Как работает генератор хлорноватистой кислоты

От солёной воды к HOCl: три этапа электролиза воды

01 Открытие электролиза. В 1800 году Уильям Николсон и Энтони Карлайл с помощью новой батареи Алессандро Вольты разложили воду на водород и кислород. В 1833 году Майкл Фарадей описал законы электролиза. (Britannica: Alessandro Volta; Britannica: Faraday's laws of electrolysis)

03 Однопоточные ячейки. В более новых конструкциях оба электрода находятся в одной камере и производят один раствор без второго щелочного потока. Генератор HOCl EWCO 300 — одна из таких систем: однопоточная, с запатентованной безмембранной ячейкой. (EWCO 300 store page)

Инженерная задача: pH и стабильность

Получить HOCl несложно. Сложно получить его в нужной форме и сохранить её.

• pH задаёт состав. pKa HOCl — около 7,5. Ниже HOCl составляет большую часть свободного хлора; выше преобладает гипохлорит. Если раствор слишком кислый, хлор может выделяться в виде газа. (Wikipedia: Hypochlorous acid)
• HOCl не хранится вечно. Условия хранения по данным производителя для Eco One: сохраняет около 90 % концентрации примерно 90 дней в закрытой светонепроницаемой ёмкости при комнатной или более низкой температуре. (Eco One manual, rev 2026-11-10)
• Качество воды — часть спецификации. Для EWCO 300 и исходная вода, и вода для солевого раствора должны иметь жёсткость ниже 80 ppm. (EWCO 300 manual)

Каждый аппарат решает это своим рецептом: количество соли, добавка для pH (если нужна), время работы и целевой pH. Следуйте руководству к своей модели.

История электролиза воды: кто его изобрёл?

1. 1800: Первая батарея.

   Алессандро Вольта представил вольтов столб — первую электрическую батарею и первый источник постоянного тока. (Britannica: Alessandro Volta)

2. 1800: Электричество разлагает воду.

   Уже через шесть недель Уильям Николсон и Энтони Карлайл с помощью вольтова столба разложили воду на водород и кислород — так был открыт электролиз. (Britannica: Alessandro Volta)

3. 1807–1808: Новые элементы.

   В Королевском институте Гемфри Дэви с помощью электролиза выделил калий и натрий (1807), затем кальций, магний, бор и барий (1808). (Royal Institution: history of research)

4. 1833: Законы Фарадея и новые слова.

   Майкл Фарадей описал два закона электролиза. Вместе с Уильямом Уэвеллом он ввёл термины, которые используются до сих пор, в том числе «ион» и «электрод». (Britannica: Faraday's laws of electrolysis; Science History Institute: Michael Faraday)

Электролиз солёной воды: от Фарадея до хлорщелочной промышленности

1. 1800: Первый хлор из рассола.

   Уильяму Крукшенку приписывают первое получение хлора электролизом рассола. (INEOS: chlor-alkali process)

2. 1851: Патент на хлор и гипохлорит из рассола.

   Чарльз Уотт получил английский патент на получение хлора, каустической соды и гипохлорита натрия электролизом рассола. (ACS, Today's Chemist at Work)

3. 1886: Электролиз в крупном масштабе.

   Чарльз Мартин Холл (США) и Поль Эру (Франция) независимо разработали процесс Холла — Эру для алюминия, который до сих пор остаётся единственным промышленным способом получения первичного алюминия. (International Aluminium Institute)

4. 1890: Первые разделённые ячейки.

   Chemische Fabrik Griesheim-Elektron (Германия) начала получать хлор в ячейке с анодом и катодом, разделёнными пористой диафрагмой. (ACS, Today's Chemist at Work)

5. 1890-е: Ртутная ячейка.

   Гамильтон Кастнер запатентовал качающуюся ячейку с ртутным катодом для рассола, а Карл Кельнер разработал похожую ячейку в Австрии. Они объединили патенты, и позднее в том же десятилетии рядом с Ранкорном (Англия) открылся крупный завод. Промышленное производство хлора электролизом началось в 1890-х. (ACS, Today's Chemist at Work; SCI: Hamilton Young Castner; INEOS: chlor-alkali process)

6. 1975: Мембранные ячейки для промышленности.

   Asahi Chemical (ныне Asahi Kasei) коммерчески запустила хлорщелочной электролиз с ионообменной мембраной; сегодня большинство хлорщелочных заводов используют мембранные ячейки. (Asahi Kasei: chlor-alkali; INEOS: chlor-alkali process)

Сегодня: небольшие ячейки на месте. Та же идея сегодня работает в малом масштабе в генераторах хлорноватистой кислоты: Eco One для дома и бизнеса (по 1 литру), Hypo 7.5 и EWCO 300 для больших объёмов.

Обращайтесь осторожно

Никогда не смешивайте раствор HOCl с отбеливателем, нашатырным спиртом (аммиаком) или сильными кислотами. В некоторых режимах EWCO 300 используется 37-процентная соляная кислота — это сильная кислота. Используйте защиту, указанную в руководстве и на этикетке добавки. При проглатывании раствора или добавки либо попадании в глаза звоните в Poison Help по номеру 1-800-222-1222 (американская линия Poison Help). За пределами США обратитесь в местный токсикологический центр.

Вопросы и исправления