व्यापक अर्थमा, इलेक्ट्रोकेमिकल अक्सिडेशनले इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीको सम्पूर्ण प्रक्रियालाई जनाउँछ, जसमा अक्सिडेशन-घटाउने प्रतिक्रियाहरूको सिद्धान्तमा आधारित इलेक्ट्रोडमा हुने प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाहरू समावेश हुन्छन्। यी प्रतिक्रियाहरूको उद्देश्य फोहोर पानीबाट प्रदूषकहरूलाई कम गर्नु वा हटाउनु हो।
संकुचित रूपमा परिभाषित, इलेक्ट्रोकेमिकल अक्सिडेशनले विशेष रूपमा एनोडिक प्रक्रियालाई जनाउँछ। यस प्रक्रियामा, एक जैविक घोल वा निलम्बन इलेक्ट्रोलाइटिक कोषमा प्रवेश गरिन्छ, र प्रत्यक्ष प्रवाहको प्रयोग मार्फत, इलेक्ट्रोनहरू एनोडमा निकालिन्छन्, जसले जैविक यौगिकहरूको अक्सिडेशन निम्त्याउँछ। वैकल्पिक रूपमा, कम-भ्यालेन्स धातुहरूलाई एनोडमा उच्च-भ्यालेन्स धातु आयनहरूमा अक्सिडाइज गर्न सकिन्छ, जसले त्यसपछि जैविक यौगिकहरूको अक्सिडेशनमा भाग लिन्छ। सामान्यतया, जैविक यौगिकहरू भित्रका केही कार्यात्मक समूहहरूले विद्युत रासायनिक गतिविधि प्रदर्शन गर्छन्। विद्युतीय क्षेत्रको प्रभावमा, यी कार्यात्मक समूहहरूको संरचनामा परिवर्तनहरू हुन्छन्, जैविक यौगिकहरूको रासायनिक गुणहरू परिवर्तन गर्छन्, तिनीहरूको विषाक्तता घटाउँछन्, र तिनीहरूको जैविक अपघटनशीलता बढाउँछन्।
इलेक्ट्रोकेमिकल अक्सिडेशनलाई दुई प्रकारमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ: प्रत्यक्ष अक्सिडेशन र अप्रत्यक्ष अक्सिडेशन। प्रत्यक्ष अक्सिडेशन (प्रत्यक्ष इलेक्ट्रोलिसिस) मा इलेक्ट्रोडमा अक्सिडाइज गरेर फोहोर पानीबाट प्रदूषकहरूलाई प्रत्यक्ष रूपमा हटाउने काम समावेश छ। यस प्रक्रियामा एनोडिक र क्याथोडिक दुवै प्रक्रियाहरू समावेश छन्। एनोडिक प्रक्रियामा एनोड सतहमा प्रदूषकहरूको अक्सिडेशन समावेश छ, तिनीहरूलाई कम विषाक्त पदार्थहरू वा बढी बायोडिग्रेडेबल पदार्थहरूमा रूपान्तरण गर्ने, जसले गर्दा प्रदूषकहरू घट्ने वा हटाउने काम समावेश छ। क्याथोडिक प्रक्रियामा क्याथोड सतहमा प्रदूषकहरूको कमी समावेश छ र मुख्यतया हेलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बनहरूको कमी र हटाउने र भारी धातुहरूको पुन: प्राप्तिको लागि प्रयोग गरिन्छ।
क्याथोडिक प्रक्रियालाई इलेक्ट्रोकेमिकल रिडक्सन पनि भन्न सकिन्छ। यसमा Cr6+ र Hg2+ जस्ता भारी धातु आयनहरूलाई तिनीहरूको कम अक्सिडेशन अवस्थाहरूमा घटाउन इलेक्ट्रोनहरूको स्थानान्तरण समावेश छ। थप रूपमा, यसले क्लोरिनेटेड जैविक यौगिकहरूलाई कम विषाक्त वा गैर-विषाक्त पदार्थहरूमा रूपान्तरण गर्न सक्छ, अन्ततः तिनीहरूको जैविक विघटनशीलता बढाउँछ:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
