ECA Technologie

Elektrochemische Aktivierung ist die Technologie zur Herstellung meta-stabiler Substanzen unter Nutzung einer unipolaren ( anodisch oder kathodisch) elektrochemischen Einwirkung zur fortgesetzten Nutzung dieser Substanzen mit Erhaltung der physikalisch-chemischen und katalytischen Aktivitäten in verschiedensten technologischen Prozessen.

Als physikalisch-chemischer Prozess ist elektrochemische Aktivierung eine Kombination aus elektrochemischen und elektrophysikalischen Aktionen (die unter minimaler Wärmeerzeugung ablaufen) in Flüssigkeiten (meistens Wasser) mit gelösten Ionen und Molekülen an einer parziellen Spannung nahe der Oberfläche der elektrochemischen System Elektrode ( Anode oder Kathode) ablaufend an der Phasengrenze Elektrode-Elektrolyt.

Als Resultat der elektrochemischen Aktivierung erhält Wasser für "einige Dutzend" Stunden meta-stabile (aktivierte) Eigenschaften mit verstärkter Reaktivität in verschiedenen physikalischen und chemischen Prozessen. Das an der Kathode aktivierte Wasser (Katholyte) zeichnet sich durch eine "Superaktivität" der Elektronen aus wie auch einer ausgeprägten reduzierenden Qualität. Dazu korrespondierend sind die Charakteristika des an der Anode aktivierten Wassers (Anolyte) eine gehemmte Elektronen Aktivität wie starke oxidierende Eigenschaften.

Elektrochemische Aktivierung ermöglich die zielgerichtete Veränderung von gelösten Gasen, Säurehaushalt und oxidative-reduktive Eigenschaften in weiteren Grenzen als unter equivalenten chemischen Regulatorien; es ermöglicht das synthetisieren von meta-stabilen chemischen Reagenzien (Oxidantien oder Reduktionsmitteln) von Wasser und in Wasser gelösten Substanzen. ECA wird angewendet in der Reinigung und Desinfektion von Wasser wie auch zur Umwandlung von verdünnten elektrolytischen Lösungen in umweltfreundliche anti-mikrobielle Wasch und Extraktionslösungen und andere funktionelle Lösungen, inkl. therapeutische Lösungen.

Unterschiede in den physikalisch-chemischen Eigenschaften einer aktivierten oder nicht aktivierten Lösung werden deutlich im Grad der Veränderung von physikalisch-chemischen Parametern einer aktivierten Lösung im Gleichgewicht, Intensität und "Tiefe" einer elektrochemischen Lösung wie auch der Art der Mineralisierung.

Chemie

In einer ECA Zelle/Reaktor laufen prinzipiell folgende chemische Reaktionen ab:

O2 + H + e- HO2 E0 = - 0.13 V [1]
2H+ + 2e- H2 E0 = 0.00 V [2]
HO2 + H+ + e- H2O2 E0 = +1.50 V [3]
O3 + 2H+ + 2e- O2 + H2O E0 = +2.07 V [4]
OH- + H+ + e- H2O E0 = +2.85 V [5]
H2O + e- H+ OH- E0 = - 2.93 V [6]
OH+ e- OH- E0 = +2.02 V [7]

(E0 ist das Standard Redox Potential):

Die aufgezeigten Gleichungen sind keine komplette Liste, geben aber ein Beispiel von einigen Reaktionen die stattfinden können. Beachte, sie zeigen das bei der Elektrolyse von Wasser auch H+ und OH Ionen, H und OH Radikale, H2, O2, HO2, O3 als Redox Reaktionen erzeugt werden. Als ein direktes Resultat der Elektrolyse wird Wasserstoff und Ozon erzeugt und ein geringer Anteil an Hydroxiden verbleibt in der Lösung, in verschiedenster Form aber nicht nur, so auch als Wasserstoff Peroxide.

Die Zuführung von Natrium Chlorid (Tafelsalz) führt zu weiteren Reaktionen:

An der Kathode:
Na+ + e- Na [8]
2Na + 2H2O 2Na+ + 2OH- + H2 [9]

und an der Anode:
2Cl- - 2e- Cl2 [10]

Es muss angemerkt werden, dass CL2 und OH- wie folgt reagieren kann:
Cl2 + 2OH- ClO- + Cl- + H2O [11]
Cl2 + OH- HClO + Cl- [12]
(bei NEW auf ein Minimum reduziert)

Die generelle Produkt Spezifikation für 'NEW' ist:

• pH 6.5 –8.5*
• Oxidation-Reduktion Potential (ORP) > 800mV
• Freie Wirkstoffe/Oxidantien (FAOx) 50-500 ppm**
• EC 5-15ppm***

*pH kann vom Anwender angepasst werden.
** Wirkstoffgehalt kann vom Anwender angepasst werden.
*** ist abhängig vom Wirkstoffgehalt.

Freie Wirkstoffe/Oxidantien (FAOx) sind essentiell Chlor Komponenten kombiniert mit Ammoniak (oder anderen stickstoffhaltigen Komponenten) um Chloramine zu bilden.

Die bekannten chemischen Komponenten in 'NEW' sind:

• Hypochlorige Säure (HOCl)
• Natriumhypochlorit (NaClO)
• Natriumchlorit (NaCl)

Demzufolge ist die HOCL Konzentration in 'NEW' wahrscheinlich eine Kombination von nicht nötigerweise Chlorionen, wobei die Konzentration der einzelnen chemischen Komponenten durch die Stromdichte, pH und andere wichtige Prozessparameter bestimmt wird.