Yn ystyr eang, mae ocsideiddio electrocemegol yn cyfeirio at y broses gyfan o electrocemeg, sy'n cynnwys adweithiau electrocemegol uniongyrchol neu anuniongyrchol sy'n digwydd wrth yr electrod yn seiliedig ar egwyddorion adweithiau ocsideiddio-gostwng. Nod yr adweithiau hyn yw lleihau neu gael gwared ar lygryddion o ddŵr gwastraff.
Wedi'i ddiffinio'n gul, mae ocsideiddio electrocemegol yn cyfeirio'n benodol at y broses anodig. Yn y broses hon, cyflwynir hydoddiant neu ataliad organig i gell electrolytig, a thrwy gymhwyso cerrynt uniongyrchol, mae electronau'n cael eu tynnu wrth yr anod, gan arwain at ocsideiddio cyfansoddion organig. Fel arall, gellir ocsideiddio metelau falens isel i ïonau metel falens uchel wrth yr anod, sydd wedyn yn cymryd rhan yn ocsideiddio cyfansoddion organig. Yn nodweddiadol, mae rhai grwpiau swyddogaethol o fewn cyfansoddion organig yn arddangos gweithgaredd electrocemegol. O dan ddylanwad maes trydanol, mae strwythur y grwpiau swyddogaethol hyn yn newid, gan newid priodweddau cemegol y cyfansoddion organig, lleihau eu gwenwyndra, a gwella eu bioddiraddadwyedd.
Gellir categoreiddio ocsideiddio electrocemegol yn ddau fath: ocsideiddio uniongyrchol ac ocsideiddio anuniongyrchol. Mae ocsideiddio uniongyrchol (electrolysis uniongyrchol) yn cynnwys tynnu llygryddion yn uniongyrchol o ddŵr gwastraff trwy eu hocsideiddio wrth yr electrod. Mae'r broses hon yn cynnwys prosesau anodig a chathodig. Mae'r broses anodig yn cynnwys ocsideiddio llygryddion ar wyneb yr anod, gan eu trosi'n sylweddau llai gwenwynig neu sylweddau sy'n fwy bioddiraddadwy, a thrwy hynny leihau neu ddileu llygryddion. Mae'r broses gathodig yn cynnwys lleihau llygryddion ar wyneb y catod ac fe'i defnyddir yn bennaf ar gyfer lleihau a chael gwared ar hydrocarbonau halogenedig ac adfer metelau trwm.
Gellir cyfeirio at y broses gathodig hefyd fel lleihad electrocemegol. Mae'n cynnwys trosglwyddo electronau i leihau ïonau metel trwm fel Cr6+ a Hg2+ i'w cyflyrau ocsideiddio is. Yn ogystal, gall leihau cyfansoddion organig clorinedig, gan eu trawsnewid yn sylweddau llai gwenwynig neu nad ydynt yn wenwynig, gan wella eu bioddiraddadwyedd yn y pen draw:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Mae ocsideiddio anuniongyrchol (electrolysis anuniongyrchol) yn cynnwys defnyddio asiantau ocsideiddio neu leihau a gynhyrchir yn electrogemegol fel adweithyddion neu gatalyddion i drosi llygryddion yn sylweddau llai gwenwynig. Gellir dosbarthu electrolysis anuniongyrchol ymhellach yn brosesau gwrthdroadwy ac anghildroadwy. Mae prosesau gwrthdroadwy (ocsideiddio electrogemegol cyfryngol) yn cynnwys adfywio ac ailgylchu rhywogaethau redoks yn ystod y broses electrogemegol. Mae prosesau anghildroadwy, ar y llaw arall, yn defnyddio sylweddau a gynhyrchir o adweithiau electrogemegol anghildroadwy, fel asiantau ocsideiddio cryf fel Cl2, cloradau, hypocloritau, H2O2, ac O3, i ocsideiddio cyfansoddion organig. Gall prosesau anghildroadwy hefyd gynhyrchu canolradd ocsideiddiol iawn, gan gynnwys electronau toddedig, radicalau ·HO, radicalau ·HO2 (radicalau hydroperoxyl), a radicalau ·O2- (anionau uwchocsid), y gellir eu defnyddio i ddiraddio a dileu llygryddion fel seianid, ffenolau, COD (Galw Ocsigen Cemegol), ac ïonau S2-, gan eu trawsnewid yn sylweddau diniwed yn y pen draw.
Yn achos ocsideiddio anodig uniongyrchol, gall crynodiadau adweithyddion isel gyfyngu ar yr adwaith electrogemegol arwyneb oherwydd cyfyngiadau trosglwyddo màs, tra nad yw'r cyfyngiad hwn yn bodoli ar gyfer prosesau ocsideiddio anuniongyrchol. Yn ystod prosesau ocsideiddio uniongyrchol ac anuniongyrchol, gall adweithiau ochr sy'n cynnwys cynhyrchu nwy H2 neu O2 ddigwydd, ond gellir rheoli'r adweithiau ochr hyn trwy ddewis deunyddiau electrod a rheoli potensial.
Canfuwyd bod ocsideiddio electrocemegol yn effeithiol ar gyfer trin dŵr gwastraff â chrynodiadau organig uchel, cyfansoddiadau cymhleth, llu o sylweddau anhydrin, a lliw uchel. Trwy ddefnyddio anodau â gweithgaredd electrocemegol, gall y dechnoleg hon gynhyrchu radicalau hydrocsyl ocsideiddiol iawn yn effeithlon. Mae'r broses hon yn arwain at ddadelfennu llygryddion organig parhaus yn sylweddau bioddiraddadwy nad ydynt yn wenwynig a'u mwyneiddio'n llwyr yn gyfansoddion fel carbon deuocsid neu garbonadau.
Amser postio: Medi-07-2023
