ئېلېكتروخىمىيىلىك ئوكسىدلىنىش

كەڭ مەنىدە ئېيتقاندا، ئېلېكتروخىمىيىلىك ئوكسىدلىنىش ئېلېكتروخىمىيەنىڭ پۈتۈن جەريانىنى كۆرسىتىدۇ، بۇ جەريان ئوكسىدلىنىش-قايتالىنىش رېئاكسىيەسى پىرىنسىپلىرىغا ئاساسەن ئېلېكترودتا يۈز بېرىدىغان بىۋاسىتە ياكى ۋاسىتىلىك ئېلېكتروخىمىيىلىك رېئاكسىيەلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ رېئاكسىيەلەر چىقىندى سۇدىكى بۇلغىمىلارنى ئازايتىش ياكى چىقىرىۋېتىشنى مەقسەت قىلىدۇ.

تار مەنىدىكى ئېلېكتروخىمىيىلىك ئوكسىدلىنىش ئانود جەريانىنى كۆرسىتىدۇ. بۇ جەرياندا، ئورگانىك ئېرىتمە ياكى سۇسپېنزىيە ئېلېكترولىزلىق ھۈجەيرىگە كىرگۈزۈلىدۇ، ھەمدە بىۋاسىتە توك قوللىنىلىش ئارقىلىق، ئانودتا ئېلېكترونلار ئايرىۋېلىنىدۇ، بۇ ئورگانىك بىرىكمىلەرنىڭ ئوكسىدلىنىشىغا ئېلىپ كېلىدۇ. يەنە بىر خىل ئۇسۇلدا، تۆۋەن ۋالېنتلىق مېتاللار ئانودتا يۇقىرى ۋالېنتلىق مېتال ئىئونلىرىغا ئوكسىدلىنىپ، ئاندىن ئورگانىك بىرىكمىلەرنىڭ ئوكسىدلىنىشىغا قاتنىشىدۇ. ئادەتتە، ئورگانىك بىرىكمىلەر ئىچىدىكى بەزى فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلار ئېلېكتروخىمىيىلىك پائالىيەت كۆرسىتىدۇ. ئېلېكتر مەيدانىنىڭ تەسىرىدە، بۇ فۇنكسىيەلىك گۇرۇپپىلارنىڭ قۇرۇلمىسى ئۆزگىرىشكە ئۇچراپ، ئورگانىك بىرىكمىلەرنىڭ خىمىيىلىك خۇسۇسىيىتىنى ئۆزگەرتىدۇ، ئۇلارنىڭ زەھەرلىكلىكىنى تۆۋەنلىتىدۇ ۋە ئۇلارنىڭ بىئو پارچىلىنىشچانلىقىنى ئاشۇرىدۇ.

ئېلېكتروخىمىيىلىك ئوكسىدلىنىش ئىككى تۈرگە ئايرىلىدۇ: بىۋاسىتە ئوكسىدلىنىش ۋە ۋاسىتىلىك ئوكسىدلىنىش. بىۋاسىتە ئوكسىدلىنىش (بىۋاسىتە ئېلېكترولىز) ئېلېكترودتا ئوكسىدلىنىش ئارقىلىق بۇلغىمىلارنى بىۋاسىتە چىقىرىۋېتىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ جەريان ئانود ۋە كاتود جەريانلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئانود جەريانى بۇلغىمىلارنى ئانود يۈزىدە ئوكسىدلىنىشنى، ئۇلارنى زەھەرلىكلىكى تۆۋەن ياكى پارچىلىنىشچانلىقى يۇقىرى ماددىلارغا ئايلاندۇرۇشنى، شۇنىڭ بىلەن بۇلغىمىلارنى ئازايتىشنى ياكى يوقىتىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. كاتود جەريانى كاتود يۈزىدىكى بۇلغىمىلارنى ئازايتىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ۋە ئاساسلىقى گالوگېنلاشتۇرۇلغان كاربون سۇ بىرىكمىلىرىنى ئازايتىش ۋە چىقىرىۋېتىش ۋە ئېغىر مېتاللارنى قايتۇرۇۋېلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.

كاتود جەريانىنى ئېلېكتروخىمىيىلىك قايتۇرۇش دەپمۇ ئاتاشقا بولىدۇ. ئۇ ئېلېكترونلارنى يۆتكەش ئارقىلىق Cr6+ ۋە Hg2+ قاتارلىق ئېغىر مېتال ئىئونلىرىنى تۆۋەن ئوكسىدلىنىش ھالىتىگە قايتۇرۇشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، ئۇ خىلورلۇق ئورگانىك بىرىكمىلەرنى قايتۇرۇپ، ئۇلارنى زەھەرلىكلىكى تۆۋەن ياكى زەھەرلىك بولمىغان ماددىلارغا ئايلاندۇرۇپ، ئاخىرىدا ئۇلارنىڭ بىئولوگىيىلىك پارچىلىنىشچانلىقىنى ئاشۇرالايدۇ:

