ኤሌክትሮኬሚካል ኦክሳይድ

በሰፊው አገላለጽ፣ ኤሌክትሮኬሚካል ኦክሳይድ ማለት የኤሌክትሮኬሚስትሪ አጠቃላይ ሂደትን የሚያመለክት ሲሆን ይህም በኤሌክትሮድ ላይ የሚከሰቱ ቀጥተኛ ወይም ቀጥተኛ ያልሆኑ ኤሌክትሮኬሚካላዊ ግብረመልሶችን በኦክሳይድ-ቅነሳ ግብረመልሶች መርሆዎች ላይ የተመሠረተ ነው። እነዚህ ግብረመልሶች ከቆሻሻ ውሃ ውስጥ ያሉትን ብክለቶች ለመቀነስ ወይም ለማስወገድ ያለሙ ናቸው።

በጠባብ ደረጃ የተገለጸው ኤሌክትሮኬሚካል ኦክሳይድ በተለይ የአኖዲክ ሂደትን ያመለክታል። በዚህ ሂደት ውስጥ ኦርጋኒክ መፍትሄ ወይም እገዳ ወደ ኤሌክትሮላይቲክ ሴል ውስጥ ይገባል፣ እና ቀጥተኛ ጅረት በመጠቀም ኤሌክትሮኖች በአኖድ ላይ ይወጣሉ፣ ይህም የኦርጋኒክ ውህዶችን ኦክሳይድ ያስከትላል። በአማራጭ፣ ዝቅተኛ-ቫለንታይን ብረቶች በአኖድ ላይ ወደ ከፍተኛ-ቫለንታይን የብረት አየኖች ኦክሳይድ ሊደረጉ ይችላሉ፣ ከዚያም በኦርጋኒክ ውህዶች ኦክሳይድ ውስጥ ይሳተፋሉ። በተለምዶ፣ በኦርጋኒክ ውህዶች ውስጥ የተወሰኑ ተግባራዊ ቡድኖች የኤሌክትሮኬሚካል እንቅስቃሴ ያሳያሉ። በኤሌክትሪክ መስክ ተጽዕኖ ስር፣ የእነዚህ ተግባራዊ ቡድኖች አወቃቀር ለውጦችን ያደርጋል፣ የኦርጋኒክ ውህዶችን የኬሚካል ባህሪያት ይለውጣል፣ መርዛማነታቸውን ይቀንሳል እና ባዮዲግሬዳሊቲያቸውን ያሻሽላል።

ኤሌክትሮኬሚካል ኦክሳይድ በሁለት ዓይነቶች ሊመደብ ይችላል፤ ቀጥተኛ ኦክሳይድ እና ቀጥተኛ ያልሆነ ኦክሳይድ። ቀጥተኛ ኦክሳይድ (ቀጥተኛ ኤሌክትሮላይዝስ) በኤሌክትሮድ ላይ ኦክሳይድ በማድረግ ከቆሻሻ ውሃ ውስጥ ያሉትን ብክለቶች በቀጥታ ማስወገድን ያካትታል። ይህ ሂደት አኖዲክ እና ካቶዲክ ሂደቶችን ያካትታል። የአኖዲክ ሂደቱ በአኖድ ወለል ላይ ያሉትን ብክለቶች ኦክሳይድን ያካትታል፣ ይህም ወደ ባዮሎጂያዊ ሊበላሹ ወደሚችሉ መርዛማ ንጥረ ነገሮች ወይም ንጥረ ነገሮች በመቀየር ብክለትን ይቀንሳል ወይም ያስወግዳል። የካቶዲክ ሂደቱ በካቶድ ወለል ላይ ያሉትን ብክለቶች መቀነስን ያካትታል እና በዋናነት ሃሎጅን የተባሉ ሃይድሮካርቦኖችን ለመቀነስ እና ለማስወገድ እና ከባድ ብረቶች መልሶ ለማግኘት ያገለግላል።

የካቶዲክ ሂደቱ ኤሌክትሮኬሚካል ቅነሳ ተብሎም ሊጠራ ይችላል። እንደ Cr6+ እና Hg2+ ያሉ ከባድ የብረት አየኖችን ወደ ዝቅተኛ የኦክሳይድ ሁኔታቸው ለመቀነስ ኤሌክትሮኖችን ማስተላለፍን ያካትታል። በተጨማሪም፣ ክሎሪን የተጨመሩ ኦርጋኒክ ውህዶችን በመቀነስ ወደ መርዛማ ያልሆኑ ወይም መርዛማ ያልሆኑ ንጥረ ነገሮች በመቀየር በመጨረሻም የባዮዲግሬድ አቅማቸውን ያሻሽላል፡

