மின் வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றம்

ஒரு பரந்த பொருளில், மின்வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றம் என்பது மின் வேதியியல் முழு செயல்முறையையும் குறிக்கிறது, இது ஆக்சிஜனேற்றம்-குறைப்பு எதிர்வினைகளின் கொள்கைகளின் அடிப்படையில் மின்முனையில் நிகழும் நேரடி அல்லது மறைமுக மின்வேதியியல் எதிர்வினைகளை உள்ளடக்கியது. இந்த எதிர்வினைகள் கழிவுநீரில் இருந்து மாசுபாடுகளை குறைக்க அல்லது அகற்றுவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.

சுருக்கமாக வரையறுக்கப்பட்ட, மின்வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றம் குறிப்பாக அனோடிக் செயல்முறையைக் குறிக்கிறது. இந்த செயல்பாட்டில், ஒரு கரிம தீர்வு அல்லது இடைநீக்கம் ஒரு மின்னாற்பகுப்பு கலத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் நேரடி மின்னோட்டத்தின் பயன்பாட்டின் மூலம், எலக்ட்ரான்கள் நேர்மின்முனையில் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன, இது கரிம சேர்மங்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. மாற்றாக, குறைந்த-வேலன்ஸ் உலோகங்கள் அனோடில் உள்ள உயர்-வேலன்ஸ் உலோக அயனிகளாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படலாம், பின்னர் அவை கரிம சேர்மங்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்தில் பங்கேற்கின்றன. பொதுவாக, கரிம சேர்மங்களில் உள்ள சில செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் மின் வேதியியல் செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்துகின்றன. ஒரு மின்சார புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ், இந்த செயல்பாட்டுக் குழுக்களின் அமைப்பு மாற்றங்களுக்கு உட்படுகிறது, கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் பண்புகளை மாற்றுகிறது, அவற்றின் நச்சுத்தன்மையைக் குறைக்கிறது மற்றும் அவற்றின் மக்கும் தன்மையை அதிகரிக்கிறது.

மின் வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றத்தை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: நேரடி ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் மறைமுக ஆக்சிஜனேற்றம். நேரடி ஆக்சிஜனேற்றம் (நேரடி மின்னாற்பகுப்பு) என்பது மின்முனையில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதன் மூலம் கழிவுநீரில் இருந்து மாசுபடுத்திகளை நேரடியாக அகற்றுவதை உள்ளடக்குகிறது. இந்த செயல்முறை அனோடிக் மற்றும் கத்தோடிக் செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது. அனோடிக் செயல்முறையானது அனோட் மேற்பரப்பில் உள்ள மாசுபடுத்திகளின் ஆக்சிஜனேற்றத்தை உள்ளடக்கியது, அவற்றை குறைந்த நச்சுப் பொருட்கள் அல்லது அதிக மக்கும் பொருள்களாக மாற்றுகிறது, இதனால் மாசுபாடுகளைக் குறைக்கிறது அல்லது நீக்குகிறது. கத்தோடிக் செயல்முறையானது காதோட் மேற்பரப்பில் உள்ள மாசுபடுத்தல்களைக் குறைப்பதை உள்ளடக்கியது மற்றும் முதன்மையாக ஆலசன் செய்யப்பட்ட ஹைட்ரோகார்பன்களைக் குறைப்பதற்கும் அகற்றுவதற்கும் மற்றும் கன உலோகங்களை மீட்டெடுப்பதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கத்தோடிக் செயல்முறையை மின் வேதியியல் குறைப்பு என்றும் குறிப்பிடலாம். இது Cr6+ மற்றும் Hg2+ போன்ற கன உலோக அயனிகளை அவற்றின் குறைந்த ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் குறைக்க எலக்ட்ரான்களை மாற்றுவதை உள்ளடக்கியது. கூடுதலாக, இது குளோரினேட்டட் கரிம சேர்மங்களைக் குறைத்து, குறைந்த நச்சு அல்லது நச்சுத்தன்மையற்ற பொருட்களாக மாற்றுகிறது, இறுதியில் அவற்றின் மக்கும் தன்மையை அதிகரிக்கிறது:

