ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ

ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਅਰਥ ਵਿੱਚ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮਿਸਟਰੀ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਕਰਨ-ਘਟਾਓ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ 'ਤੇ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸਿੱਧੀਆਂ ਜਾਂ ਅਸਿੱਧੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਤੀਕਰਮਾਂ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਗੰਦੇ ਪਾਣੀ ਤੋਂ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਜਾਂ ਹਟਾਉਣਾ ਹੈ।

ਸੰਖੇਪ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤੌਰ 'ਤੇ ਐਨੋਡਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਜੈਵਿਕ ਘੋਲ ਜਾਂ ਮੁਅੱਤਲ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਿਕ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿੱਧੇ ਕਰੰਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੁਆਰਾ, ਐਨੋਡ 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਕੱਢੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦਾ ਆਕਸੀਕਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਵਿਕਲਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਘੱਟ-ਸੰਚਾਲਨ ਵਾਲੀਆਂ ਧਾਤਾਂ ਨੂੰ ਐਨੋਡ 'ਤੇ ਉੱਚ-ਸੰਚਾਲਕ ਧਾਤ ਦੇ ਆਇਨਾਂ ਲਈ 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 ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਆਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਬਾਇਓਡੀਗਰੇਡਬਿਲਟੀ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ ਨੂੰ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼੍ਰੇਣੀਬੱਧ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਸਿੱਧੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਤੇ ਅਸਿੱਧੇ ਆਕਸੀਕਰਨ। ਡਾਇਰੈਕਟ ਆਕਸੀਕਰਨ (ਸਿੱਧਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ) ਵਿੱਚ ਗੰਦੇ ਪਾਣੀ ਤੋਂ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ 'ਤੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕਰਕੇ ਸਿੱਧੇ ਹਟਾਉਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ 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 ਬਾਇਓਡੀਗਰੇਡੇਬਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੇ ਜਾਂ ਖਤਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਕੈਥੋਡਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਕੈਥੋਡ ਸਤਹ 'ਤੇ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੈਲੋਜਨੇਟਿਡ ਹਾਈਡਰੋਕਾਰਬਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਹਟਾਉਣ ਅਤੇ ਭਾਰੀ ਧਾਤਾਂ ਦੀ ਰਿਕਵਰੀ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਕੈਥੋਡਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਕਮੀ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਭਾਰੀ ਧਾਤੂ ਆਇਨਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ Cr6+ ਅਤੇ Hg2+ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਹੇਠਲੇ 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 ਬਾਇਓਡੀਗਰੇਡੇਬਿਲਟੀ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

R-Cl + H+ + e → RH + Cl-

ਅਸਿੱਧੇ ਆਕਸੀਕਰਨ (ਅਸਿੱਧੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ) ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘੱਟ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਲਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਰਤਾਵਾਂ ਜਾਂ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਜੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਿਆਰ ਆਕਸੀਕਰਨ ਜਾਂ ਘਟਾਉਣ ਵਾਲੇ ਏਜੰਟਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਅਸਿੱਧੇ ਇਲੈਕਟਰੋਲਾਈਸਿਸ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਤੋਂ ਉਲਟ ਅਤੇ ਨਾ ਬਦਲਣਯੋਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼੍ਰੇਣੀਬੱਧ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਉਲਟਾਉਣਯੋਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ (ਵਿਚੋਲੇ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ) ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਰੀਡੌਕਸ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਦਾ ਪੁਨਰਜਨਮ ਅਤੇ ਰੀਸਾਈਕਲਿੰਗ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਨਾ ਬਦਲਣਯੋਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ, ਅਟੱਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ Cl2, ਕਲੋਰੇਟਸ, ਹਾਈਪੋਕਲੋਰਾਈਟਸ, H2O2, ਅਤੇ O3 ਵਰਗੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ਿੰਗ ਏਜੰਟ ਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਨੂੰ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕਰਨ ਲਈ। ਅਟੱਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਆਕਸੀਡੇਟਿਵ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਵੀ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਘੋਲ ਕੀਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ, ·HO ਰੈਡੀਕਲਸ, ·HO2 ਰੈਡੀਕਲਸ (ਹਾਈਡ੍ਰੋਪਰੋਕਸਾਈਲ ਰੈਡੀਕਲ), ਅਤੇ ·O2- ਰੈਡੀਕਲਸ (ਸੁਪਰਆਕਸਾਈਡ ਐਨੀਅਨ) ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਸਾਇਨਾਈਡ, ਫਿਨੋਲਸ ਵਰਗੇ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਡੀਗਰੇਡ ਕਰਨ ਅਤੇ ਖਤਮ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। COD (ਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਮੰਗ), ਅਤੇ S2- ਆਇਨਾਂ, ਆਖਰਕਾਰ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨਦੇਹ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣਾ.

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

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਆਕਸੀਕਰਨ ਉੱਚ ਜੈਵਿਕ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ, ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਰਚਨਾਵਾਂ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਰੀ ਪਦਾਰਥਾਂ ਅਤੇ ਉੱਚ ਰੰਗੀਨਤਾ ਵਾਲੇ ਗੰਦੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਇਲਾਜ ਲਈ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਗਤੀਵਿਧੀ ਦੇ ਨਾਲ ਐਨੋਡਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ, ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਆਕਸੀਡੇਟਿਵ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਲ ਰੈਡੀਕਲ ਤਿਆਰ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨਿਰੰਤਰ ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ, ਬਾਇਓਡੀਗ੍ਰੇਡੇਬਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਗਾੜਨ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਜਾਂ ਕਾਰਬੋਨੇਟਸ ਵਰਗੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਸੰਪੂਰਨ ਖਣਿਜੀਕਰਨ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।