Ann an seagh farsaing, tha oxidation electrochemical a ’toirt iomradh air a’ phròiseas iomlan de electrochemistry, a tha a ’toirt a-steach ath-bheachdan electroceimiceach dìreach no neo-dhìreach a’ tachairt aig an electrod stèidhichte air prionnsapalan ath-bheachdan lughdachadh oxidation. Tha na h-ath-bheachdan sin ag amas air truailleadh bho uisge sgudail a lughdachadh no a thoirt air falbh.
Air a mhìneachadh gu cumhang, tha oxidation electrochemical gu sònraichte a ’toirt iomradh air a’ phròiseas anodic. Anns a 'phròiseas seo, thèid fuasgladh organach no crochadh a thoirt a-steach do chill electrolytic, agus tro bhith a' cleachdadh sruth dhìreach, thèid dealanan a thoirt a-mach aig an anod, a 'leantainn gu oxidation de choimeasgaidhean organach. Air an làimh eile, faodar meatailtean ìosal-valence a oxidachadh gu ionsan meatailt àrd-mheas aig an anod, a bhios an uairsin a’ gabhail pàirt ann an oxidachadh todhar organach. Mar as trice, bidh cuid de bhuidhnean gnìomh taobh a-staigh todhar organach a’ taisbeanadh gnìomhachd electrochemical. Fo bhuaidh raon dealain, bidh structar nam buidhnean gnìomh sin ag atharrachadh, ag atharrachadh feartan ceimigeach nan todhar organach, a’ lughdachadh am puinnseanta, agus ag àrdachadh am bith-ruigsinneachd.
Faodar oxidation electrochemical a sheòrsachadh ann an dà sheòrsa: oxidation dìreach agus oxidation neo-dhìreach. Tha oxidation dìreach (electrolysis dìreach) a’ toirt a-steach toirt air falbh truaillearan gu dìreach bho uisge sgudail le bhith gan oxidachadh aig an dealan. Tha am pròiseas seo a 'gabhail a-steach pròiseasan anodic agus cathodic. Tha am pròiseas anodic a’ toirt a-steach oxidachadh truaillearan aig uachdar an anod, gan tionndadh gu stuthan nach eil cho puinnseanta no stuthan a tha nas bith-ruigsinneach, agus mar sin a’ lughdachadh no a’ cuir às do thruailleadh. Tha am pròiseas cathodic a’ toirt a-steach lughdachadh truailleadh aig uachdar catod agus tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson lughdachadh agus toirt air falbh hydrocarbons halogenated agus faighinn air ais mheatailtean trom.
Faodar iomradh a thoirt air a’ phròiseas cathodic cuideachd mar lughdachadh electrochemical. Tha e a’ toirt a-steach gluasad eleactronan gus ionsan meatailt trom leithid Cr6+ agus Hg2+ a lughdachadh gu na stàitean oxidation as ìsle aca. A bharrachd air an sin, faodaidh e todhar organach clorinated a lughdachadh, gan atharrachadh gu stuthan nach eil cho puinnseanta no neo-phuinnseanta, aig a’ cheann thall ag àrdachadh am bith-ruigsinneachd:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Tha oxidation neo-dhìreach (electrolysis neo-dhìreach) a’ toirt a-steach cleachdadh riochdairean oxidizing no lughdachadh electrochemically mar reactants no catalysts gus truaillearan a thionndadh gu stuthan nach eil cho puinnseanta. Faodar electrolysis neo-dhìreach a sheòrsachadh a-steach do phròiseasan a ghabhas tionndadh air ais agus nach gabh a thoirt air ais. Tha pròiseasan reversible (oxidation electrochemical meadhanaichte) a’ toirt a-steach ath-nuadhachadh agus ath-chuairteachadh gnèithean redox tron phròiseas electrochemical. Air an làimh eile, bidh pròiseasan nach gabh a thoirt air ais a’ cleachdadh stuthan a thig bho ath-bheachdan electroceimiceach nach gabh a thoirt air ais, leithid riochdairean oxidizing làidir leithid Cl2, clorates, hypochlorites, H2O2, agus O3, gus todhar organach a oxidachadh. Faodaidh pròiseasan neo-atharrachail cuideachd eadar-mheadhanan fìor oxidative a ghineadh, a’ toirt a-steach dealanan fuasgailte, · HO radicals, · HO2 radicals (hydroperoxyl radicals), agus · O2-radicals (superoxide anions), a dh’ fhaodar a chleachdadh gus truailleadh agus cuir às do thruailleadh leithid cyanide, phenols, COD (Iarrtas Oxygen Ceimigeach), agus S2- ions, aig a’ cheann thall gan tionndadh gu bhith nan stuthan gun chron.
A thaobh oxidation anodic dìreach, faodaidh dùmhlachd reactant ìosal casg a chuir air ath-bhualadh uachdar electrochemical mar thoradh air cuingealachaidhean mòr-ghluasaid, fhad ‘s nach eil an cuingealachadh seo ann airson pròiseasan oxidation neo-dhìreach. Tro phròiseasan oxidation dìreach agus neo-dhìreach, faodaidh ath-bhualaidhean taobh a’ toirt a-steach gineadh gas H2 no O2 tachairt, ach faodar smachd a chumail air na h-ath-bheachdan taobh sin tro bhith a’ taghadh stuthan dealanach agus smachd a dh’ fhaodadh a bhith ann.
Thathas air faighinn a-mach gu bheil oxidation electroceimiceach èifeachdach airson a bhith a’ làimhseachadh uisge sgudail le dùmhlachdan organach àrd, co-dhèanamh iom-fhillte, mòran de stuthan teasairginn, agus dath àrd. Le bhith a’ cleachdadh anodes le gnìomhachd electrochemical, faodaidh an teicneòlas seo radicals hydroxyl fìor oxidative a ghineadh gu h-èifeachdach. Bidh am pròiseas seo a’ leantainn gu bhith a’ lobhadh truaillearan organach leantainneach gu stuthan neo-phuinnseanta, bith-mhillidh agus am mèinneadh iomlan gu todhar mar carbon dà-ogsaid no carbonatan.
Ùine puist: Sultain-07-2023