R-Cl + H+ + e → RH + Cl-

மறைமுக ஆக்சிஜனேற்றம் (மறைமுக மின்னாற்பகுப்பு) என்பது மின் வேதியியல் ரீதியாக உருவாக்கப்பட்ட ஆக்சிஜனேற்றம் அல்லது குறைக்கும் முகவர்களை எதிர்வினைகள் அல்லது வினையூக்கிகளாக மாசுபடுத்திகளை குறைந்த நச்சுப் பொருட்களாக மாற்றுவதை உள்ளடக்கியது. மறைமுக மின்னாற்பகுப்பை மேலும் மீளக்கூடிய மற்றும் மீளமுடியாத செயல்முறைகளாக வகைப்படுத்தலாம். மீளக்கூடிய செயல்முறைகள் (மத்தியஸ்த மின்வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றம்) மின்வேதியியல் செயல்பாட்டின் போது ரெடாக்ஸ் இனங்களின் மீளுருவாக்கம் மற்றும் மறுசுழற்சி ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது. மறுபுறம், மீளமுடியாத செயல்முறைகள், கரிம சேர்மங்களை ஆக்சிஜனேற்ற Cl2, குளோரேட்டுகள், ஹைபோகுளோரைட்டுகள், H2O2 மற்றும் O3 போன்ற வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்கள் போன்ற மீளமுடியாத மின்வேதியியல் எதிர்வினைகளிலிருந்து உருவாக்கப்படும் பொருட்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. மீளமுடியாத செயல்முறைகள், கரைந்த எலக்ட்ரான்கள், ·HO ரேடிக்கல்கள், ·HO2 தீவிரவாதிகள் (ஹைட்ரோபெராக்ஸைல் ரேடிக்கல்கள்), மற்றும் ·O2- தீவிரவாதிகள் (சூப்பராக்சைடு அனான்கள்) உள்ளிட்ட அதிக ஆக்ஸிஜனேற்ற இடைநிலைகளை உருவாக்கலாம், அவை சயனைடு, பீனால்கள் போன்ற மாசுபடுத்திகளை சிதைக்கவும் அகற்றவும் பயன்படும். COD (ரசாயன ஆக்ஸிஜன் தேவை), மற்றும் S2- அயனிகள், இறுதியில் அவற்றை பாதிப்பில்லாத பொருட்களாக மாற்றுகின்றன.

நேரடி அனோடிக் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் விஷயத்தில், குறைந்த எதிர்வினை செறிவுகள் வெகுஜன பரிமாற்ற வரம்புகளின் காரணமாக மின்வேதியியல் மேற்பரப்பு எதிர்வினையை கட்டுப்படுத்தலாம், அதே நேரத்தில் மறைமுக ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறைகளுக்கு இந்த வரம்பு இல்லை. நேரடி மற்றும் மறைமுக ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறைகளின் போது, ​​H2 அல்லது O2 வாயு உருவாக்கம் சம்பந்தப்பட்ட பக்க எதிர்வினைகள் ஏற்படலாம், ஆனால் இந்த பக்க எதிர்வினைகள் மின்முனை பொருட்கள் மற்றும் சாத்தியமான கட்டுப்பாட்டின் தேர்வு மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படலாம்.

அதிக கரிம செறிவுகள், சிக்கலான கலவைகள், ஏராளமான பயனற்ற பொருட்கள் மற்றும் அதிக நிறத்துடன் கழிவுநீரை சுத்திகரிக்க மின்வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றம் பயனுள்ளதாக இருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. மின் வேதியியல் செயல்பாடுகளுடன் அனோட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், இந்த தொழில்நுட்பம் அதிக ஆக்ஸிஜனேற்ற ஹைட்ராக்சில் தீவிரவாதிகளை திறமையாக உருவாக்க முடியும். இந்த செயல்முறையானது நிலையான கரிம மாசுபடுத்திகளை நச்சுத்தன்மையற்ற, மக்கும் பொருட்களாக சிதைப்பதற்கும், கார்பன் டை ஆக்சைடு அல்லது கார்பனேட்டுகள் போன்ற கலவைகளாக அவற்றின் முழுமையான கனிமமயமாக்கலுக்கும் வழிவகுக்கிறது.