বিস্তৃত অর্থে, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন বলতে ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াকে বোঝায়, যা জারণ-হ্রাস বিক্রিয়ার নীতির ভিত্তিতে ইলেক্ট্রোডে ঘটতে প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়া জড়িত। এই প্রতিক্রিয়াগুলির লক্ষ্য বর্জ্য জল থেকে দূষকগুলি হ্রাস করা বা অপসারণ করা।
সংক্ষিপ্তভাবে সংজ্ঞায়িত, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন বিশেষভাবে অ্যানোডিক প্রক্রিয়াকে বোঝায়। এই প্রক্রিয়ায়, একটি জৈব দ্রবণ বা সাসপেনশন একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষে প্রবর্তন করা হয় এবং প্রত্যক্ষ কারেন্ট প্রয়োগের মাধ্যমে অ্যানোডে ইলেকট্রন নিষ্কাশন করা হয়, যা জৈব যৌগের অক্সিডেশনের দিকে পরিচালিত করে। বিকল্পভাবে, লো-ভ্যালেন্স ধাতুগুলিকে অ্যানোডে হাই-ভ্যালেন্স মেটাল আয়নে জারণ করা যেতে পারে, যা পরে জৈব যৌগের জারণে অংশগ্রহণ করে। সাধারণত, জৈব যৌগের মধ্যে কিছু কার্যকরী গ্রুপ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কার্যকলাপ প্রদর্শন করে। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে, এই কার্যকরী গোষ্ঠীগুলির গঠন পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়, জৈব যৌগের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করে, তাদের বিষাক্ততা হ্রাস করে এবং তাদের জৈব অবনমনযোগ্যতা বৃদ্ধি করে।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল জারণকে দুই প্রকারে ভাগ করা যায়: প্রত্যক্ষ জারণ এবং পরোক্ষ অক্সিডেশন। ডাইরেক্ট অক্সিডেশন (সরাসরি ইলেক্ট্রোলাইসিস) ইলেক্ট্রোডে অক্সিডাইজ করে বর্জ্য জল থেকে দূষকদের সরাসরি অপসারণকে জড়িত করে। এই প্রক্রিয়াটি অ্যানোডিক এবং ক্যাথোডিক উভয় প্রক্রিয়াই অন্তর্ভুক্ত করে। অ্যানোডিক প্রক্রিয়াটি অ্যানোড পৃষ্ঠে দূষকদের অক্সিডেশন জড়িত করে, তাদের কম বিষাক্ত পদার্থ বা পদার্থে রূপান্তরিত করে যেগুলি আরও জৈব অবচয়যোগ্য, যার ফলে দূষণকারীগুলি হ্রাস বা নির্মূল করা হয়। ক্যাথোডিক প্রক্রিয়ায় ক্যাথোড পৃষ্ঠের দূষক হ্রাস করা জড়িত এবং প্রাথমিকভাবে হ্যালোজেনেটেড হাইড্রোকার্বন হ্রাস এবং অপসারণ এবং ভারী ধাতু পুনরুদ্ধারের জন্য ব্যবহৃত হয়।
ক্যাথোডিক প্রক্রিয়াটিকে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল হ্রাস হিসাবেও উল্লেখ করা যেতে পারে। এতে Cr6+ এবং Hg2+ এর মতো ভারী ধাতু আয়নগুলিকে তাদের নিম্ন জারণ অবস্থায় কমাতে ইলেকট্রন স্থানান্তর করা জড়িত। অতিরিক্তভাবে, এটি ক্লোরিনযুক্ত জৈব যৌগগুলিকে কমাতে পারে, তাদের কম বিষাক্ত বা অ-বিষাক্ত পদার্থে রূপান্তরিত করতে পারে, শেষ পর্যন্ত তাদের জৈব অবনমনযোগ্যতা বাড়ায়:
R-Cl + H+ + e → RH + Cl-
পরোক্ষ জারণ (পরোক্ষ ইলেক্ট্রোলাইসিস) দূষণকারীকে কম বিষাক্ত পদার্থে রূপান্তর করার জন্য বিক্রিয়ক বা অনুঘটক হিসাবে বৈদ্যুতিক রাসায়নিকভাবে উত্পন্ন অক্সিডাইজিং বা হ্রাসকারী এজেন্টের ব্যবহার জড়িত। পরোক্ষ ইলেক্ট্রোলাইসিসকে আবার বিপরীত এবং অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়ায় শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া (মধ্যস্থিত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন) ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রক্রিয়া চলাকালীন রেডক্স প্রজাতির পুনর্জন্ম এবং পুনর্ব্যবহারের সাথে জড়িত। অপরদিকে অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলি অপরিবর্তনীয় ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়া থেকে সৃষ্ট পদার্থগুলিকে ব্যবহার করে, যেমন Cl2, ক্লোরেটস, হাইপোক্লোরাইটস, H2O2 এবং O3 এর মতো শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট জৈব যৌগগুলিকে অক্সিডাইজ করতে। অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়াগুলি সলভটেড ইলেক্ট্রন, ·এইচও র্যাডিকেল, ·এইচও 2 র্যাডিকাল (হাইড্রোপেরক্সিল র্যাডিকাল), এবং ·O2- র্যাডিকাল (সুপারঅক্সাইড অ্যানিয়ন) সহ উচ্চ অক্সিডেটিভ মধ্যবর্তী উৎপন্ন করতে পারে, যা সায়ানাইড, ফেনোলস, এর মতো দূষণকারীকে হ্রাস এবং নির্মূল করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। COD (রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদা), এবং S2- আয়ন, শেষ পর্যন্ত তাদের ক্ষতিকারক পদার্থে রূপান্তরিত করে।
প্রত্যক্ষ অ্যানোডিক অক্সিডেশনের ক্ষেত্রে, কম বিক্রিয়ক ঘনত্ব ভর স্থানান্তর সীমাবদ্ধতার কারণে তড়িৎ রাসায়নিক পৃষ্ঠের বিক্রিয়াকে সীমিত করতে পারে, যখন এই সীমাবদ্ধতা পরোক্ষ জারণ প্রক্রিয়ার জন্য বিদ্যমান থাকে না। উভয় প্রত্যক্ষ এবং পরোক্ষ জারণ প্রক্রিয়ার সময়, পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলি H2 বা O2 গ্যাসের উত্পাদন জড়িত হতে পারে, তবে এই পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলি ইলেক্ট্রোড উপাদান নির্বাচন এবং সম্ভাব্য নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন উচ্চ জৈব ঘনত্ব, জটিল রচনা, প্রচুর অবাধ্য পদার্থ এবং উচ্চ রঙের বর্জ্য জলের চিকিত্সার জন্য কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছে। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কার্যকলাপের সাথে অ্যানোডগুলি ব্যবহার করে, এই প্রযুক্তি দক্ষতার সাথে উচ্চ অক্সিডেটিভ হাইড্রক্সিল র্যাডিকেল তৈরি করতে পারে। এই প্রক্রিয়াটি অবিরাম জৈব দূষকদের অ-বিষাক্ত, বায়োডিগ্রেডেবল পদার্থে পরিণত করে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড বা কার্বনেটের মতো যৌগগুলিতে তাদের সম্পূর্ণ খনিজকরণের দিকে নিয়ে যায়।
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-০৭-২০২৩
