Процесс Фентона и химия — Наука в гидропонике

Когда большинство людей чистят свои гидропонные системы, они используют промывку гипохлоридом или перекисью водорода, которая, по их мнению, убивает все бактерии и потенциально опасные вещества в их установке. Однако мало кто осознает, что хотя система действительно стерилизована, небольшое количество вредных веществ и химикатов (даже те, которые исходят от самих пластмасс) остаются нетронутыми после воздействия либо гипохлорида, либо перекиси. Например, многие вредные пластификаторы и комплексы, используемые для изготовления ПВХ и других полимеров, остаются неповрежденными после тщательной промывки этими двумя чистящими средствами. Итак, что мы можем сделать, чтобы по-настоящему очистить наши гидропонные системы и избавиться от всего плохого, что может спокойно ждать своей очереди, чтобы проникнуть в наши растения? Ответ приходит в виде очень известного процесса, используемого во всем мире для очистки источников воды от токсичных химических веществ: процесса Фентона.

В конце 19 века Генри Джон Хорстман Фентон открыл химический процесс, способный окислять самые устойчивые органические молекулы и превращать их в безвредные химические вещества. На самом деле процесс Фентона был настолько революционным, что породил целую новую область исследований, названную химией Фентона в честь его первооткрывателя. Что это было за чудесное открытие? В следующих нескольких абзацах вы узнаете, что такое реагент и процесс Фентона и, что наиболее важно, как этот процесс может помочь вам очистить, я имею в виду ДЕЙСТВИТЕЛЬНО очистить вашу гидропонную систему между циклами выращивания.

Процесс Фентона и химия - Наука в гидропонике


Если вы готовили свои собственные гидропонные растворы и использовали перекись водорода, то у вас уже есть почти все, что нужно для проведения химии Фентона. Процесс в основном работает путем добавления источника ионов железа (они НЕ должны быть хелатированы, как сульфат железа (II)) и перекиси водорода в водный раствор. Затем ионы железа катализируют серию реакций, в результате которых образуются мощные окислительные радикалы, уничтожающие почти все вредные органические вещества в организме. Ионы железа являются КЛЮЧЕВЫМИ в процессе Фентона, поскольку они позволяют пероксиду генерировать эти чрезвычайно реактивные вещества, которые никогда не присутствуют, когда пероксид существует сам по себе (реакции показаны выше). Исследования показали, например, что фенол (обычное химическое вещество, используемое в качестве модельного загрязнителя) остается неизменным в присутствии больших концентраций перекиси водорода, в то время как он быстро разрушается в присутствии реагента Фентона (ионы железа плюс перекись водорода). Итак, что вам нужно сделать?

  • Прежде всего, вам следует добавить около 0,2 г сульфата железа (II) на литр раствора, который вы будете использовать для очистки системы.
  • Затем вы должны установить уровень pH от 3 до 3,5, используя СИЛЬНУЮ неорганическую кислоту, такую ​​как азотная или серная кислота. Вы НЕ должны использовать лимонную, уксусную или фосфорную кислоты, так как они снижают эффективность реакции Фентона.
  • Добавьте столько перекиси, сколько вы добавили бы для регулярной очистки системы. Около 70 мл 50% перекиси водорода на каждый литр раствора работает очень хорошо.
  • Циркулируйте чистящий раствор Fenton не менее 6 часов.
  • Промойте систему водой, пока не останется раствора Фентона.

Для вас важно использовать нехелатный источник железа, поскольку хелатные источники железа, такие как FeEDTA или FeEDDHA, НЕ работают хорошо, поскольку хелат не позволяет ионам железа правильно реагировать и участвовать в химии Фентона, которая должна происходить. Этап регулировки pH также важен, поскольку pH выше 5 приведет к мгновенному образованию FeOH3 при добавлении H2O2 с последующим каталитическим разложением всего H2O2 гидроксидом железа (это НЕ то, чего мы хотим!). После того, как вы используете реагент Фентона для очистки вашей системы, вы будете уверены, что многие вредные органические молекулы, которые присутствовали, были уничтожены, и теперь ваша система сможет играть роль стерильного и безвредного хозяина для вашего нового набора красивых растений. .