Keng ma'noda elektrokimyoviy oksidlanish elektrokimyoning butun jarayonini anglatadi, bu oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari tamoyillari asosida elektrodda sodir bo'ladigan bevosita yoki bilvosita elektrokimyoviy reaktsiyalarni o'z ichiga oladi. Ushbu reaktsiyalar oqava suvdan ifloslantiruvchi moddalarni kamaytirish yoki olib tashlashga qaratilgan.
Tor aniqlangan elektrokimyoviy oksidlanish anodik jarayonga xosdir. Bu jarayonda elektrolitik hujayraga organik eritma yoki suspenziya kiritiladi va to'g'ridan-to'g'ri tokni qo'llash orqali anodda elektronlar chiqariladi, bu organik birikmalarning oksidlanishiga olib keladi. Shu bilan bir qatorda, past valentli metallar anodda yuqori valentli metall ionlariga oksidlanishi mumkin, keyinchalik ular organik birikmalarning oksidlanishida ishtirok etadilar. Odatda, organik birikmalar ichidagi ma'lum funktsional guruhlar elektrokimyoviy faollikni namoyon qiladi. Elektr maydonining ta'siri ostida bu funktsional guruhlarning tuzilishi o'zgarishlarga uchraydi, organik birikmalarning kimyoviy xossalarini o'zgartiradi, ularning toksikligini kamaytiradi va ularning biologik parchalanishini kuchaytiradi.
Elektrokimyoviy oksidlanish ikki turga bo'linadi: to'g'ridan-to'g'ri oksidlanish va bilvosita oksidlanish. To'g'ridan-to'g'ri oksidlanish (to'g'ridan-to'g'ri elektroliz) ifloslantiruvchi moddalarni oqava suvdan elektrodda oksidlash orqali to'g'ridan-to'g'ri olib tashlashni o'z ichiga oladi. Bu jarayon anodik va katodik jarayonlarni o'z ichiga oladi. Anodik jarayon anod yuzasida ifloslantiruvchi moddalarning oksidlanishini o'z ichiga oladi, ularni kamroq zaharli moddalarga yoki ko'proq biologik parchalanadigan moddalarga aylantiradi va shu bilan ifloslantiruvchi moddalarni kamaytiradi yoki yo'q qiladi. Katodik jarayon katod yuzasida ifloslantiruvchi moddalarni kamaytirishni o'z ichiga oladi va birinchi navbatda galogenlangan uglevodorodlarni kamaytirish va olib tashlash va og'ir metallarni qayta tiklash uchun ishlatiladi.
Katodik jarayonni elektrokimyoviy qaytarilish deb ham atash mumkin. Bu Cr6+ va Hg2+ kabi ogʻir metallar ionlarini quyi oksidlanish darajalariga kamaytirish uchun elektronlarni oʻtkazishni oʻz ichiga oladi. Bundan tashqari, u xlorli organik birikmalarni kamaytiradi, ularni kamroq toksik yoki toksik bo'lmagan moddalarga aylantiradi va natijada ularning biologik parchalanishini oshiradi:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Bilvosita oksidlanish (bilvosita elektroliz) ifloslantiruvchi moddalarni kamroq zaharli moddalarga aylantirish uchun reaktivlar yoki katalizatorlar sifatida elektrokimyoviy hosil bo'lgan oksidlovchi yoki qaytaruvchi moddalardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Bilvosita elektrolizni yana qaytariladigan va qaytarilmaydigan jarayonlarga ajratish mumkin. Qaytariladigan jarayonlar (vositalangan elektrokimyoviy oksidlanish) elektrokimyoviy jarayon davomida oksidlanish-qaytarilish turlarini qayta tiklash va qayta ishlashni o'z ichiga oladi. Qaytarib bo'lmaydigan jarayonlar, aksincha, organik birikmalarni oksidlash uchun Cl2, xloratlar, gipoxloritlar, H2O2 va O3 kabi kuchli oksidlovchi moddalar kabi qaytarilmas elektrokimyoviy reaktsiyalar natijasida hosil bo'lgan moddalardan foydalanadi. Qaytarib bo'lmaydigan jarayonlar, shuningdek, yuqori oksidlovchi oraliq mahsulotlarni, jumladan, solvatlangan elektronlar, H2O radikallari, HO2 radikallari (gidroperoksil radikallari) va ·O2- radikallarini (superoksid anionlari) hosil qilishi mumkin, ular siyanid, fenollar, COD (Kimyoviy kislorod talabi) va S2-ionlari, natijada ularni zararsizga aylantiradi. moddalar.
To'g'ridan-to'g'ri anodik oksidlanish holatida reaktivlarning past konsentratsiyasi massa uzatish cheklovlari tufayli elektrokimyoviy sirt reaktsiyasini cheklashi mumkin, bu cheklov bilvosita oksidlanish jarayonlari uchun mavjud emas. To'g'ridan-to'g'ri va bilvosita oksidlanish jarayonida H2 yoki O2 gazini hosil qilish bilan bog'liq yon reaktsiyalar paydo bo'lishi mumkin, ammo bu yon reaktsiyalar elektrod materiallarini tanlash va potentsial nazorat orqali nazorat qilinishi mumkin.
Elektrokimyoviy oksidlanish yuqori organik konsentratsiyali, murakkab kompozitsiyalar, ko'plab o'tga chidamli moddalar va yuqori rangli oqava suvlarni tozalash uchun samarali ekanligi aniqlandi. Elektrokimyoviy faollikka ega anodlardan foydalangan holda, ushbu texnologiya yuqori oksidlovchi gidroksil radikallarini samarali hosil qilishi mumkin. Bu jarayon doimiy organik ifloslantiruvchi moddalarning toksik bo'lmagan, biologik parchalanadigan moddalarga parchalanishiga va ularning karbonat angidrid yoki karbonatlar kabi birikmalarga to'liq minerallashishiga olib keladi.
Xabar vaqti: 2023 yil 07-sentabr
