0,4ữ0,65 %, Ni, Cu, Cr: < 0,3 %, P,S: <0,04 % Quỏ trỡnh chế tạo tương tự đối với điện cực đường kớnh 6 mm Việc chọn điện cực sắt để nghiờn cứu nhằm kết hợp quỏ trỡnh hoà tan
điện cực anot Fe tạo ion Fe2+ trong dung dịch cú khả năng hỡnh thành nờn hệ phản ứng Fenton khi cú mặt H2O2 trong dung dịch [6], [122] và sử dụng nano sắt húa trị khụng trong xử lý cỏc chất ụ nhiễm trong mụi trường [79]