albisteakbjtp

Oxidazio elektrokimikoa

Zentzu zabalean, oxidazio elektrokimikoa elektrokimikako prozesu osoari egiten dio erreferentzia, eta elektrodoan oxidazio-erredukzio-erreakzioen printzipioetan oinarritutako zuzeneko edo zeharkako erreakzio elektrokimikoak dakartza. Erreakzio hauek hondakin-uretatik kutsatzaileak murriztea edo kentzea dute helburu.

Estuki definituta, oxidazio elektrokimikoak prozesu anodikoari egiten dio erreferentzia. Prozesu horretan, disoluzio edo esekidura organiko bat sartzen da zelula elektrolitiko batean, eta korronte zuzena aplikatuz, elektroiak ateratzen dira anodoan, konposatu organikoen oxidazioa eraginez. Bestela, balentzia baxuko metalak anodoan balentzia handiko ioi metalikoetara oxida daitezke, eta gero konposatu organikoen oxidazioan parte hartzen dute. Normalean, konposatu organikoetako talde funtzional batzuek jarduera elektrokimikoa erakusten dute. Eremu elektriko baten eraginez, talde funtzional horien egiturak aldaketak jasaten ditu, konposatu organikoen propietate kimikoak aldatuz, haien toxikotasuna murriztuz eta biodegradagarritasuna areagotuz.

Oxidazio elektrokimikoa bi motatan sailka daiteke: oxidazio zuzena eta zeharkako oxidazioa. Oxidazio zuzena (zuzeneko elektrolisia) hondakin-uretatik kutsatzaileak zuzenean kentzea dakar, elektrodoan oxidatuz. Prozesu honek prozesu anodikoak eta katodikoak barne hartzen ditu. Prozesu anodikoak anodoaren gainazalean kutsatzaileak oxidatzen ditu, substantzia ez hain toxikoak edo biodegradagarriagoak diren substantzia bihurtuz, eta, ondorioz, kutsatzaileak murriztu edo ezabatuz. Prozesu katodikoak katodoaren gainazalean kutsatzaileak murriztea dakar eta batez ere hidrokarburo halogenatuak murrizteko eta kentzeko eta metal astunak berreskuratzeko erabiltzen da.

Prozesu katodikoa erredukzio elektrokimikoa ere dei daiteke. Elektroien transferentzia dakar metal astunak Cr6+ eta Hg2+ bezalako ioiak oxidazio-egoera baxuagoetara murrizteko. Gainera, konposatu organiko kloratuak murrizten ditu, substantzia ez hain toxiko edo ez-toxikoetan bihurtuz, azken finean, haien biodegradagarritasuna areagotuz:

R-Cl + H+ + e → RH + Cl-

Zeharkako oxidazioa (zeharkako elektrolisia) elektrokimikoki sortutako agente oxidatzaile edo erreduktoreak erreaktibo edo katalizatzaile gisa erabiltzea dakar kutsatzaileak substantzia ez hain toxikoetan bihurtzeko. Zeharkako elektrolisia prozesu itzulgarrietan eta itzulezinetan sailka daiteke. Prozesu itzulgarriek (bitartekaritzako oxidazio elektrokimikoa) prozesu elektrokimikoan zehar erredox espezieak birsortzea eta birziklatzea dakar. Prozesu itzulezinek, berriz, erreakzio elektrokimiko itzulezinetatik sortutako substantziak erabiltzen dituzte, hala nola Cl2, kloratoak, hipokloritoak, H2O2 eta O3 bezalako agente oxidatzaile indartsuak, konposatu organikoak oxidatzeko. Atzeraezinezko prozesuek ere oso oxidatibozko bitartekoak sor ditzakete, besteak beste, elektroi solbatatuak, ·HO erradikalak, ·HO2 erradikalak (hidroperoxilo erradikalak) eta ·O2- erradikalak (superoxido anioiak), eta horiek kutsatzaileak degradatzeko eta ezabatzeko erabil daitezke, hala nola zianuroa, fenolak, COD (Oxigeno Eskari Kimikoa) eta S2- ioiak, azken finean, substantzia kaltegabe bihurtuz.

Oxidazio elektrokimikoa

Oxidazio anodiko zuzenaren kasuan, erreaktiboen kontzentrazio baxuek gainazaleko erreakzio elektrokimikoa mugatu dezakete masa-transferentziaren mugak direla eta, muga hori ez dago zeharkako oxidazio prozesuetarako. Zuzeneko zein zeharkako oxidazio prozesuetan, H2 edo O2 gasaren sorrera dakarten albo-erreakzioak gerta daitezke, baina albo-erreakzio hauek elektrodoen materialen aukeraketa eta potentzial kontrolaren bidez kontrola daitezke.

Oxidazio elektrokimikoa eraginkorra dela aurkitu da kontzentrazio organiko handiko, konposizio konplexu, substantzia erregogor ugari eta kolorazio handiko hondakin-urak tratatzeko. Jarduera elektrokimikoa duten anodoak erabiliz, teknologia honek oxidazio handiko hidroxilo erradikalak sor ditzake. Prozesu honek kutsatzaile organiko iraunkorrak substantzia ez-toxiko eta biodegradagarrietan deskonposatzea dakar, eta horien mineralizazio osoa karbono dioxidoa edo karbonatoak bezalako konposatuetan bihurtzen da.


Argitalpenaren ordua: 2023-07-07