Кеңири мааниде электрохимиялык кычкылдануу электрохимиянын бүт процессин билдирет, ал кычкылдануу-калыбына келтирүү реакцияларынын принциптерине негизделген электроддо түз же кыйыр электрохимиялык реакцияларды камтыйт. Бул реакциялар саркынды суулардагы булгоочу заттарды азайтууга же жок кылууга багытталган.
Тар аныкталган, электрохимиялык кычкылдануу өзгөчө аноддук процесске тиешелүү. Бул процессте электролиттик клеткага органикалык эритме же суспензия киргизилет жана туруктуу токтун жардамы менен аноддо электрондор чыгарылып, органикалык бирикмелердин кычкылданышына алып келет. Же болбосо, аз валенттүү металлдар аноддо жогорку валенттүү металл иондоруна чейин кычкылданышы мүмкүн, андан кийин алар органикалык бирикмелердин кычкылданышына катышат. Эреже катары, органикалык кошулмалардын ичиндеги айрым функционалдык топтор электрохимиялык активдүүлүктү көрсөтөт. Электр талаасынын таасири астында бул функционалдык топтордун структурасы өзгөрүүгө дуушар болуп, органикалык бирикмелердин химиялык касиеттери өзгөрөт, алардын уулуулугун төмөндөтөт жана биоажыралуу жөндөмдүүлүгү жогорулайт.
Электрохимиялык кычкылдануу эки түргө бөлүнөт: түз кычкылдануу жана кыйыр кычкылдануу. Түз кычкылдануу (түз электролиз) булгоочу заттарды электроддо кычкылдандыруу жолу менен агынды суулардан түздөн-түз жок кылууну камтыйт. Бул процесс аноддук жана катоддук процесстерди камтыйт. Аноддук процесс аноддун бетиндеги булгоочу заттардын кычкылданышын, аларды азыраак уулуу заттарга же биодеградациялануучу заттарга айландырууну, ошону менен булгоочу заттарды азайтууну же жок кылууну камтыйт. Катоддук процесс катоддун бетиндеги булгоочу заттардын кыскарышын камтыйт жана биринчи кезекте галогендүү углеводороддорду азайтуу жана жок кылуу жана оор металлдарды калыбына келтирүү үчүн колдонулат.
Катоддук процессти электрохимиялык кыскартуу деп да атоого болот. Бул Cr6+ жана Hg2+ сыяктуу оор металл иондорун төмөнкү кычкылдануу абалына чейин төмөндөтүү үчүн электрондорду өткөрүп берүүнү камтыйт. Кошумчалай кетсек, ал хлордуу органикалык кошулмаларды азайтып, аларды азыраак уулуу же уулуу эмес заттарга айландырышы мүмкүн, акыры алардын биологиялык ажыроочулугун жогорулатат:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
Кыйыр кычкылдануу (кыйыр электролиз) булгоочу заттарды азыраак уулуу заттарга айландыруу үчүн реагенттер же катализаторлор катары электрохимиялык жол менен пайда болгон кычкылдандыруучу же калыбына келтирүүчү заттарды колдонууну камтыйт. Кыйыр электролизди андан ары кайра кайтарылуучу жана кайтарылгыс процесстерге бөлүүгө болот. Кайра жаралуучу процесстер (арачылыктуу электрохимиялык кычкылдануу) электрохимиялык процесстин жүрүшүндө редокстук түрлөрдүн регенерациясын жана кайра иштетилишин камтыйт. Кайтарылгыс процесстер, экинчи жагынан, органикалык кошулмаларды кычкылдандыруу үчүн Cl2, хлораттар, гипохлориттер, H2O2 жана O3 сыяктуу күчтүү кычкылдандыргычтар сыяктуу кайра калыбына келгис электрохимиялык реакциялардан пайда болгон заттарды пайдаланат. Кайтарылгыс процесстер ошондой эле цианид, фенол, фенол сыяктуу булгоочу заттарды деградациялоо жана жок кылуу үчүн колдонулушу мүмкүн болгон солваттуу электрондорду, ·H2O радикалдарын, ·HO2 радикалдарын (гидропероксил радикалдары) жана ·O2- радикалдарын (супероксид аниондорун) камтыган жогорку кычкылдануучу аралык заттарды пайда кылышы мүмкүн. COD (Химиялык кычкылтек керектөө) жана S2- иондору, акыры аларды зыянсыз заттарга айландырышат.
Түз аноддук кычкылдануу учурунда реакцияга кирүүчү заттын аз концентрациясы электрохимиялык беттик реакцияны масса алмашуунун чектөөлөрүнөн улам чектеши мүмкүн, ал эми кыйыр кычкылдануу процесстери үчүн бул чектөө жок. Түз жана кыйыр кычкылдануу процесстери учурунда H2 же O2 газынын пайда болушу менен коштолгон терс реакциялар болушу мүмкүн, бирок бул терс реакцияларды электрод материалдарын тандоо жана потенциалды башкаруу аркылуу башкарууга болот.
Электрохимиялык кычкылдануу жогорку органикалык концентрациялуу, татаал курамдагы, отко чыдамдуу заттардын көптүгү жана жогорку түстүү саркынды сууларды тазалоо үчүн эффективдүү экени аныкталган. Электрохимиялык активдүүлүгү бар аноддорду колдонуу менен, бул технология жогорку кычкылдануучу гидроксил радикалдарын эффективдүү түзө алат. Бул процесс туруктуу органикалык булгоочу заттардын уулуу эмес, биологиялык жактан ажыроочу заттарга ажырашына жана алардын көмүр кычкыл газы же карбонаттар сыяктуу кошулмаларга толук минералдашуусуна алып келет.
Посттун убактысы: 07-2023-ж
