An engem breede Sënn bezitt d'elektrochemesch Oxidatioun op de ganze Prozess vun der Elektrochemie, wat direkt oder indirekt elektrochemesch Reaktiounen involvéiert, déi op der Elektrode optrieden baséiert op de Prinzipien vun Oxidatiounsreduktiounsreaktiounen. Dës Reaktiounen zielen d'Verschmotzung aus Ofwaasser ze reduzéieren oder ze läschen.
Eng definéiert, elektrochemesch Oxidatioun bezitt sech speziell op den anodesche Prozess. An dësem Prozess gëtt eng organesch Léisung oder Suspension an eng elektrolytesch Zell agefouert, an duerch d'Uwendung vum Direktstroum ginn Elektronen an der Anode extrahéiert, wat zu der Oxidatioun vun organesche Verbindungen féiert. Alternativ kënnen Niddervalenzmetaller op héichvalenzéiert Metallionen op der Anode oxidéiert ginn, déi dann un der Oxidatioun vun organesche Verbindungen deelhuelen. Typesch weisen verschidde funktionell Gruppen bannent organesche Verbindungen elektrochemesch Aktivitéit. Ënnert dem Afloss vun engem elektresche Feld gëtt d'Struktur vun dëse funktionnelle Gruppen Ännerungen duerchgefouert, déi chemesch Eegeschafte vun den organesche Verbindungen änneren, hir Toxizitéit reduzéieren an hir biologesch Ofbaubarkeet verbesseren.
Elektrochemesch Oxidatioun kann an zwou Aarte kategoriséiert ginn: direkt Oxidatioun an indirekt Oxidatioun. Direkt Oxidatioun (direkt Elektrolyse) beinhalt d'direkt Entfernung vu Pollutanten aus Ofwaasser andeems se se an der Elektrode oxidéieren. Dëse Prozess enthält souwuel anodesch a kathodesch Prozesser. Den anodesche Prozess implizéiert d'Oxidatioun vu Verschmotzungen op der Anode Uewerfläch, ëmgewandelt se a manner gëfteg Substanzen oder Substanzen déi méi biodegradéierbar sinn, an doduerch d'Verschmotzung reduzéieren oder eliminéieren. De kathodesche Prozess beinhalt d'Reduktioun vu Verschmotzungen op der Kathodeoberfläche a gëtt haaptsächlech fir d'Reduktioun an d'Entfernung vun halogenéierte Kuelewaasserstoffer an d'Erhuelung vu Schwéiermetaller benotzt.
De kathodesche Prozess kann och als elektrochemesch Reduktioun bezeechent ginn. Et beinhalt den Transfer vun Elektronen fir Schwéiermetallionen wéi Cr6+ an Hg2+ an hir ënnescht Oxidatiounszoustand ze reduzéieren. Zousätzlech kann et chloréiert organesch Verbindungen reduzéieren, se a manner gëfteg oder net gëfteg Substanzen transforméieren, schlussendlech hir biologesch Ofbaubarkeet verbesseren:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Indirekt Oxidatioun (indirekt Elektrolyse) implizéiert d'Benotzung vun elektrochemesch generéierten Oxidatiouns- oder Reduktiounsmëttelen als Reaktanten oder Katalysatoren fir Pollutanten a manner gëfteg Substanzen ëmzewandelen. Indirekt Elektrolyse kann weider an reversibel an irreversibel Prozesser klasséiert ginn. Reversibel Prozesser (mediéiert elektrochemesch Oxidatioun) involvéiert d'Regeneratioun an d'Recycling vu Redoxaarten wärend dem elektrochemesche Prozess. Irreversibel Prozesser, op der anerer Säit, benotzen Substanzen generéiert aus irreversibelen elektrochemesche Reaktiounen, sou wéi staark Oxidatiounsmëttel wéi Cl2, Chloraten, Hypochloriten, H2O2, an O3, fir organesch Verbindungen ze oxidéieren. Irreversibel Prozesser kënnen och héich oxidativ Zwëscheprodukter generéieren, dorënner solvatéiert Elektronen, ·HO Radikale, ·HO2 Radikale (Hydroperoxyl Radikaler), an ·O2 Radikale (Superoxidanionen), déi benotzt kënne fir d'Verschmotzung wéi Cyanid, Phenolen, ze degradéieren an ze eliminéieren. COD (Chemical Oxygen Demand), a S2- Ionen, transforméiert se schlussendlech an harmlos Substanzen.
Am Fall vun direkter anodescher Oxidatioun kënnen déi niddreg Reaktantkonzentratioune d'elektrochemesch Uewerflächereaktioun limitéieren wéinst Massentransferbeschränkungen, während dës Begrenzung net fir indirekten Oxidatiounsprozesser existéiert. Wärend direkten an indirekten Oxidatiounsprozesser kënne Säitreaktiounen mat der Generatioun vun H2 oder O2 Gas optrieden, awer dës Säitreaktiounen kënnen duerch d'Auswiel vun Elektrodenmaterialien a potenziell Kontroll kontrolléiert ginn.
Elektrochemesch Oxidatioun ass effektiv fonnt ginn fir Ofwaasser mat héijen organesche Konzentratioune, komplexe Kompositioune, eng Villfalt vu refractaire Substanzen an héijer Faarf ze behandelen. Andeems Dir Anoden mat elektrochemescher Aktivitéit benotzt, kann dës Technologie effizient héich oxidativ Hydroxylradikale generéieren. Dëse Prozess féiert zum Zersetzung vu persistent organeschen Verschmotzungen an net-gëfteg, biodegradéierbar Substanzen an hir komplett Mineraliséierung a Verbindunge wéi Kuelendioxid oder Karbonaten.
Post Zäit: Sep-07-2023