अप्रत्यक्ष अक्सिडेशन (अप्रत्यक्ष इलेक्ट्रोलिसिस) मा प्रदूषकहरूलाई कम विषाक्त पदार्थहरूमा रूपान्तरण गर्न अभिकर्ता वा उत्प्रेरकको रूपमा इलेक्ट्रोकेमिकली उत्पन्न अक्सिडाइजिंग वा रिड्युसिङ एजेन्टहरूको प्रयोग समावेश छ। अप्रत्यक्ष इलेक्ट्रोलिसिसलाई थप उल्टाउन सकिने र अपरिवर्तनीय प्रक्रियाहरूमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। उल्टाउन सकिने प्रक्रियाहरू (मध्यस्थ इलेक्ट्रोकेमिकल अक्सिडेशन) ले विद्युत रासायनिक प्रक्रियाको क्रममा रेडक्स प्रजातिहरूको पुनर्जन्म र पुनर्चक्रण समावेश गर्दछ। अर्कोतर्फ, अपरिवर्तनीय प्रक्रियाहरूले जैविक यौगिकहरूलाई अक्सिडाइज गर्न Cl2, क्लोरेट, हाइपोक्लोराइट, H2O2, र O3 जस्ता बलियो अक्सिडाइजिंग एजेन्टहरू जस्ता अपरिवर्तनीय इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाहरूबाट उत्पन्न पदार्थहरू प्रयोग गर्दछ। अपरिवर्तनीय प्रक्रियाहरूले घुलित इलेक्ट्रोनहरू, ·HO रेडिकलहरू, ·HO2 रेडिकलहरू (हाइड्रोपेरोक्सिल रेडिकलहरू), र ·O2- रेडिकलहरू (सुपरअक्साइड आयनहरू) सहित अत्यधिक अक्सिडाइजिंग मध्यवर्तीहरू पनि उत्पन्न गर्न सक्छन्, जुन साइनाइड, फिनोलहरू, COD (रासायनिक अक्सिजन माग), र S2- आयनहरू जस्ता प्रदूषकहरूलाई घटाउन र हटाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ, अन्ततः तिनीहरूलाई हानिरहित पदार्थहरूमा रूपान्तरण गर्दछ।
प्रत्यक्ष एनोडिक अक्सिडेशनको अवस्थामा, कम अभिक्रियाक सांद्रताले द्रव्यमान स्थानान्तरण सीमाहरूको कारणले गर्दा इलेक्ट्रोकेमिकल सतह प्रतिक्रियालाई सीमित गर्न सक्छ, जबकि अप्रत्यक्ष अक्सिडेशन प्रक्रियाहरूको लागि यो सीमा अवस्थित छैन। प्रत्यक्ष र अप्रत्यक्ष दुवै अक्सिडेशन प्रक्रियाहरूमा, H2 वा O2 ग्यासको उत्पादन समावेश गर्ने साइड प्रतिक्रियाहरू हुन सक्छन्, तर यी साइड प्रतिक्रियाहरूलाई इलेक्ट्रोड सामग्रीहरूको चयन र सम्भावित नियन्त्रण मार्फत नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।
उच्च जैविक सांद्रता, जटिल संरचना, धेरै दुर्दम्य पदार्थहरू, र उच्च रंग भएको फोहोर पानीको उपचारको लागि इलेक्ट्रोकेमिकल अक्सिडेशन प्रभावकारी पाइएको छ। इलेक्ट्रोकेमिकल गतिविधि भएका एनोडहरू प्रयोग गरेर, यो प्रविधिले अत्यधिक अक्सिडेटिभ हाइड्रोक्सिल रेडिकलहरू कुशलतापूर्वक उत्पन्न गर्न सक्छ। यो प्रक्रियाले निरन्तर जैविक प्रदूषकहरूको विघटन गैर-विषाक्त, बायोडिग्रेडेबल पदार्थहरूमा र तिनीहरूको पूर्ण खनिजीकरण कार्बन डाइअक्साइड वा कार्बोनेट जस्ता यौगिकहरूमा निम्त्याउँछ।
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-०७-२०२३
