ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ

ਵਿਆਪਕ ਅਰਥਾਂ ਵਿੱਚ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮਿਸਟਰੀ ਦੀ ਪੂਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਕਰਨ-ਘਟਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਤੇ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸਿੱਧੀਆਂ ਜਾਂ ਅਸਿੱਧੀਆਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਗੰਦੇ ਪਾਣੀ ਤੋਂ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਜਾਂ ਹਟਾਉਣਾ ਹੈ।

ਸੰਖੇਪ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਐਨੋਡਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਜੈਵਿਕ ਘੋਲ ਜਾਂ ਸਸਪੈਂਸ਼ਨ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਿਕ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿੱਧੇ ਕਰੰਟ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਦੁਆਰਾ, ਐਨੋਡ 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਕੱਢਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦਾ ਆਕਸੀਕਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਵਿਕਲਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਘੱਟ-ਵੈਲੈਂਸ ਧਾਤਾਂ ਨੂੰ ਐਨੋਡ 'ਤੇ ਉੱਚ-ਵੈਲੈਂਸ ਧਾਤੂ ਆਇਨਾਂ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਫਿਰ ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਹਿੱਸਾ ਲੈਂਦੇ ਹਨ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੇ ਅੰਦਰ ਕੁਝ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਮੂਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਗਤੀਵਿਧੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਧੀਨ, ਇਹਨਾਂ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਮੂਹਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਆਉਂਦੇ ਹਨ, ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਦੇ ਹਨ, ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਬਾਇਓਡੀਗ੍ਰੇਡੇਬਿਲਟੀ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ ਨੂੰ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਸਿੱਧਾ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਤੇ ਅਸਿੱਧਾ ਆਕਸੀਕਰਨ। ਸਿੱਧਾ ਆਕਸੀਕਰਨ (ਸਿੱਧਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ) ਵਿੱਚ ਗੰਦੇ ਪਾਣੀ ਤੋਂ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ 'ਤੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕਰਕੇ ਸਿੱਧਾ ਹਟਾਉਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਐਨੋਡਿਕ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡਿਕ ਦੋਵੇਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਐਨੋਡਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਐਨੋਡ ਸਤਹ 'ਤੇ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਦਾ ਆਕਸੀਕਰਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਘੱਟ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਜਾਂ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣਾ ਜੋ ਵਧੇਰੇ ਬਾਇਓਡੀਗ੍ਰੇਡੇਬਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਇਆ ਜਾਂ ਖਤਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕੈਥੋਡਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਕੈਥੋਡ ਸਤਹ 'ਤੇ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੈਲੋਜਨੇਟਿਡ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਹਟਾਉਣ ਅਤੇ ਭਾਰੀ ਧਾਤਾਂ ਦੀ ਰਿਕਵਰੀ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਕੈਥੋਡਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਰਿਡਕਸ਼ਨ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਭਾਰੀ ਧਾਤੂ ਆਇਨਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ Cr6+ ਅਤੇ Hg2+ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਘੱਟ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦਾ ਤਬਾਦਲਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਕਲੋਰੀਨੇਟਡ ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਘੱਟ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਜਾਂ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਬਾਇਓਡੀਗ੍ਰੇਡੇਬਿਲਟੀ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

R-Cl + H+ + e → RH + Cl-

ਅਸਿੱਧੇ ਆਕਸੀਕਰਨ (ਅਸਿੱਧੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ) ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘੱਟ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ਿੰਗ ਜਾਂ ਰੀਡਿਊਸਿੰਗ ਏਜੰਟਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਜਾਂ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਜੋਂ ਵਰਤਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਅਸਿੱਧੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਉਲਟਾਉਣ ਯੋਗ ਅਤੇ ਅਟੱਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼੍ਰੇਣੀਬੱਧ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਉਲਟਾਉਣ ਯੋਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ (ਮੱਧਮ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ) ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਰੈਡੌਕਸ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਦਾ ਪੁਨਰਜਨਮ ਅਤੇ ਰੀਸਾਈਕਲਿੰਗ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਅਟੱਲਣਯੋਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਨੂੰ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ ਕਰਨ ਲਈ Cl2, ਕਲੋਰੇਟਸ, ਹਾਈਪੋਕਲੋਰਾਈਟਸ, H2O2, ਅਤੇ O3 ਵਰਗੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ਿੰਗ ਏਜੰਟਾਂ ਵਰਗੇ ਨਾ ਬਦਲਣਯੋਗ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਅਟੱਲਣਯੋਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਆਕਸੀਡੇਟਿਵ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਵੀ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ, ·HO ਰੈਡੀਕਲ, ·HO2 ਰੈਡੀਕਲ (ਹਾਈਡ੍ਰੋਪਰੋਕਸਿਲ ਰੈਡੀਕਲ), ਅਤੇ ·O2- ਰੈਡੀਕਲ (ਸੁਪਰਆਕਸਾਈਡ ਐਨੀਅਨ) ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਾਈਨਾਈਡ, ਫਿਨੋਲ, COD (ਰਸਾਇਣਕ ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਮੰਗ), ਅਤੇ S2- ਆਇਨਾਂ ਵਰਗੇ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਖਤਮ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਰਹਿਤ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ।

ਸਿੱਧੇ ਐਨੋਡਿਕ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਘੱਟ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਪੁੰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਸਤਹ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਸੀਮਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਹ ਸੀਮਾ ਅਸਿੱਧੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਮੌਜੂਦ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਸਿੱਧੇ ਅਤੇ ਅਸਿੱਧੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੋਵਾਂ ਦੌਰਾਨ, H2 ਜਾਂ O2 ਗੈਸ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਸਾਈਡ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਹੋ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਪਰ ਇਹਨਾਂ ਸਾਈਡ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਚੋਣ ਅਤੇ ਸੰਭਾਵੀ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ ਨੂੰ ਉੱਚ ਜੈਵਿਕ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ, ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਰਚਨਾਵਾਂ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਰੀ ਪਦਾਰਥਾਂ ਅਤੇ ਉੱਚ ਰੰਗਾਂ ਵਾਲੇ ਗੰਦੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਇਲਾਜ ਲਈ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਗਤੀਵਿਧੀ ਵਾਲੇ ਐਨੋਡਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ, ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਆਕਸੀਡੇਟਿਵ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਲ ਰੈਡੀਕਲਸ ਨੂੰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸਥਾਈ ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਦੇ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ, ਬਾਇਓਡੀਗ੍ਰੇਡੇਬਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਸੜਨ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਜਾਂ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਵਰਗੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਪੂਰੇ ਖਣਿਜੀਕਰਨ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।