Kwa maana pana, oxidation ya electrochemical inahusu mchakato mzima wa electrokemia, ambayo inahusisha athari za moja kwa moja au zisizo za moja kwa moja za electrochemical zinazotokea kwenye electrode kulingana na kanuni za athari za kupunguza oxidation. Matendo haya yanalenga kupunguza au kuondoa vichafuzi kutoka kwa maji machafu.
Kwa ufupi, oxidation ya elektrokemikali inahusu mchakato wa anodi. Katika mchakato huu, ufumbuzi wa kikaboni au kusimamishwa huletwa kwenye kiini cha electrolytic, na kwa njia ya matumizi ya sasa ya moja kwa moja, elektroni hutolewa kwenye anode, na kusababisha oxidation ya misombo ya kikaboni. Vinginevyo, metali za valence ya chini zinaweza kuoksidishwa kwa ioni za chuma za valence ya juu kwenye anode, ambazo hushiriki katika uoksidishaji wa misombo ya kikaboni. Kwa kawaida, vikundi fulani vya kazi ndani ya misombo ya kikaboni huonyesha shughuli za electrochemical. Chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme, muundo wa vikundi hivi vya kazi hupitia mabadiliko, kubadilisha mali ya kemikali ya misombo ya kikaboni, kupunguza sumu yao, na kuimarisha biodegradability yao.
Oxidation ya electrochemical inaweza kugawanywa katika aina mbili: oxidation moja kwa moja na oxidation isiyo ya moja kwa moja. Oxidation ya moja kwa moja (electrolysis ya moja kwa moja) inahusisha uondoaji wa moja kwa moja wa uchafuzi kutoka kwa maji machafu kwa kuwatia oxidizing kwenye electrode. Utaratibu huu unajumuisha michakato ya anodic na cathodic. Mchakato wa anodiki unahusisha uoksidishaji wa vichafuzi kwenye uso wa anode, kuvigeuza kuwa vitu vyenye sumu kidogo au vitu ambavyo vinaweza kuoza, na hivyo kupunguza au kuondoa uchafuzi. Mchakato wa cathodic unahusisha kupunguza uchafuzi wa mazingira kwenye uso wa cathode na hutumiwa hasa kwa kupunguza na kuondolewa kwa hidrokaboni ya halojeni na kurejesha metali nzito.
Mchakato wa cathodic pia unaweza kujulikana kama kupunguza electrochemical. Inahusisha uhamishaji wa elektroni ili kupunguza ayoni za metali nzito kama vile Cr6+ na Hg2+ katika hali zao za chini za oksidi. Zaidi ya hayo, inaweza kupunguza misombo ya kikaboni ya klorini, na kuibadilisha kuwa vitu vyenye sumu kidogo au visivyo na sumu, hatimaye kuimarisha biodegradability yao:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Uoksidishaji Usio wa moja kwa moja (elektrolisisi isiyo ya moja kwa moja) huhusisha matumizi ya vioksidishaji au vinakisishaji vinavyozalishwa kwa njia ya kielektroniki kama viathiriwa au vichochezi kubadilisha vichafuzi kuwa vitu vyenye sumu kidogo. Electrolisisi isiyo ya moja kwa moja inaweza kuainishwa zaidi katika michakato inayoweza kutenduliwa na isiyoweza kutenduliwa. Michakato inayoweza kurejeshwa (upatanishi wa kioksidishaji wa elektrokemikali) huhusisha kuzaliwa upya na kuchakata aina za redoksi wakati wa mchakato wa kielektroniki. Michakato isiyoweza kutenduliwa, kwa upande mwingine, hutumia vitu vinavyotokana na athari za kemikali za kielektroniki zisizoweza kutenduliwa, kama vile vioksidishaji vikali kama vile Cl2, klorati, hipokloriti, H2O2, na O3, ili kuongeza oksidi misombo ya kikaboni. Michakato isiyoweza kutenduliwa pia inaweza kutoa viambatisho vikali vya oksidi, ikijumuisha elektroni zilizoyeyushwa, · radikali za HO, · radicals HO2 (radicals ya hydroperoxyl), na ·O2- radicals (anions superoxide), ambayo inaweza kutumika kuharibu na kuondoa uchafuzi wa mazingira kama vile sianidi, phenoli, COD (Mahitaji ya Oksijeni ya Kemikali), na S2- ioni, hatimaye kuzibadilisha kuwa vitu visivyo na madhara.
Katika kesi ya uoksidishaji wa anodi ya moja kwa moja, viwango vya chini vya kiitikio vinaweza kupunguza athari ya uso wa kielektroniki kutokana na mapungufu ya uhamishaji wa wingi, ilhali kizuizi hiki hakipo kwa michakato isiyo ya moja kwa moja ya oksidi. Wakati wa michakato ya oxidation ya moja kwa moja na isiyo ya moja kwa moja, athari za upande zinazohusisha uzalishaji wa gesi ya H2 au O2 zinaweza kutokea, lakini athari hizi za upande zinaweza kudhibitiwa kupitia uteuzi wa vifaa vya electrode na udhibiti unaowezekana.
Uoksidishaji wa elektroni umepatikana kuwa mzuri kwa kutibu maji machafu yenye viwango vya juu vya kikaboni, nyimbo changamano, wingi wa vitu vya kinzani, na rangi ya juu. Kwa kutumia anodi zenye shughuli za kielektroniki, teknolojia hii inaweza kutoa kwa ufanisi radikali haidroksili zenye oksidi nyingi. Mchakato huu husababisha mtengano wa vichafuzi vya kikaboni vinavyoendelea kuwa vitu visivyo na sumu, vitu vinavyoweza kuoza na utiririshaji wao kamili wa madini kuwa misombo kama vile dioksidi kaboni au kaboni.
Muda wa kutuma: Sep-07-2023
