汚水処理として、陽極C 陰極Cu(Al,Fe)の交流電解をしています。この反応は、可逆反応なのか不可逆反応なのか教えてください。COD,リン酸の減少する理論が知りたいのです。また、どのような本を調べれば分かりますか?お願いします。

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A 回答 (3件)

 交流電解でどのようなものが生じるか分かりませんか?交流電解というより高周波電解なのでしょう。

また、なぜ、交流なのに電極が違うのですか。電極は等価なはずです。陽極、陰極は直流の電解のみに使用。へんだ。根元的な、アノード反応、カソード反応を起こす極の意味でしょうか。そうしたら、金属は液体中に陽イオンとして、溶け出します。重金属イオンを溶かしたら、廃水処理にならない。よけいに汚染してしまう。
 まあ、最新技術だそうですので、旧来の知識では理解できません。が たぶん、発生する酸素(電解の発生期の酸素は酸化力が通常の酸素よりかなり強い)によって、有機物は分解され(酸化され)、CODは低下するでしょう。で、のこった、水素により、還元的な水になります。リン酸イオン→リン酸水素イオンとなり、塩を生じて、沈殿し易くなるのでしょう。リン酸の濃度も低下すると考えられます。
 可逆反応なら、交流を使用した時点で、元に戻りますからね。

参考URL:http://www.kangen.co.jp

この回答への補足

陽極、陰極は書き間違えでした。恥ずかしながら… 片方をカーボン(C)で固定し、もう片方をFe、Cu,Alの3種類での排水中のCOD,リン酸などの除去と書こうとしていたのですが直流と交流で比べていたので、つい直流のような書き方をし、大変ご迷惑をおかけしました。すみません。

補足日時:2001/01/23 02:21
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交流還元というのははじめて聞いたのですが、このようなHPを見つけました。

これにより、還元雰囲気になって、リン酸は脱酸素されるのでしょう。CODが下がると言うことは、還元されて無機化してるんでしょう。

参考URL:http://www.kangen.co.jp/hs417.html
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直接的な回答ではありませんが、以下のサイトは参考になりますでしょうか?


1.http://133.175.254.49/report/kankyo/kounousan.html
(高濃度産業廃水処理・リサイクルの最新技術動向)
この本の「電気透析の原理」部分の記載は如何でしょうか?
2.http://www.jpo-miti.go.jp/ryutu/map/ippan08/1/1- …
(物理化学的処理技術)
特許を調査されて明細書の「従来技術」等の記載を参考にされては・・・?

CODとリン酸は別に考慮しなければならないと思いますが・・・?
つまり、有機物と無機イオンとは分けて考えた方が良く理解できると思います。

「リン酸イオン」に関しては「電気透析」等の理論を少し勉強されれば理解できると思います。
有機物(浮遊物?)に関しては、浮遊粒子の帯電との関係(?)とがポイントかと思います。
興味があれば、高分子(イオン)コンプレックス等で高分子(物性)関係の成書を探されてはいかがでしょうか?

補足お願いします。
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Q水の電気分解をする際に水酸化ナトリウムを溶かすと習ったのですが、これでは、水酸化ナトリウムの電気

水の電気分解をする際に水酸化ナトリウムを
溶かすと習ったのですが、
これでは、水酸化ナトリウムの電気分解に
なってませんか?

Aベストアンサー

はい、ご指摘の通り、水酸化ナトリウムの水溶液の電気分解では、完全な水の電気分解とは言えません。

陽極では陰イオンの水酸化物イオンが電気分解され酸素と水とになり、それで生じる電子が陽極へと渡されます。
陰極では陽イオンのナトリウムイオンが電気分解されてナトリウムにな……ることはありません。
ナトリウムイオンが電気分解されてナトリウムになる反応よりも、水が電気分解されて水素が発生する反応のほうがはるかに起こりやすいためです。

ということで、陰極での反応はまさしく水ですが、陽極で分解されるのは水酸化物イオンとなり、厳密な水の電気分解とはなりません。
ただし、電気分解生成物を見れば水が分解されたのと同じですね。

