Geniş mənada elektrokimyəvi oksidləşmə oksidləşmə-reduksiya reaksiyalarının prinsiplərinə əsaslanaraq elektrodda baş verən birbaşa və ya dolayı elektrokimyəvi reaksiyaları əhatə edən elektrokimyanın bütün prosesinə aiddir. Bu reaksiyalar çirkab sulardan çirkləndiriciləri azaltmaq və ya çıxarmaq məqsədi daşıyır.
Dar şəkildə müəyyən edilmiş elektrokimyəvi oksidləşmə xüsusi olaraq anodik prosesə aiddir. Bu prosesdə elektrolitik hüceyrəyə üzvi məhlul və ya süspansiyon daxil edilir və birbaşa cərəyanın tətbiqi ilə anodda elektronlar çıxarılır və üzvi birləşmələrin oksidləşməsinə səbəb olur. Alternativ olaraq, aşağı valentli metallar anodda yüksək valentli metal ionlarına oksidləşə bilər, sonra isə üzvi birləşmələrin oksidləşməsində iştirak edirlər. Tipik olaraq, üzvi birləşmələr daxilində müəyyən funksional qruplar elektrokimyəvi aktivlik nümayiş etdirir. Elektrik sahəsinin təsiri altında bu funksional qrupların strukturu dəyişikliklərə məruz qalır, üzvi birləşmələrin kimyəvi xassələrini dəyişir, toksikliyini azaldır və bioloji parçalanma qabiliyyətini artırır.
Elektrokimyəvi oksidləşməni iki növə bölmək olar: birbaşa oksidləşmə və dolayı oksidləşmə. Birbaşa oksidləşmə (birbaşa elektroliz) çirkləndiricilərin elektrodda oksidləşdirilərək çirkab sulardan birbaşa çıxarılmasını nəzərdə tutur. Bu proses həm anodik, həm də katodik prosesləri əhatə edir. Anodik proses çirkləndiricilərin anod səthində oksidləşməsini, daha az zəhərli maddələrə və ya daha çox bioloji parçalana bilən maddələrə çevrilməsini, bununla da çirkləndiricilərin azaldılmasını və ya aradan qaldırılmasını nəzərdə tutur. Katodik proses katod səthində çirkləndiricilərin azaldılmasını nəzərdə tutur və ilk növbədə halogenləşdirilmiş karbohidrogenlərin azaldılması və çıxarılması və ağır metalların bərpası üçün istifadə olunur.
Katodik prosesə elektrokimyəvi reduksiya da aid edilə bilər. Bu, Cr6+ və Hg2+ kimi ağır metal ionlarını aşağı oksidləşmə vəziyyətlərinə endirmək üçün elektronların ötürülməsini nəzərdə tutur. Bundan əlavə, o, xlorlu üzvi birləşmələri azalda bilər, onları daha az zəhərli və ya qeyri-toksik maddələrə çevirərək, nəticədə onların bioloji parçalanmasını artırır:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Dolayı oksidləşmə (dolayı elektroliz) çirkləndiriciləri daha az zəhərli maddələrə çevirmək üçün reaktivlər və ya katalizatorlar kimi elektrokimyəvi yolla əmələ gələn oksidləşdirici və ya reduksiyaedici maddələrin istifadəsini nəzərdə tutur. Dolayı elektroliz daha sonra geri dönən və geri dönməyən proseslərə təsnif edilə bilər. Geri çevrilən proseslər (vasitəçi elektrokimyəvi oksidləşmə) elektrokimyəvi proses zamanı redoks növlərinin bərpasını və təkrar emalını əhatə edir. Geri dönməz proseslər isə geri dönməz elektrokimyəvi reaksiyalardan əmələ gələn maddələrdən, məsələn, Cl2, xloratlar, hipoxloritlər, H2O2 və O3 kimi güclü oksidləşdirici maddələrdən üzvi birləşmələri oksidləşdirmək üçün istifadə edir. Geri dönməz proseslər həmçinin yüksək oksidləşdirici ara məhsullar, o cümlədən solvatlaşdırılmış elektronlar, H2O radikalları, HO2 radikalları (hidroperoksil radikalları) və ·O2- radikalları (superoksid anionları) yarada bilər ki, bunlardan siyanür, fenollar, COD (Kimyəvi Oksigen Tələbi) və S2-ionları, nəticədə onları zərərsiz hala gətirir. maddələr.
Birbaşa anodik oksidləşmə vəziyyətində reaktivlərin aşağı konsentrasiyası kütlə ötürülməsi məhdudiyyətlərinə görə elektrokimyəvi səth reaksiyasını məhdudlaşdıra bilər, halbuki dolayı oksidləşmə prosesləri üçün bu məhdudiyyət mövcud deyil. Həm birbaşa, həm də dolayı oksidləşmə prosesləri zamanı H2 və ya O2 qazının əmələ gəlməsi ilə bağlı yan reaksiyalar baş verə bilər, lakin bu yan reaksiyalar elektrod materiallarının seçilməsi və potensial nəzarət vasitəsilə idarə oluna bilər.
Elektrokimyəvi oksidləşmənin yüksək üzvi konsentrasiyalara, mürəkkəb tərkiblərə, çoxlu odadavamlı maddələrə və yüksək rəngə malik çirkab sularının təmizlənməsi üçün effektiv olduğu aşkar edilmişdir. Elektrokimyəvi aktivliyə malik anodlardan istifadə etməklə bu texnologiya yüksək oksidləşdirici hidroksil radikallarını səmərəli şəkildə yarada bilər. Bu proses davamlı üzvi çirkləndiricilərin toksik olmayan, bioloji parçalana bilən maddələrə parçalanmasına və onların karbon qazı və ya karbonat kimi birləşmələrə tam minerallaşmasına gətirib çıxarır.
Göndərmə vaxtı: Sentyabr-07-2023
