Ocsaídiú Leictriceimiceach

Go leathan, tagraíonn ocsaídiú leictriceimiceach don phróiseas iomlán leictriceimice, lena n-áirítear imoibrithe leictriceimiceacha díreacha nó indíreacha a tharlaíonn ag an leictreoid bunaithe ar phrionsabail imoibrithe ocsaídiúcháin-laghdaithe. Tá sé mar aidhm ag na himoibrithe seo truailleáin a laghdú nó a bhaint as fuíolluisce.

Go cúng sainmhínithe, tagraíonn ocsaídiú leictriceimiceach go sonrach don phróiseas anóideach. Sa phróiseas seo, tugtar tuaslagán nó fionraí orgánach isteach i gcill leictrealaíoch, agus trí shruth díreach a chur i bhfeidhm, baintear leictreoin ag an anóid, rud a fhágann go n-ocsaídítear comhdhúile orgánacha. Nó is féidir miotail íseal-vaileins a ocsaídiú go hiain miotail ard-vaileins ag an anóid, a ghlacann páirt ansin in ocsaídiú comhdhúile orgánacha. De ghnáth, taispeánann grúpaí feidhmiúla áirithe laistigh de chomhdhúile orgánacha gníomhaíocht leictriceimiceach. Faoi thionchar réimse leictrigh, athraíonn struchtúr na ngrúpaí feidhmiúla seo, rud a athraíonn airíonna ceimiceacha na gcomhdhúl orgánach, a laghdaíonn a dtocsaineacht, agus a fheabhsaíonn a mbith-dhíghrádaitheacht.

Is féidir ocsaídiú leictriceimiceach a chatagóiriú ina dhá chineál: ocsaídiú díreach agus ocsaídiú indíreach. Baineann ocsaídiú díreach (leictrealú díreach) le baint dhíreach truailleán as fuíolluisce trína n-ocsaídiú ag an leictreoid. Cuimsíonn an próiseas seo próisis anóideacha agus chatóideacha araon. Baineann an próiseas anóideach le hocsaídiú truailleán ag dromchla an anóid, á thiontú ina substaintí nach bhfuil chomh tocsaineach nó ina substaintí atá níos in-bhithmhillte, rud a laghdaíonn nó a dhíchuireann truailleáin. Baineann an próiseas catóideach le laghdú truailleán ag dromchla an chatóide agus úsáidtear é go príomha chun hidreacarbóin halaiginithe a laghdú agus a bhaint agus chun miotail throma a aisghabháil.

Is féidir tagairt a dhéanamh don phróiseas catóideach mar laghdú leictriceimiceach freisin. Baineann sé le haistriú leictreon chun iain miotail throma ar nós Cr6+ agus Hg2+ a laghdú go dtí a staideanna ocsaídiúcháin níos ísle. Ina theannta sin, is féidir leis comhdhúile orgánacha clóirínithe a laghdú, ag claochlú ina substaintí nach bhfuil chomh tocsaineach nó neamh-tocsaineach, rud a fheabhsaíonn a mbithdhíghrádaitheacht sa deireadh:

R-Cl + H+ + e → RH + Cl-

Baineann ocsaídiú indíreach (leictrealú indíreach) le húsáid gníomhairí ocsaídiúcháin nó laghdaithe a ghintear go leictriceimiceach mar imoibrithe nó catalaígh chun truailleáin a thiontú ina substaintí nach bhfuil chomh tocsaineach. Is féidir leictrealú indíreach a aicmiú tuilleadh i bpróisis inchúlaithe agus neamh-inchúlaithe. Baineann próisis inchúlaithe (ocsaídiú leictriceimiceach idirghabhálaithe) le hathghiniúint agus athchúrsáil speiceas réadócs le linn an phróisis leictriceimicigh. Ar an láimh eile, úsáideann próisis neamh-inchúlaithe substaintí a ghintear ó imoibrithe leictriceimiceacha neamh-inchúlaithe, amhail gníomhairí ocsaídiúcháin láidre cosúil le Cl2, clóráití, hipeaclóirítí, H2O2, agus O3, chun comhdhúile orgánacha a ocsaídiú. Is féidir le próisis neamh-inchúlaithe idirmheánacha ard-ocsaídiúcháin a ghiniúint freisin, lena n-áirítear leictreoin tuaslagtha, fréamhacha ·HO, fréamhacha ·HO2 (fréamhacha hidreapeirocsaile), agus fréamhacha ·O2- (ainiúin shárocsaíde), ar féidir iad a úsáid chun truailleáin amhail ciainíd, feinóil, COD (Éileamh Ceimiceach Ocsaigine), agus iain S2- a dhíghrádú agus a dhíchur, rud a chlaochlaíonn iad ina substaintí neamhdhíobhálacha sa deireadh.

I gcás ocsaídiúcháin anóidigh dhírigh, is féidir le tiúchain ísle imoibrithe an t-imoibriú leictriceimiceach dromchla a theorannú mar gheall ar theorainneacha aistrithe maise, ach níl an teorannú seo ann i gcás próiseas ocsaídiúcháin indíreach. Le linn próiseas ocsaídiúcháin díreach agus indíreach araon, féadfaidh fo-imoibrithe lena ngintear gás H2 nó O2 tarlú, ach is féidir na fo-imoibrithe seo a rialú trí ábhair leictreoid a roghnú agus rialú poitéinsil.

Fuarthas amach go bhfuil ocsaídiú leictriceimiceach éifeachtach chun fuíolluisce a chóireáil a bhfuil tiúchain arda orgánacha, comhdhéanamh casta, iliomad substaintí teasfhulangacha, agus dathú ard acu. Trí úsáid a bhaint as anóidí a bhfuil gníomhaíocht leictriceimiceach acu, is féidir leis an teicneolaíocht seo fréamhacha hiodrocsaile ard-ocsaídiúcháin a ghiniúint go héifeachtúil. Mar thoradh ar an bpróiseas seo, déantar truailleáin orgánacha leanúnacha a dhíghrádú ina substaintí neamh-tocsaineacha, in-bhithmhillte agus déantar iad a mhianrú go hiomlán ina gcomhdhúile cosúil le dé-ocsaíd charbóin nó carbónáití.