International Science and Technology Journal

Home < Articles < Article Details

Study of the Effect of Applied Voltage and Electrode Distance on Free Chlorine Production as a Precursor to Sodium Hypochlorite Formation from Brine Using a DSA Anode

الملخص
تتناول هذه الدراسة تطبيق تقنية كهروكيميائية لإنتاج الكلور الحر من المحلول الملحي (Brine) الراجع من محطة تحلية غرب طرابلس، للاستفادة منه في تقليل الأثر البيئي للماء الراجع. تمت دراسة متغيرين هما: الجهد الكهربي والمسافة بين الأقطاب، باستخدام أنود تيتانيوم مستقر الأبعاد DSA)) مغطى بطبقة من أكاسيد الروثينيوم (RuO2)، وكاثود جرافيتي. أجريت التجارب عند جهود كهربائية تبلغ V 3.5، V4.5، V5.0. ومسافات بين الأقطاب مقدارها cm 1.0، cm1.4، cm2.0، cm2.8، مع قياس تركيز الكلور الحُر بوحدة ((ppm عند أزمنة تشغيل مختلفة حتى min 100. أظهرت النتائج أن رفع الجهد الكهربي يزيد من معدل إنتاج الكلور الحر بشكل ملحوظ، حيث بلغ أعلى تركيز للكلور الحر حوالي ppm 582.2 عند V 5.0 ومسافة cm 1.0 بعد min 100 من التشغيل. تؤكد النتائج أن التحكم في المسافة والجهد الكهربي يمثل عاملين رئيسيين في تحسين أداء الخلايا الكهروكيميائية لإنتاج الكلور بكفاءة عالية. وقد تم عرض هذه الورقة العلمية في جلسات المؤتمر الدولي للطاقة المتجددة والنفط والغاز وتغير المناخ "أيريقو" في الفترة 25-27 ابريل 2026م.طرابلس-ليبيا................. الكلمات المفتاحية:................ المحلول الملحي الراجع (Brine)، الكلور الحر، التحليل الكهربي، أنود DSA (RuO₂/TiO₂)، الجهد الكهربائي، المسافة بين الأقطاب.
Abstract
This study aims to apply electrochemical technique to produce free chlorine from brine which located at the desalination plant in western Tripoli. Therefore, maximizing benefits and reducing negative effects. Two variables were studied: electrical voltage, and the distance between electrodes, using a dimensionally stable titanium anode (DSA) coated with a layer of ruthenium oxides (RuO2), and a graphite cathode, the applied voltages were 3.5 V, 4.5 V, and 5.5 V. While the inter-electrode distances were 1.0 cm, 1.4 cm, 2.0 cm, and 2.8 cm. Along with measuring the free chlorine concentration (in ppm) during different running times up to 100 min. The findings indicated that raising the electrical voltage increases chlorine production rate, where highest concentration reached 582.2 ppm at 5.0 V and 1.0 cm after 100 mi. Results indicated that controlling distance and electrical voltage plays a major role enhancing the electrochemical cells performance to produce chlorine efficiently. This scientific manuscript was presented at the sessions of the International Renewable Energy, Oil, Gas, and Climate Change Conference "iREGO", in the period of April 25–27, 2026. Tripoli, Libya............... Keywords: .....................Brine, Free Chlorine, Electrolysis, DSA Anode (RuO₂/TiO₂), Applied Voltage, Electrode Distance.