Ба маънои васеъ, оксидшавии электрохимиявӣ ба тамоми раванди электрохимия дахл дорад, ки реаксияҳои мустақим ё ғайримустақими электрохимиявиро дар бар мегирад, ки дар электрод дар асоси принсипҳои реаксияҳои оксидшави-реаксияҳо ба амал меоянд. Ин реаксияҳо барои кам кардан ё хориҷ кардани ифлоскунандаҳо аз обҳои партов равона шудаанд.
Оксидшавии электрохимиявии ба таври танг муайяншуда ба раванди анодӣ дахл дорад. Дар ин раванд маҳлули органикӣ ё суспензия ба ҳуҷайраи электролитӣ ворид карда мешавад ва тавассути истифодаи ҷараёни мустақим электронҳо дар анод гирифта мешаванд, ки ба оксидшавии пайвастагиҳои органикӣ оварда мерасонанд. Ба таври алтернативӣ, металлҳои камвалентиро дар анод ба ионҳои металлии баланд валентӣ оксид кардан мумкин аст, ки баъдан дар оксидшавии пайвастагиҳои органикӣ иштирок мекунанд. Одатан, гурӯҳҳои муайяни функсионалӣ дар дохили пайвастагиҳои органикӣ фаъолияти электрохимиявӣ нишон медиҳанд. Дар зери таъсири майдони электрикї сохтори ин гурўњњои функсионалї таѓйир ёфта, хосиятњои химиявии пайвастагињои органикиро таѓйир медињанд, заҳролудшавии онњоро кам мекунад ва биологии вайроншавии онњоро баланд мебардорад.
Оксидшавии электрохимиявиро метавон ба ду намуд тақсим кард: оксидшавии мустақим ва оксидшавии бавосита. Оксидшавии мустақим (электролизи мустақим) тозакунии мустақими моддаҳои ифлоскунандаро аз оби партов тавассути оксидкунии онҳо дар электрод дар бар мегирад. Ин раванд ҳам равандҳои анодӣ ва ҳам катодро дар бар мегирад. Раванди анодӣ оксидшавии моддаҳои ифлоскунандаро дар сатҳи анод, табдил додани онҳо ба моддаҳои камтар заҳролуд ё моддаҳое, ки бештар биодеградатсия мешаванд, дар бар мегирад ва ба ин васила ифлоскунандаҳоро кам ё нест мекунад. Раванди катодӣ коҳиш додани ифлоскунандаҳоро дар сатҳи катод дар бар мегирад ва асосан барои кам кардан ва хориҷ кардани карбогидридҳои галогеншуда ва барқарор кардани металлҳои вазнин истифода мешавад.
Раванди катодӣ инчунин метавонад коҳиши электрохимиявӣ номида шавад. Он интиқоли электронҳоро барои коҳиш додани ионҳои металлҳои вазнин ба монанди Cr6+ ва Hg2+ ба ҳолати оксидшавии поёнии онҳо дар бар мегирад. Илова бар ин, он метавонад пайвастагиҳои органикии хлордориро коҳиш дода, онҳоро ба моддаҳои камтар заҳролуд ё ғайризаҳрнок табдил диҳад ва дар ниҳоят биологии вайроншавии онҳоро баланд бардорад:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Оксидшавии ғайримустақим (электролизи ғайримустақим) истифодаи агентҳои оксидкунанда ё коҳишдиҳандаи бо роҳи электрохимиявӣ тавлидшуда ҳамчун реактивҳо ё катализаторҳо барои табдил додани ифлоскунандаҳо ба моддаҳои камтар заҳрнокро дар бар мегирад. Электролизи бавоситаро метавон минбаъд ба равандҳои баръакс ва бебозгашт тасниф кард. Равандҳои баръакс (оксидшавии электрохимиявии миёнаравӣ) барқарорсозӣ ва коркарди намудҳои редоксро дар ҷараёни электрохимиявӣ дар бар мегиранд. Аз тарафи дигар, равандҳои бебозгашт моддаҳоеро истифода мебаранд, ки аз реаксияҳои бебозгашти электрохимиявӣ ҳосил мешаванд, аз қабили агентҳои оксиди қавӣ ба монанди Cl2, хлоратҳо, гипохлоритҳо, H2O2 ва O3 барои оксид кардани пайвастагиҳои органикӣ. Равандҳои бебозгашт инчунин метавонанд миёнаравҳои хеле оксидшаванда, аз ҷумла электронҳои солватшуда, радикалҳои H2O, радикалҳои HO2 (радикалҳои гидропероксил) ва ·O2- радикалҳо (анионҳои супероксид), ки метавонанд барои таназзул ва нест кардани ифлоскунандаҳо ба монанди сианид, фенолҳо, COD (талаботи оксигени кимиёвӣ) ва S2-ионҳо, ки дар ниҳоят онҳоро ба безарар табдил медиҳанд моддахо.
Дар ҳолати оксидшавии мустақими анодӣ, консентратсияи пасти реактивҳо метавонад реаксияи сатҳи электрохимиявиро бо сабаби маҳдудияти интиқоли масса маҳдуд кунад, дар ҳоле ки ин маҳдудият барои равандҳои оксидшавии ғайримустақим вуҷуд надорад. Ҳангоми ҳам дар ҷараёни оксидшавии мустақим ва ҳам ғайримустақим, аксуламалҳои тарафӣ бо тавлиди гази H2 ё O2 метавонанд рух диҳанд, аммо ин реаксияҳои тарафро тавассути интихоби маводи электрод ва назорати потенсиалӣ назорат кардан мумкин аст.
Оксидшавии электрохимиявӣ барои тоза кардани обҳои партов бо консентратсияи баланди органикӣ, таркибҳои мураккаб, миқдори зиёди моддаҳои ба оташ тобовар ва ранги баланд самаранок аст. Бо истифода аз анодҳои дорои фаъолияти электрохимиявӣ, ин технология метавонад ба таври муассир радикалҳои баланди оксиди гидроксил тавлид кунад. Ин раванд боиси таҷзияи ифлоскунандаҳои органикии доимӣ ба моддаҳои заҳролуд, биологӣ ва минерализатсияи пурраи онҳо ба пайвастагиҳо ба монанди гази карбон ё карбонатҳо мегардад.
Вақти фиристодан: сентябр-07-2023