R-Cl + H+ + e → RH + Cl-

ቀጥተኛ ያልሆነ ኦክሳይድ (ቀጥተኛ ያልሆነ ኤሌክትሮላይሲስ) በኤሌክትሮኬሚካል የሚመነጩ ኦክሳይድ ወይም የሚቀንሱ ወኪሎችን እንደ ሬአክታንት ወይም ካታላይትስ በመጠቀም ብክለትን ወደ መርዛማ ንጥረ ነገሮች ለመቀየር መጠቀምን ያካትታል። ቀጥተኛ ያልሆነ ኤሌክትሮላይሲስ በተገላቢጦሽ እና በማይቀለበስ ሂደቶች ሊመደብ ይችላል። የሚቀለበሱ ሂደቶች (መካከለኛ ኤሌክትሮኬሚካል ኦክሳይድ) በኤሌክትሮኬሚካል ሂደት ወቅት የሬዶክስ ዝርያዎችን እንደገና ማደስ እና እንደገና ጥቅም ላይ ማዋልን ያካትታሉ። በሌላ በኩል የማይቀለበሱ ሂደቶች ኦርጋኒክ ውህዶችን ለማሟሟት እንደ Cl2፣ ክሎሬትስ፣ ሃይፖክሎራይትስ፣ H2O2 እና O3 ካሉ የማይቀለበሱ ኤሌክትሮኬሚካል ግብረመልሶች የሚመነጩ ንጥረ ነገሮችን ይጠቀማሉ። የማይቀለበሱ ሂደቶች እንዲሁም እንደ ሲያናይድ፣ ፊኖል፣ COD (የኬሚካል ኦክስጅን ፍላጎት) እና S2-አየኖች ያሉ ብክለቶችን ለማበላሸት እና ለማስወገድ ሊያገለግሉ የሚችሉ ከፍተኛ ኦክሲዴቲቭ መካከለኛዎችን ሊፈጥሩ ይችላሉ።

ቀጥተኛ አኖዲክ ኦክሳይድ በሚደረግበት ጊዜ፣ ዝቅተኛ የሪአክታንት ክምችት በጅምላ ዝውውር ገደቦች ምክንያት የኤሌክትሮኬሚካል ወለል ምላሽን ሊገድብ ይችላል፣ ይህ ገደብ ግን ለተዘዋዋሪ የኦክሳይድ ሂደቶች የለም። በሁለቱም ቀጥተኛ እና ቀጥተኛ ያልሆኑ የኦክሳይድ ሂደቶች ወቅት፣ የH2 ወይም O2 ጋዝ ማመንጨትን የሚያካትቱ የጎንዮሽ ግብረመልሶች ሊከሰቱ ይችላሉ፣ ነገር ግን እነዚህ የጎንዮሽ ግብረመልሶች በኤሌክትሮድ ቁሳቁሶች ምርጫ እና እምቅ ቁጥጥር ሊቆጣጠሩ ይችላሉ።

ኤሌክትሮኬሚካል ኦክሳይድ ከፍተኛ ኦርጋኒክ ክምችት፣ ውስብስብ ውህዶች፣ በርካታ የማይበላሹ ንጥረ ነገሮች እና ከፍተኛ ቀለም ያላቸውን ቆሻሻ ውሃ ለማከም ውጤታማ ሆኖ ተገኝቷል። ይህ ቴክኖሎጂ በኤሌክትሮኬሚካል እንቅስቃሴ አኖዶችን በመጠቀም ከፍተኛ ኦክሲዴቲቭ ሃይድሮክሲል ራዲካልስን በብቃት ማመንጨት ይችላል። ይህ ሂደት ዘላቂ የሆኑ ኦርጋኒክ ብክለቶችን ወደ መርዛማ ያልሆኑ፣ ባዮዲግሬድድ ሊደረጉ የሚችሉ ንጥረ ነገሮችን ወደመበታተን እና ሙሉ በሙሉ ወደ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ወይም ካርቦኔት ውህዶች እንዲቀላቀሉ ያደርጋል።