Термодинамічні особливості електрохімічних технологій перетворення сировини як джерела утворення промислових відходів

У роботі розглянуті питання специфіки походження промислових відходів в електрохімічних та споріднених із ними технологічних процесах, які дещо відрізняються від аналогічних механізмів, притаманних іншим технологіям. Показано, що відходи електрохімічних технологій зазвичай мають властивості не первинної сировини, а принципово інших речовин, які створені завдяки діям електрохімічних сил атомарного рівня, що мають місце в таких реакціях, і пов’язані з уніфікованим принципом термодинамічної двоєдиності, що передбачає подільність системи щодо термодинамічної нерівноважності сировинних складових. Зокрема, у таких процесах поряд із хімічними явищами мають місце тепло- і масообмін на мікроскопічному рівні, дифузійні та інші явища, які впливають на процеси відходоутворення. Метою досліджень є виявлення механізмів і створення умов для мінімізації відходів в електрохімічних технологічних процесах. Як основу таких досліджень запропоновано використання методів термодинамічного аналізу складних систем, що базується на принципах термодинамічної двоєдиності як механізмі відтворення та мінімізації відходів у межах самого технологічного процесу. Це потребує комплексного підходу до питань утворення відходів, які в цьому випадку є як продуктами хімічних реакцій, так і результатом термодинамічних процесів, не рахуючи допоміжних процесів, орієнтованих на перетворення побічних продуктів електрохімічних реакцій. Показано, що в таких технологіях існує кілька причин виникнення відходів, кожна з них вимагає свого механізму. Запропоновано розділяти промислові відходи на ті, що виходять унаслідок основних електрохімічних перетворень, і на ті, що стосуються забезпечення промислової технології. Термодинамічні умови через уведення додаткової енергії іншої якості (або зміну якості базової електричної енергії шляхом її модифікації), яка спроможна змінити стан відходоутворювальної частини сировини, можуть стати основою для мінімізації електрохімічних відходів. При цьому виконуються умови співвідношення між додатковою та базовою енергіями в пропорції E E w 0 0,62 0, що становить наукову та прикладну частини роботи.