R-Cl + H+ + e → RH + Cl-

ۋاسىتىلىك ئوكسىدلىنىش (ۋاسىتىلىك ئېلېكترولىز) ئېلېكتروخىمىيەلىك ئۇسۇلدا ھاسىل بولغان ئوكسىدلىنىش ياكى قايتۇرۇش دورىلىرىنى رېئاكتىپ ياكى كاتالىزاتور سۈپىتىدە ئىشلىتىپ، بۇلغانمىلارنى زەھەرلىك ماددىلارغا ئايلاندۇرۇشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ۋاسىتىلىك ئېلېكترولىزنى يەنە قايتۇرۇشچان ۋە قايتۇرۇشسىز جەريانلارغا ئايرىغىلى بولىدۇ. قايتۇرۇشچان جەريانلار (ۋاسىتىلىك ئېلېكتروخىمىيەلىك ئوكسىدلىنىش) ئېلېكتروخىمىيەلىك جەريان جەريانىدا ئوكسىدلىنىش-قايتا ھاسىل بولۇش تۈرلىرىنىڭ قايتا ھاسىل بولۇشى ۋە قايتا ئىشلىتىلىشىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. قايتۇرۇشچان جەريانلار بولسا، Cl2، خلورات، گىپوخلورىت، H2O2 ۋە O3 قاتارلىق قايتۇرۇشچان ئېلېكتروخىمىيەلىك رېئاكسىيەلەردىن ھاسىل بولغان ماددىلارنى ئىشلىتىپ، ئورگانىك بىرىكمىلەرنى ئوكسىدلايدۇ. قايتۇرۇشچان جەريانلار يەنە يۇقىرى ئوكسىدلىنىشچان ئارىلىق ماددىلارنى، مەسىلەن ئېرىتىلگەن ئېلېكترونلارنى، ·HO رادىكاللىرىنى، ·HO2 رادىكاللىرىنى (گىدروپېروكسىل رادىكاللىرىنى) ۋە ·O2- رادىكاللىرىنى (سۇپېروكسىد ئانيونلىرىنى) ھاسىل قىلالايدۇ، بۇلار سىئاند، فېنول، COD (خىمىيىلىك ئوكسىگېن ئېھتىياجى) ۋە S2- ئىئونلىرى قاتارلىق بۇلغانمىلارنى پارچىلاش ۋە يوقىتىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ، ئاخىرىدا ئۇلارنى زىيانسىز ماددىلارغا ئايلاندۇرىدۇ.

بىۋاسىتە ئانود ئوكسىدلىنىش جەريانىدا، تۆۋەن رېئاكسىيە قويۇقلۇقى ماسسا ئالماشتۇرۇش چەكلىمىسى سەۋەبىدىن ئېلېكتروخىمىيىلىك يۈزەكى رېئاكسىيەنى چەكلەپ قويۇشى مۇمكىن، ھالبۇكى بۇ چەكلىمە ۋاسىتىلىك ئوكسىدلىنىش جەريانلىرى ئۈچۈن مەۋجۇت ئەمەس. بىۋاسىتە ۋە ۋاسىتىلىك ئوكسىدلىنىش جەريانلىرىنىڭ ھەر ئىككىسىدە، H2 ياكى O2 گازىنىڭ ھاسىل بولۇشىغا مۇناسىۋەتلىك يان رېئاكسىيەلەر يۈز بېرىشى مۇمكىن، ئەمما بۇ يان رېئاكسىيەلەرنى ئېلېكترود ماتېرىياللىرىنى تاللاش ۋە پوتېنسىيالنى كونترول قىلىش ئارقىلىق كونترول قىلغىلى بولىدۇ.

ئېلېكتروخىمىيىلىك ئوكسىدلىنىش يۇقىرى ئورگانىك قويۇقلۇق، مۇرەككەپ تەركىب، كۆپ خىل ئوتقا چىداملىق ماددىلار ۋە يۇقىرى رەڭگە ئىگە چىقىندى سۇلارنى بىر تەرەپ قىلىشتا ئۈنۈملۈك ئىكەنلىكى بايقالغان. ئېلېكتروخىمىيىلىك ئاكتىپلىققا ئىگە ئانودلارنى ئىشلىتىش ئارقىلىق، بۇ تېخنىكا يۇقىرى ئوكسىدلىنىشچان گىدروكسىل رادىكاللىرىنى ئۈنۈملۈك ھاسىل قىلالايدۇ. بۇ جەريان تۇراقلىق ئورگانىك بۇلغىمىلارنىڭ زەھەرلىك ئەمەس، پارچىلىنىدىغان ماددىلارغا پارچىلىنىشىغا ۋە ئۇلارنىڭ كاربون تۆت ئوكسىد ياكى كاربونات قاتارلىق بىرىكمىلەرگە تولۇق مىنېراللىشىشىغا ئېلىپ كېلىدۇ.