陽極・陰極とも水の電気分解にしようと思えば、硫酸ナトリウムや硝酸ナトリウムの水溶液の電気分解が考えられます。

Q汚水について素朴な質問

汚水について質問します。
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だた、工場排水については下水道法で排出する水質基準が細かく決めら
れているのですが、家庭排水にはそんな水質基準はありません。
工場からの排出水に油などが混入していないか水質処理、水質チェックを行っている中、家庭排水への食用油の廃棄は問題にならないのでしょうかね。

 同じ下水に流すのに家庭排水は食用油垂れ流しOKで、工場排水では
油分を含む排水はNGというのに何か矛盾を感じます。

 また同じ工場内でも油まみれの作業服を洗濯した排水は下水にながし
てもOKなの?って素朴に感じます。

 その辺にお詳しい方いましたら、教えてください。

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 N03です。質問がありましたので、
 
 >当該施設がなければ、そのまま排水していいという括りでしょうか?
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 あくまで条例に従う必要がありますが、特定施設が無い或いは施設で無い場合は排水基準内であると考えられるのでそのまま排水しても良いです。まあ特定施設を調べればわかりますが、かなり広範囲で押さえており、該当しないのはレアケースだと思う。
 また、特定施設であっても該当排水設備以外(例えばトイレ汚水等)は除外施設で処理する必要はありません(もっともグリーストラップ等では構造的に汚水は流せない)。逆に自動車整備場では屋外整備箇所の排水はその場に降った雨水も含めてオイル阻集器等で処理する必要があるなどのケースもあります。私の地域では該当施設で無く(面積等の関係で)とも厨房施設(一般家庭のキッチンじゃ無いですよ)があれば除外施設の設置が義務付けられています。
 最終的には工事申請時に問題(問題のある設備や器具がある。或いは水質に疑問がありそうな時)があると考えられれば指導が出ますので、それに従う必要があります。

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Q化学です水の電気分解で水にNA2SO4を溶かして分解する時にNA2とSO4のイオンが電気分解されな

化学です
水の電気分解で水にNA2SO4を溶かして分解する時にNA2とSO4のイオンが電気分解されない理由ってなんですか?

Aベストアンサー

「電気エネルギー」などというものは存在しない。
そもそも「エネルギー」自体が抽象概念であり、存在するものではない。

この場合、必要があろうとなかろうと「電界」は溶液中に等しくかかっている。
だいたい、必要に応じて選択的にかけられるわけでもない。(今の科学では)
質問の主旨は、それなのに、何故水素と酸素だけが発生するのかということだと思います。


>化学です

わかっているなら「化学」で聞け。

【化学】
http://oshiete.goo.ne.jp/category/389/



>水の電気分解で水にNA2SO4を溶かして分解する時にNA2とSO4のイオンが電気分解されない理由ってなんですか?

「イオンが電気分解される」の意味が不明なので回答不能。
「電極にNaとSO4が発生する」ならわかります。


質問の主旨ですが、「電極に(水素と酸素ではなく)NaとSO4が発生しない理由」でよいのでしょうか。

回答:水素と酸素よりNaとSO4の方が「イオン化傾向」が高い(イオンになりやすい)からです。

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この場合は水素イオン(+)と結合し「水素(気体)」となります。

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質問の主旨は、それなのに、何故水素と酸素だけが発生するのかということだと思います。


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QCOD換算式検証って

COD換算式検証とはと、上司に質問をされましたが、回答に困ってます。教えて下さい。
それから、汚濁負荷量ってなんですか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

違っていたらごめんなさい。

CODの換算式と言うことは、何かの数値をCODの値に直す。と言うことですね。その式が合っているかどうか調べなさい。と言うことだと。

CODの値と言うのは、化学的酸素要求量と言うのはご存知かと思いますが、分析にはかなり時間がかかります。法的に認められている数値を出すのは、手分析に頼ります。(私は実際に分析しているのではないので、はっきりはいえませんが、半日程度はかかるはずです。)
そのため、他の方法を用いて簡易的に測定していることがあります。
例えば、UVを用いた吸光度を測定し、CODに換算する方法などが挙げられます。

UVを用いた測定は、水中の有機物に有る程度比例した値を示すので、この値を、換算する式(これは実際にCODの値と吸光度の値の相関をとった式になります。)により、ほぼ連続的に(それでも測定に30分ぐらいかかりますが。)測定が可能になります。

