Кеңири мааниде алганда, электрохимиялык кычкылдануу электрохимиянын бүтүндөй процессин билдирет, ал кычкылдануу-калыбына келтирүү реакцияларынын принциптерине негизделген электроддо түз же кыйыр электрохимиялык реакцияларды камтыйт. Бул реакциялар агын суулардан булгоочу заттарды азайтууга же алып салууга багытталган.
Тар аныктама боюнча, электрохимиялык кычкылдануу аноддук процессти билдирет. Бул процессте электролиттик клеткага органикалык эритме же суспензия киргизилет жана түз ток колдонуу аркылуу аноддо электрондор бөлүнүп алынат, бул органикалык кошулмалардын кычкылдануусуна алып келет. Же болбосо, төмөнкү валенттүү металлдар аноддо жогорку валенттүү металл иондоруна кычкылданышы мүмкүн, андан кийин алар органикалык кошулмалардын кычкылдануусуна катышат. Адатта, органикалык кошулмалардын ичиндеги айрым функционалдык топтор электрохимиялык активдүүлүктү көрсөтөт. Электр талаасынын таасири астында бул функционалдык топтордун түзүлүшү өзгөрүп, органикалык кошулмалардын химиялык касиеттерин өзгөртөт, алардын уулуулугун азайтат жана алардын биологиялык жактан ажыроосун жогорулатат.
Электрохимиялык кычкылданууну эки түргө бөлүүгө болот: түз кычкылдануу жана кыйыр кычкылдануу. Түз кычкылдануу (түз электролиз) булгоочу заттарды агынды суулардан электроддо кычкылдандыруу аркылуу түз алып салууну камтыйт. Бул процесс аноддук жана катоддук процесстерди камтыйт. Аноддук процесс булгоочу заттарды аноддун бетинде кычкылданууну, аларды азыраак уулуу заттарга же биологиялык жактан ажыроочу заттарга айландырууну, ошону менен булгоочу заттарды азайтууну же жок кылууну камтыйт. Катоддук процесс катоддун бетиндеги булгоочу заттарды азайтууну камтыйт жана негизинен галогенделген углеводороддорду калыбына келтирүү жана алып салуу, ошондой эле оор металлдарды калыбына келтирүү үчүн колдонулат.
Катоддук процессти электрохимиялык калыбына келтирүү деп да атаса болот. Ал Cr6+ жана Hg2+ сыяктуу оор металл иондорун төмөнкү кычкылдануу абалына калыбына келтирүү үчүн электрондорду өткөрүп берүүнү камтыйт. Мындан тышкары, ал хлордолгон органикалык кошулмаларды калыбына келтирип, аларды азыраак уулуу же уулуу эмес заттарга айландырып, акыры алардын биологиялык ажыроочулугун жогорулатат:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Кыйыр кычкылдануу (кыйыр электролиз) булгоочу заттарды азыраак уулуу заттарга айландыруу үчүн электрохимиялык жол менен пайда болгон кычкылдандыруучу же калыбына келтирүүчү агенттерди реактивдер же катализаторлор катары колдонууну камтыйт. Кыйыр электролизди андан ары кайтарымдуу жана кайтарымсыз процесстерге бөлүүгө болот. Кайтарымдуу процесстер (аралык электрохимиялык кычкылдануу) электрохимиялык процесс учурунда кычкылдануу-калыбына келүү түрлөрүнүн регенерациясын жана кайра иштетилишин камтыйт. Башка жагынан алганда, кайтарымсыз процесстер органикалык кошулмаларды кычкылдандыруу үчүн Cl2, хлораттар, гипохлориттер, H2O2 жана O3 сыяктуу кайтарымсыз электрохимиялык реакциялардан пайда болгон заттарды колдонот. Кайтарымсыз процесстер ошондой эле цианид, фенолдор, COD (Химиялык кычкылтек суроо-талабы) жана S2- иондору сыяктуу булгоочу заттарды майдалоо жана жок кылуу үчүн колдонулушу мүмкүн болгон эритилген электрондорду, ·HO радикалдарын, ·HO2 радикалдарын (гидропероксил радикалдары) жана ·O2- радикалдарын (супероксид аниондорун) камтыган жогорку кычкылдандыруучу ортомчуларды пайда кыла алат, алар акырында аларды зыянсыз заттарга айландырат.
Түз аноддук кычкылдануу учурунда, реагенттердин төмөн концентрациясы масса алмашуу чектөөлөрүнөн улам электрохимиялык беттик реакцияны чектеши мүмкүн, ал эми бул чектөө кыйыр кычкылдануу процесстери үчүн жок. Түз жана кыйыр кычкылдануу процесстеринде Н2 же О2 газынын пайда болушун камтыган кошумча реакциялар пайда болушу мүмкүн, бирок бул кошумча реакцияларды электрод материалдарын тандоо жана потенциалды көзөмөлдөө аркылуу башкарууга болот.
Электрохимиялык кычкылдануу жогорку органикалык концентрациядагы, татаал курамдагы, көптөгөн отко чыдамдуу заттардагы жана жогорку түстөгү агынды сууларды тазалоодо натыйжалуу экени аныкталган. Электрохимиялык активдүүлүгү бар аноддорду колдонуу менен бул технология жогорку кычкылдандыруучу гидроксил радикалдарын натыйжалуу түрдө түзө алат. Бул процесс туруктуу органикалык булгоочу заттардын уулуу эмес, биологиялык жактан ажыроочу заттарга ажыроосуна жана алардын көмүр кычкыл газы же карбонаттар сыяктуу кошулмаларга толук минералдашуусуна алып келет.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 7-сентябры
