In un sensu largu, l'ossidazione elettrochimica si riferisce à tuttu u prucessu di l'elettrochimica, chì implica reazzioni elettrochimichi diretti o indiretti chì si trovanu à l'elettrodu basatu nantu à i principii di reazzioni d'ossidazione-riduzzione. Queste reazzioni anu u scopu di riduce o caccià i contaminanti da l'acqua residuale.
Definita strettamente, l'ossidazione elettrochimica si riferisce specificamente à u prucessu anodicu. In questu prucessu, una suluzione urgànica o sospensione hè intrudutta in una cellula elettrolitica, è attraversu l'applicazione di u currente direttu, l'elettroni sò estratti à l'anodu, chì porta à l'ossidazione di i composti organici. In alternativa, i metalli di bassa valenza ponu esse oxidati à ioni di metalli d'alta valenza à l'anodu, chì dopu participanu à l'ossidazione di composti urgànichi. Di genere, certi gruppi funziunali in i cumposti organici mostranu attività elettrochimica. Sutta l'influenza di un campu elettricu, a struttura di questi gruppi funziunali subisce cambiamenti, alterendu e proprietà chimiche di i composti organici, riducendu a so toxicità, è rinfurzendu a so biodegradabilità.
L'ossidazione elettrochimica pò esse categurizzata in dui tipi: oxidazione diretta è oxidazione indiretta. L'ossidazione diretta (elettrolisi diretta) implica l'eliminazione diretta di i contaminanti da l'acqua residuale ossidandoli à l'elettrodu. Stu prucessu include i prucessi anodichi è catodichi. U prucessu anodicu implica l'ossidazione di i contaminanti à a superficia di l'anodu, cunvertisce in sustanzi menu tossichi o sustanzi chì sò più biodegradabili, riducendu o eliminendu i contaminanti. U prucessu catodicu implica a riduzzione di contaminanti à a superficia di u catodu è hè principalmente utilizatu per a riduzzione è a rimozione di l'idrocarburi alogenati è a ricuperazione di metalli pesanti.
U prucessu catodic pò ancu esse chjamatu riduzzione elettrochimica. Implica u trasferimentu di l'elettroni per riduce l'ioni di metalli pesanti cum'è Cr6+ è Hg2+ in i so stati d'ossidazione più bassi. Inoltre, pò riduce i composti organici clorurati, trasfurmenduli in sustanzi menu tossichi o micca tossichi, rinfurzendu infine a so biodegradabilità:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
L'ossidazione indiretta (elettrolisi indiretta) implica l'usu di agenti ossidanti o riducenti generati elettrochimicamente cum'è reactanti o catalizzatori per cunvertisce i contaminanti in sustanzi menu tossichi. L'elettrolisi indiretta pò esse più classificata in prucessi riversibili è irreversibili. I prucessi riversibili (ossidazione elettrochimica mediata) implicanu a regenerazione è u riciclamentu di spezie redox durante u prucessu elettrochimicu. I prucessi irreversibili, invece, utilizanu sustanzi generati da reazzioni elettrochimichi irreversibili, cum'è agenti oxidanti forti cum'è Cl2, chlorates, hypochlorites, H2O2 è O3, per ossidà i composti organici. I prucessi irreversibili ponu ancu generà intermedii altamente ossidativi, cumpresi elettroni solvated, · radicali HO, · radicali HO2 (radicali hydroperoxyl), è radicali ·O2- (anioni superoxide), chì ponu esse usatu per degradà è eliminà contaminanti cum'è cianuri, fenoli, COD (Domanda chimica d'ossigenu) è ioni S2-, in ultimamente trasfurmendu in sustanzi innocu.
In u casu di l'ossidazione anodica diretta, a bassa concentrazione di reactante pò limità a reazzione elettrochimica di a superficia per via di limitazioni di trasferimentu di massa, mentre chì sta limitazione ùn esiste micca per i prucessi di oxidazione indiretta. Duranti i prucessi d'ossidazione diretta è indiretta, ponu accade reazzioni laterali chì implicanu a generazione di gas H2 o O2, ma sti reazzioni laterali ponu esse cuntrullati attraversu a selezzione di materiali elettrodi è u cuntrollu potenziale.
L'ossidazione elettrochimica hè stata trovata per esse efficace per u trattamentu di l'acqua residuale cù alta concentrazione organica, cumpusizioni cumplessi, una multitùdine di sustanzi refrattarii è alta colorazione. Utilizendu anodi cù attività elettrochimica, sta tecnulugia pò generà in modu efficiente radicali idrossilici altamente oxidativi. Stu prucessu porta à a descomposizione di contaminanti organici persistenti in sustanzi biodegradabili micca tossichi è a so mineralizazione cumpleta in composti cum'è diossidu di carbonu o carbonati.
Tempu di Postu: Sep-07-2023