この式がずれると、CODとの関係が崩れるので、検証(見直し)が必要になります。

汚濁負荷量とは、汚濁水中に含まれるある特定の汚濁物の総重量です。工場排水を考えると、1日に排出される汚濁物質の総重量となります。

この質問をされるということは、排水量の測定もされているはずですから、
汚濁負荷量(kg/日)=汚濁物濃度(mg/l)*排水量(立米/日)*10^-3
となります。
ここでは、汚濁物質=COD濃度となります。

違っていたらごめんなさい。

CODの換算式と言うことは、何かの数値をCODの値に直す。と言うことですね。その式が合っているかどうか調べなさい。と言うことだと。

CODの値と言うのは、化学的酸素要求量と言うのはご存知かと思いますが、分析にはかなり時間がかかります。法的に認められている数値を出すのは、手分析に頼ります。(私は実際に分析しているのではないので、はっきりはいえませんが、半日程度はかかるはずです。)
そのため、他の方法を用いて簡易的に測定していることがあります。
例えば、...続きを読む

Q化学Ⅰ 電池 電気分解

自分は化学Ⅰの電池と電気分解の部分が苦手なのですが、

電池
電流は 正極~負極
電子は 負極~正極

電気分解
電流は 負極~正極
電子は 正極~負極

となっている図がありました。
電流は正極~負極、電流と電子の向きは互いに逆だと教えられたのですが、何故電気分解では電流の向きが逆になっているのですか?


無知ですみませんが、教えていただきたいです。

また、電池と電気分解の分野を理解するための解釈法も教えていただきたいです。

Aベストアンサー

電気分解は電源につないで行うものなので
電源の負極の延長を陰極と呼んでいます
正極の先は陽極です

従って
負極から出た電子は
陰極に入ることになります

電流は電子の流れと常に逆です


攻略のヒントですが
電池は自発的に起こる反応なので
必ず理由があります

たとえばボルタ型の電池なら
イオン化傾向の大きい金属が優先的にイオンになろうとする
→陽イオンになって電子を出す
→電子が出るから負極

といった具合です


電気分解は
電気エネルギーによって無理矢理起こす反応なので
陽極・陰極で起こる反応は
極論を言えば暗記です
でも
反応は5通りしかありませんから
たいした負担ではないですよ

Q灰汚水はなぜアルカリ性になるの?

(1)ごみを焼却したあとに発生する灰を冷やした灰汚水はなぜ高アルカリ性なのでしょうか
(2)また塩濃度とは汚水中の無機塩類(nacl,kcl,etc)のことでよいのでしょうか

Aベストアンサー

1)ごみを焼却すると、塩素[Cl]や硫酸[SO4]はガス化して排出され、灰にはカルシウム[Ca]や[Mg]等のアルカリ塩が多く含まれることになります。
灰汚水には、これらアルカリ塩が多く含まれるので高アルカリになるのです。

2)その通りです。
塩濃度=全溶解固形物TDS
主に無機塩類ですが、NaCl・CaCl2・・・・
様々な塩類が混在しております。 

Q塩化ナトリウム水溶液の電気分解

こんにちは。思ったんですけど、その電気分解に使う隔膜をとったら、その電気分解はどうなるのですか?電気分解は両駅が混合して中和しないためと参考書にはありますが、いまいちよくわかりません。塩素の発生量は減りますか?流れる電気の量とかは変わりますか?またそれはなぜですか?
長々とすみません。回答ぜひお願いします。

Aベストアンサー

>電気分解は両駅が混合して中和しない
電気分解でイオンは「拡散」で移動しています。
そのため陽極付近で高い濃度のイオンも陰極付近で高い濃度のイオンも非常にゆっくりとしか対極の方向に移動しません。
>塩素の発生量は減りますか
電荷の総量(FもしくはクーロンあるいはWhであらわせる)が変わらなければ、塩素の発生量も水素の発生量も変わりません。
>流れる電気の量
「電流」という意味で言えば多少の変化はあります。上記の拡散の速度(濃度変化)が影響を受け、両極でのイオン濃度が少しだけ変わるためです。

Q排水・汚水・燃えるゴミ・燃えないゴミの行方

素人のふとした疑問なのですが、

排水・汚水・燃えるゴミ・燃えないゴミ などはどういう末路を迎えているのでしょうか?
その町が整備している設備によってどれ程の末路の差が有るのでしょうか?


