Ekologické oxidovadlá [quark.sk]

Železan je nezvyčajná forma solí železa s výraznou oxidačnou silou, vďaka ktorej nadobúda široké možnosti uplatnenia pre čistejšie životné prostredie.
O tejto téme sme sa rozprávali s profesorom Jánom Hívešom z Fakulty chemickej a potravinárskej technológie STU, ktorý získal ocenenie Vedec roka SR 2019 v kategórii Inovátor roka.

Ako dlho ich poznáme?
Tieto zlúčeniny nie sú novým objavom, poznáme ich už vyše 300 rokov, ale spôsob ich výroby je veľmi drahý a náročný. Prvé záznamy pochádzajú zo začiatku 18. storočia od nemeckého chemika a lekára Georga Ernesta Stahla, ktorý vyrobil železany oxidáciou železa v tavenine dusičnanov. Nemecký fyzik Johann Christian Poggendorff bol zasa prvý, kto ich pripravil elektrochemicky. Neskôr sa hľadali nové spôsoby prípravy týchto látok, ktoré koncom 20. storočia vyústili do priemyselnej syntézy vo vodnom alkalickom prostredí – chemickej alebo elektrochemickej.

Prečo sa už železany vo veľkom nepoužívajú?
Hlavným dôvodom je ich komplikovaná príprava. Spôsoby prípravy železanov je možné rozdeliť podľa použitého oxidačného činidla na chemické – suchá a mokrá oxidácia – a elektrochemické. Podľa použitého prostredia môžeme elektrochemické procesy deliť na syntézu v tavenine a syntézu vo vodných roztokoch.Chemická syntéza vyžaduje veľa technologických krokov, pri ktorých sa míňa veľké množstvo materiálov a energie. Keď chceme vyrobiť čistý železan, musíme použiť veľa pomocných látok a zároveň vyprodukujeme veľké množstvo odpadu.Chceli sme preto vymyslieť technológiu prípravy železanov, ktorá by bola bezodpadová, jednoduchšia a lacnejšia. Nakoniec sme sa rozhodli vyrobiť ich elektrochemicky – na systém aplikujeme jednosmerný elektrický prúd, čím v ňom spôsobujeme chemické zmeny. Pri výskume využívame taveniny, v ktorých je výrazne znížené množstvo vody v systéme. Po ich roztavení, rádovo v stovkách stupňov Celzia, pripravujeme zo zmesi hydroxidov prostredníctvom elektrolýzy výsledný produkt. Ide o hygroskopický materiál, teda materiál absorbujúci vodu, ktorý spôsobuje, že železan reaguje, pričom sa uvoľňuje kyslík. Voda má teda na železan degradačný účinok.

Viac si prečítate na:
https://www.quark.sk/ekologicke-oxidovadla/