Podstawy działania elektrolizera soli

Pod pojęciem elektrolizy rozumiemy wszelkie zmiany struktury chemicznej substancji rozpuszczonych w wodzie zachodzące pod wpływem zewnętrznego napięcia elektrycznego.

Z elektrolizą związany jest proces dysocjacji elektrolitycznej, który jest procesem rozpadu cząsteczek związków chemicznych na jony pod wpływem rozpuszczalnika, czyli wody.

Zdysocjowany roztwór nazywany jest elektrolitem. W roztworach dysocjacja jest zawsze procesem odwracalnym. Dysocjacji elektrolitycznej w wodzie ulegają prawie wszystkie rozpuszczalne sole, kwasy i wodorotlenki.

Proces elektrolizy jest napędzany wędrówką jonów do elektrod. Elektroda naładowana ujemnie jest nazywana katodą (-), a elektroda z ładunkiem dodatnim anodą (+). Każda z elektrod przyciąga do siebie przeciwnie naładowane jony. Do katody dążą więc dodatnio naładowane kationy, a do anody ujemnie naładowane aniony.

Po dotarciu do elektrod jony przekazują im swój ładunek, a czasami wchodzą też z nimi w reakcje chemiczne, na skutek czego zamieniają się w obojętne elektrycznie związki chemiczne lub pierwiastki. Powstające w ten sposób substancje zwykle osadzają się na elektrodach albo wydzielają się z układu w postaci gazu. W przypadku czystej wody w procesie elektrolizy na katodzie (-) wydziela się wodór w postaci mikroskopijnych banieczek, a na anodzie (+) tlen w tej samej postaci.

W elektrolizerach basenowych napięcie jest przyłożone do wykonanych z tytanu elektrod znajdujących się w zamontowanej na rurociągu celi chloru.

Po rozpuszczeniu w basenie soli tabletkowanej NaCl (stosowanej w zmiękczaczach) w wyniku procesu elektrolizy/dysocjacji ku katodzie (-) dążą dodatnio naładowane jony sodu Na⁺ i wodoru H⁺, natomiast ku anodzie (+) ujemnie naładowane jony Cl^-.

W wyniku reakcji chemicznych w pobliżu katody (-) powstaje zasada sodowa (NaOH), a przy anodzie (+) kwas podchlorawy (HClO lub HOCl) i jony podchlorynowe, czyli aniony ClO^- lub OCl^-.

Kwas podchlorawy i jony podchlorynowe są nazywane wolnym chlorem, natomiast sam kwas podchlorawy aktywnym chlorem i jest on zaraz po ozonie najskuteczniejszym dezynfektantem i utleniaczem i bardzo szybko niszczy wszelkiego typu bakterie, glony i grzyby.

Jony podchlorynowe (aniony ClO^-/OCl^-) mają około dwudziestokrotnie słabsze własności bakteriobójcze niż kwas podchlorawy HClO, czyli są prawie nieskuteczne.

Kwas podchlorawy (HOCl) dysocjuje w wodzie na jony wodorowe (H⁺) i jony podchlorynowe (OCl^-). Stopień dysocjacji zależy silnie od odczynu wody i im wartość pH jest wyższa tym bardziej maleje udział kwasu podchlorawego (HOCl), a zwiększa się ilość jonów podchlorynowych (OCl^-), czyli słabego dezynfektanta.

Przy wartości pH = 7,0 w ogólnej ilości wolnego chloru bardzo skuteczny kwas podchlorawy stanowi około 78 %, a jony podchlorynowe tylko około 22 %. Jednakże przy pH = 8,0 proporcja ulega odwróceniu i tylko około 25 % stanowi skuteczny kwas podchlorawy, a przy odczynie pH = 9,0 jest to tylko około 4 %.

Oznacza to, że przy wysokich wartościach pH potrzebne są bardzo duże dawki aktywnego chloru, aby utrzymać zadowalającą dezynfekcję. Dlatego też woda w basenie powinna mieć odczyn zbliżony do obojętnego pH = 7,0, a zalecany zakres powinien wynosić pH = 7,0 – 7,4 i utrzymywanie go na stałym poziomie jest bardzo istotne, gdyż od tego zależy skuteczność dezynfekcji chlorem.

Ponieważ, jak wspomniano wcześniej, dysocjacja jest procesem odwracalnym, a w wyniku działania promieni słonecznych i temperatury następuje rozpad kwasu podchlorawego.

Jony chloru łączą wówczas się z sodem z zasady NaOH tworząc ponownie sól NaCl. Zatem sól rozpuszczona w wodzie nie ulega zużyciu, a zostaje jedynie usuwana z wodą podczas płukania filtrów czy wychlapywania z basenu. Okresowo należy uzupełniać zawartość soli w wodzie.

Gdy woda w basenie jest twarda istnieje niebezpieczeństwo osadzania się na katodzie (-) związków wapnia, gdyż środowisko wokół niej ma odczyn alkaliczny związany z powstawaniem NaOH. Tworzący się na katodzie (-) kamień utrudnia przepływ prądu i powoduje szybsze zużycie elektrod. Aby temu zapobiec elektrolizer automatycznie zmienia polaryzację elektrod, czyli po kilku godzinach pracy katoda (-) staje się anodą (+) i odwrotnie.

Cechy elektrolizerów Salt Relax POWER

• Prosta obsługa intuicyjnego menu dostępnego w kilku językach (w tym język polski).
• Produkcja wolnego chloru ustawiana w zakresie 0 – 100% i możliwa także przy niskich temperaturach, aż do 1⁰ C .
• Elektroda chloru wykonana jest z tytanu i pokryta stopem ruten/iryd.
• Montaż celi chloru na rurociągach PVC o średnicy zewnętrznej d63 mm.
• Licznik czasu pracy elektrody chloru dostępny w menu.
• Automatyczna zmiana polaryzacji elektrody chloru ustawiana w zakresie 1 – 999 min.
• Zastosowanie 2 czujników przepływu (gazu w celi chloru i łopatkowego w uchwycie elektrod) zapewnia wyłączenie urządzenia z pracy przy braku przepływu wody.
• Funkcja Cover zmniejsza produkcję chloru po zasunięciu przykrycia basenu i otrzymaniu zewnętrznego sygnału, a zmniejszona wielkość produkcji chloru do wyboru
• Funkcja Boost umożliwia zwiększenie produkcji chloru do poziomu 100% przez 24 godziny w okresach dużego zapotrzebowania (duża ilość użytkowników basenu, mętna woda itp.).
• Możliwość wykorzystania 3 dodatkowych przekaźników napięciowych do sterowania innymi funkcjami – pompa dozująca pH-Minus, pH-Plus i chlor.
• Możliwość wykorzystania 4 dodatkowych przekaźników beznapięciowych do sterowania innymi funkcjami – pompa filtracyjna basenu (także 3-stopniowa), oświetlenie basenu, ogrzewanie wody itp.
• Gwarancja – 2 lata, z wyjątkiem części podlegających normalnemu zużyciu podczas eksploatacji, jak elektroda chloru i opcjonalnie elektroda pH/redoks oraz wężyk dozujący pompy pH.
•  Możliwość zastosowania modułu pH/ORP (Redox) (patrz niżej). W dostawie wszystkie materiały montażowe.