以下私の想像では・・
・排水・・・・浄化されてまた川に流れている? 人の体3回は通るとか言うし。
・汚水・・・・生活廃水とは混ざらずに捨てられてる? 食料の分アレ
 が出るのだから物凄い量をどこに捨ててるんだろう・・・?
・燃えるゴミ・・・リサイクルできる物を分別されたりしてるんだろうか
 それとも全部焼いて埋め立ててる・・?
・燃えないゴミ・・こっちも分別されてるんだろうか?
・雨水・・・・都市部では排水や汚水と混ざらないようになってたり
 するんだろうか?

といった感覚です。

大雑把な話でも細かい話でも構わないので何か教えて下さると嬉しいです。
今後の生活の参考にしたいと思います。

Aベストアンサー

>排水・汚水・燃えるゴミ・燃えないゴミ などはどういう末路を迎えているのでしょうか?
中小ごみ・産廃処理業者による不法投棄、不法埋め立て、都道府県市町村による山間部に巨大埋め立て処分場を作って埋める、隣接海域にごみの島を作ってそこに搬入投棄して最後は山土で盛り土で覆って草をはやす(東京湾の埋立地、そこにビルを建てる。東京オリンピック報道センターや築地移転候補地)、燃えるごみや食事残菜類は一部焼却、一部埋め立て、燃えないごみは埋め立て処理、産業廃棄物(家庭ごみの何倍もある、外食産業の売れ残りや食べ残し、橋梁建造物、ビル解体、原発低レベル放射性物質、医療廃棄物(臓器や注射器、輸血・点滴チューブや袋など)等)の埋め立て処理や一部焼却処理、毒性の強い産業化学物質の海洋投棄など多種多様。パソコンや電化製品などの廃棄物は海外(中国など)に輸出され資源化(公害汚染が酷い)されている。世界中の廃船がバングラディシュの浅瀬に廃棄され、そこで貧しい労働者によって解体され鉄材として資源化されている(廃油や大量の解体ごみ公害の原因となっている)。

隣の韓国は糞尿汚水、ヘドロ、化学産業廃棄物(有毒物質を含む)、家庭ごみなどのほとんどを国内処理しないで、日本海、東シナ海、壱岐沖の海洋に投棄(10数年以上前から国の法律により投棄場所を指定して行っている。日本の経済水域にも10年以上投棄していたことを日本政府が見過ごしていたが韓国の報道機関によってすっぱ抜かれた)。
日本でも太平洋に処理コストがかかる有毒な産業化学廃棄物を政府が指定した業者によって海面下30m以上に海洋投棄しています。

>・排水・・・・浄化されてまた川に流れている? 人の体3回は通るとか言うし。
大阪の淀川水系の市町村は京都の方からいくつもの市町村がありますが上流で下水処理され放流された河川水を下流の市町村が上水道水として浄化して使い下水処理して河川に放流すると言った具合で3回よりももっと多い回数人の中を通っていますね。そのため塩素消毒の濃度も濃く、大阪の水道水はまずいといったことをよく耳にします。
最も、宇宙では糞尿からも水分を浄水して飲料水としてつかう(逆浸透膜などの高度浄水処理をする。ただし処理費用は高価)時代ですから、健康に被害がでない経済的な範囲で浄水処理をしているのが現状ですね。

>・汚水・・・・生活廃水とは混ざらずに捨てられてる? 食料の分アレ
 が出るのだから物凄い量をどこに捨ててるんだろう・・・?

都市部では、生活廃水と混ざって一緒に捨てられています。雨水は側溝から河川へ流れて行きますが、その他の水洗トイレの汚物廃水、洗濯機の廃水、台所廃水も全部混ざって道路下の下水管を通って下水処理場に流れて行き処理されて河川に放流されます。そのため、水道料金は上水道の水道水使用料にそれ以上の下水処理料が水道水使用料に比例して徴収されています。
家庭ごみの回収費用も有料化される方向になっています。
今まではごみ袋代だけで済みましたがその袋にごみ回収費用が上乗せされ大幅に市町村指定のゴミ袋料金が上がることになっています。

