Дар маънои васеъ, оксидшавии электрохимиявӣ ба тамоми раванди электрохимия дахл дорад, ки реаксияҳои электрохимиявии мустақим ё ғайримустақимро дар бар мегирад, ки дар электрод бар асоси принсипҳои реаксияҳои оксидшавӣ-барқароршавӣ ба амал меоянд. Ин реаксияҳо барои кам кардан ё хориҷ кардани ифлоскунандаҳо аз обҳои партов равона шудаанд.
Оксидшавии электрохимиявӣ, ки ба таври маҳдуд муайян карда мешавад, махсусан 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 истихроҷ карда мешаванд, ки боиси оксидшавии пайвастагиҳои органикӣ мегардад. Интихобан, металлҳои валентии пастро дар анод ба ионҳои металлии валентии баланд оксид кардан мумкин аст, ки сипас дар оксидшавии пайвастагиҳои органикӣ иштирок мекунанд. Одатан, баъзе гурӯҳҳои функсионалӣ дар дохили пайвастагиҳои органикӣ фаъолияти электрохимиявӣ нишон медиҳанд. Таҳти таъсири майдони электрикӣ, сохтори ин гурӯҳҳои функсионалӣ тағир меёбад, ки хосиятҳои химиявии пайвастагиҳои органикиро тағйир медиҳад, заҳролудии онҳоро кам мекунад ва таҷзияи биологии онҳоро афзоиш медиҳад.
Оксидшавии электрохимиявиро ба ду намуд тақсим кардан мумкин аст: оксидшавии мустақим ва оксидшавии ғайримустақим. Оксидшавии мустақим (электролизи мустақим) хориҷ кардани ифлоскунандаҳоро аз обҳои партов мустақиман тавассути оксид кардани онҳо дар электрод дар бар мегирад. Ин раванд ҳам равандҳои анодӣ ва ҳам катодиро дар бар мегирад. Раванди анодӣ оксидшавии ифлоскунандаҳоро дар сатҳи анод дар бар мегирад, ки онҳоро ба моддаҳои камтар заҳролуд ё моддаҳое табдил медиҳад, ки бештар биологӣ таҷзияшавандаанд ва бо ин васила ифлоскунандаҳоро кам ё нест мекунад. Раванди катодӣ коҳиш додани ифлоскунандаҳоро дар сатҳи катод дар бар мегирад ва асосан барои коҳиш ва хориҷ кардани карбогидридҳои галогенӣ ва барқарор кардани металлҳои вазнин истифода мешавад.
Раванди катодӣ инчунин метавонад ҳамчун коҳиши электрохимиявӣ номида шавад. Он интиқоли электронҳоро барои коҳиш додани ионҳои металлҳои вазнин, ба монанди Cr6+ ва Hg2+ ба ҳолатҳои пасти оксидшавӣ дар бар мегирад. Илова бар ин, он метавонад пайвастагиҳои органикии хлордорро коҳиш диҳад ва онҳоро ба моддаҳои камтар заҳролуд ё ғайризаҳролуд табдил диҳад ва дар ниҳоят қобилияти биологии онҳоро афзоиш диҳад:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Оксидшавии ғайримустақим (электролизи ғайримустақим) истифодаи агентҳои оксидкунанда ё барқароркунандаро ҳамчун реактивҳо ё катализаторҳо барои табдил додани ифлоскунандаҳо ба моддаҳои камтар заҳролуд дар бар мегирад. Электролизи ғайримустақимро метавон ба равандҳои баргардонидашаванда ва бебозгашт тасниф кард. Равандҳои баргардонидашаванда (оксидшавии электрохимиявии миёнаравӣ) барқароршавӣ ва коркарди намудҳои оксиду барқароркуниро дар давоми раванди электрохимиявӣ дар бар мегиранд. Аз тарафи дигар, равандҳои баргардонидашаванда моддаҳоеро истифода мебаранд, ки аз аксуламалҳои электрохимиявии бебозгашт ба вуҷуд меоянд, ба монанди агентҳои оксидкунандаи қавӣ ба монанди Cl2, хлоратҳо, гипохлоритҳо, H2O2 ва O3, барои оксид кардани пайвастагиҳои органикӣ. Равандҳои баргардонидашаванда инчунин метавонанд миёнаравҳои хеле оксидшавандаро, аз ҷумла электронҳои ҳалшуда, радикалҳои ·HO, радикалҳои ·HO2 (радикалҳои гидропероксил) ва радикалҳои ·O2- (анионҳои супероксид), ки метавонанд барои вайрон кардан ва нест кардани ифлоскунандаҳо ба монанди сианид, фенолҳо, COD (талаботи кимиёвии оксиген) ва ионҳои S2 истифода шаванд ва дар ниҳоят онҳоро ба моддаҳои безарар табдил диҳанд.
Дар мавриди оксидшавии мустақими анодӣ, консентратсияи пасти реактивҳо метавонад реаксияи сатҳи электрохимиявиро аз сабаби маҳдудиятҳои интиқоли масса маҳдуд кунад, дар ҳоле ки ин маҳдудият барои равандҳои оксидшавии ғайримустақим вуҷуд надорад. Дар давоми равандҳои оксидшавии мустақим ва ғайримустақим, реаксияҳои паҳлӯӣ, ки тавлиди гази H2 ё O2-ро дар бар мегиранд, метавонанд рух диҳанд, аммо ин реаксияҳои паҳлӯиро метавон тавассути интихоби маводҳои электрод ва назорати потенсиал назорат кард.
Оксидшавии электрохимиявӣ барои тоза кардани обҳои партов бо консентратсияи баланди органикӣ, таркибҳои мураккаб, миқдори зиёди моддаҳои оташгиранда ва ранги баланд самаранок будааст. Бо истифода аз анодҳо бо фаъолияти электрохимиявӣ, ин технология метавонад радикалҳои гидроксилии хеле оксидшавандаро самаранок тавлид кунад. Ин раванд боиси таҷзияи ифлоскунандаҳои органикии доимӣ ба моддаҳои ғайризаҳролуд ва биологӣ вайроншаванда ва минерализатсияи пурраи онҳо ба пайвастагиҳо ба монанди гази карбон ё карбонатҳо мегардад.
Вақти нашр: 07 сентябри соли 2023
