F'sens wiesa ', l-ossidazzjoni elettrokimika tirreferi għall-proċess kollu ta' l-elettrokimika, li jinvolvi reazzjonijiet elettrokimiċi diretti jew indiretti li jseħħu fl-elettrodu bbażati fuq il-prinċipji ta 'reazzjonijiet ta' ossidazzjoni-tnaqqis. Dawn ir-reazzjonijiet għandhom l-għan li jnaqqsu jew ineħħu s-sustanzi li jniġġsu mill-ilma mormi.
Iddefinita b'mod dejjaq, l-ossidazzjoni elettrokimika tirreferi speċifikament għall-proċess anodiku. F'dan il-proċess, soluzzjoni jew sospensjoni organika tiġi introdotta f'ċellula elettrolitika, u permezz tal-applikazzjoni ta 'kurrent dirett, l-elettroni jiġu estratti fl-anodu, li jwassal għall-ossidazzjoni ta' komposti organiċi. Alternattivament, metalli ta 'valenza baxxa jistgħu jiġu ossidizzati għal joni ta' metall ta 'valenza għolja fl-anodu, li mbagħad jipparteċipaw fl-ossidazzjoni ta' komposti organiċi. Tipikament, ċerti gruppi funzjonali fi ħdan komposti organiċi juru attività elettrokimika. Taħt l-influwenza ta 'kamp elettriku, l-istruttura ta' dawn il-gruppi funzjonali tgħaddi minn bidliet, li tbiddel il-proprjetajiet kimiċi tal-komposti organiċi, tnaqqas it-tossiċità tagħhom, u ttejjeb il-bijodegradabilità tagħhom.
L-ossidazzjoni elettrokimika tista 'tiġi kategorizzata f'żewġ tipi: ossidazzjoni diretta u ossidazzjoni indiretta. L-ossidazzjoni diretta (elettroliżi diretta) tinvolvi t-tneħħija diretta tas-sustanzi li jniġġsu mill-ilma tad-drenaġġ billi jossidhom fl-elettrodu. Dan il-proċess jinkludi kemm proċessi anodiċi kif ukoll katodiċi. Il-proċess anodiku jinvolvi l-ossidazzjoni tas-sustanzi li jniġġsu fil-wiċċ ta 'l-anodu, li jikkonvertuhom f'sustanzi inqas tossiċi jew sustanzi li huma aktar bijodegradabbli, u b'hekk inaqqas jew jelimina l-inkwinanti. Il-proċess katodiku jinvolvi t-tnaqqis tas-sustanzi li jniġġsu fil-wiċċ tal-katodu u jintuża primarjament għat-tnaqqis u t-tneħħija ta 'idrokarburi aloġenati u l-irkupru ta' metalli tqal.
Il-proċess katodiku jista 'jissejjaħ ukoll tnaqqis elettrokimiku. Tinvolvi t-trasferiment ta 'elettroni biex jitnaqqsu joni tal-metall tqil bħal Cr6 + u Hg2 + fl-istati ta' ossidazzjoni aktar baxxi tagħhom. Barra minn hekk, jista' jnaqqas il-komposti organiċi klorinati, u jittrasformahom f'sustanzi inqas tossiċi jew mhux tossiċi, u fl-aħħar mill-aħħar itejjeb il-bijodegradabilità tagħhom:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
L-ossidazzjoni indiretta (elettroliżi indiretta) tinvolvi l-użu ta 'aġenti ossidanti jew riduttivi ġenerati b'mod elettrokimiku bħala reattivi jew katalisti biex jikkonvertu sustanzi li jniġġsu f'sustanzi inqas tossiċi. L-elettroliżi indiretta tista 'tiġi kklassifikata aktar fi proċessi riversibbli u irriversibbli. Proċessi riversibbli (ossidazzjoni elettrokimika medjata) jinvolvu r-riġenerazzjoni u r-riċiklaġġ ta 'speċi redox matul il-proċess elettrokimiku. Il-proċessi irriversibbli, min-naħa l-oħra, jutilizzaw sustanzi ġenerati minn reazzjonijiet elettrokimiċi irriversibbli, bħal aġenti ossidanti qawwija bħal Cl2, chlorates, hypochlorites, H2O2, u O3, biex jossidaw komposti organiċi. Proċessi irriversibbli jistgħu wkoll jiġġeneraw intermedji ossidattivi ħafna, inklużi elettroni solvated, ·HO radikali, ·HO2 radikali (hydroperoxyl radicals), u ·O2- radikali (anions superoxide), li jistgħu jintużaw biex jiddegradaw u jeliminaw sustanzi li jniġġsu bħal cyanide, phenols, COD (Domanda ta' Ossiġenu Kimiku), u joni S2-, fl-aħħar mill-aħħar jittrasformawhom f'sustanzi li ma jagħmlux ħsara.
Fil-każ ta 'ossidazzjoni anodika diretta, konċentrazzjonijiet baxxi ta' reattiv jistgħu jillimitaw ir-reazzjoni elettrokimika tal-wiċċ minħabba limitazzjonijiet tat-trasferiment tal-massa, filwaqt li din il-limitazzjoni ma teżistix għal proċessi ta 'ossidazzjoni indiretta. Waqt il-proċessi ta 'ossidazzjoni kemm diretti kif ukoll indiretti, jistgħu jseħħu reazzjonijiet sekondarji li jinvolvu l-ġenerazzjoni ta' gass H2 jew O2, iżda dawn ir-reazzjonijiet sekondarji jistgħu jiġu kkontrollati permezz tal-għażla ta 'materjali tal-elettrodu u kontroll potenzjali.
L-ossidazzjoni elettrokimika nstabet li hija effettiva għat-trattament tad-drenaġġ b'konċentrazzjonijiet organiċi għoljin, kompożizzjonijiet kumplessi, għadd kbir ta 'sustanzi refrattorji, u kulur għoli. Billi tuża anodi b'attività elettrokimika, din it-teknoloġija tista 'tiġġenera b'mod effiċjenti radikali idroksil ossidattivi ħafna. Dan il-proċess iwassal għad-dekompożizzjoni ta' pollutanti organiċi persistenti f'sustanzi mhux tossiċi u bijodegradabbli u l-mineralizzazzjoni sħiħa tagħhom f'komposti bħal dijossidu tal-karbonju jew karbonati.
Ħin tal-post: 07-Settembru 2023