>・燃えるゴミ・・・リサイクルできる物を分別されたりしてるんだろうか
> それとも全部焼いて埋め立ててる・・?
分別して回収していますが、ペットボトルを除いて焼却処分してその燃え残りを埋め立て処理をする傾向にありますね。埋め立て処理場の余裕が減ってきているためでしょうね。

>・燃えないゴミ・・こっちも分別されてるんだろうか?
市町村によっては分別回収しても、処理上では分別処理していない所が結構多いですね。

>・雨水・・・・都市部では排水や汚水と混ざらないようになってたり
 するんだろうか?
家庭用廃水では分離されています。
雨水は側溝に流して河川に合流します。
家庭で水道水を使った廃水(洗濯廃水、水洗トイレ汚物、風呂廃水)は全部、道路下の埋設下水管に流し込んで下水処理場に流れて行きます。
水道水を使って庭木に水をやったり、自動車や窓ガラスを洗った水は側溝に流れて行き下水処理されませんが水道料に下水道料金が自動的に加算され請求されます。

しかし、道路などに降った雨などは下水に流れ込んでいる場合もあるようです。

田舎では、水洗トイレの汚水は行政の清掃局のバキュームカーで汲み取っていき下水処理場に運ばれ処理されて河川に放流されています。

その他の廃水(台所廃水、風呂廃水、洗濯廃水)は側溝経由で河川に直接流れていきますね。田舎の河川は、河川中州や河床に草や藻の類が多く、水生物もおおく自然浄化されることもあるようですね。

>排水・汚水・燃えるゴミ・燃えないゴミ などはどういう末路を迎えているのでしょうか?
中小ごみ・産廃処理業者による不法投棄、不法埋め立て、都道府県市町村による山間部に巨大埋め立て処分場を作って埋める、隣接海域にごみの島を作ってそこに搬入投棄して最後は山土で盛り土で覆って草をはやす(東京湾の埋立地、そこにビルを建てる。東京オリンピック報道センターや築地移転候補地)、燃えるごみや食事残菜類は一部焼却、一部埋め立て、燃えないごみは埋め立て処理、産業廃棄物(家庭ごみの何倍もある、外...続きを読む

Q重曹・炭酸ナトリウムの電気分解

重曹水を電気分解すると何ができるのでしょうか。
また、重曹が分解した炭酸ナトリウム水溶液を電気分解すると何ができるのでしょうか。重曹が大量にあるので興味があります。

Aベストアンサー

隔膜があろうとなかろうと本質は同じです.
陽極側では 2 OH- → O2 + 2H+ + 4e あるいは 2 OH- → H2O2 + 2e がおこります.
陰極側は 2 H+ + 2e → H2 あるいは 2 H2O + 2e → H2 + 2 OH-.溶存酸素が除かれていなければ,O2 の還元もおこります.

隔膜があれば陽極室の pH が下がってくるので,十分に電解を行えば CO2 が溶けきれなくなって出てくるでしょうが,これは電気分解によって生成しているわけではありません.弱酸の解離平衡に基づく,遊離反応です.
炭酸,炭酸イオン,炭酸水素イオン,二酸化炭素 (これらは水溶液中では互いに平衡で存在する) のいずれも,通常の条件では電気分解反応はしません.隔膜電解によって pH 変化が起これば平衡の位置は動きますが,総量は増えも減りもしません.

なお,隔膜を使おうが使うまいが,O3 はできないでしょう.そこまでの実効電位がかけられません.

Q汚水の膜処理はどういう利点があるのでしょうか

工場廃水などを凝集沈殿処理から膜処理に変更していると聞いたのですが、どんなメリットがあるのでしょうか。
膜のメンテナンスが大変苦労するように思うのですが。
参考URLがあれば教えて下さい。

Aベストアンサー

脱塩処理した塩は、工業塩として使用するか産業廃棄物の最終処分場に埋立処分します。処理水は放流します。(あくまでも一般論ですが。)

処理水を希釈放流するというのは、質問者の想像ですか?事業説明であったのですか?特に、海域、下水道放流の場合、希釈放流ということはないと思いますが。

質問者は、なにがしか不安を抱えておられるようですが、そういった不安や疑問は、直接事業者(自治体なら市長=管理者ですが)にお聞きになった方がよいと思います。
これ以上は、責任ある回答ができませんので失礼致します。


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