ഇലക്ട്രോ-ഫെൻ്റൺ ടെക്നോളജി

ഇലക്‌ട്രോ-ഫെൻ്റൺ മലിനജല സംസ്‌കരണ ഉപകരണങ്ങൾ പ്രാഥമികമായി ഫെൻ്റൺ കാറ്റലിറ്റിക് ഓക്‌സിഡേഷൻ്റെ തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, ഉയർന്ന സാന്ദ്രത, വിഷം, ജൈവ മലിനജലത്തിൻ്റെ അപചയത്തിനും സംസ്‌കരണത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്ന വിപുലമായ ഓക്‌സിഡേഷൻ പ്രക്രിയയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

1894-ൽ ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഫെൻ്റൺ ആണ് ഫെൻ്റൺ റീജൻ്റ് രീതി കണ്ടുപിടിച്ചത്. Fe2+ ൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ H2O2-ൽ നിന്നുള്ള ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ റാഡിക്കലുകളുടെ (•OH) ഉൽപ്രേരക ഉൽപാദനമാണ് ഫെൻ്റൺ റിയാജൻ്റ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സാരാംശം. പരമ്പരാഗത ഫെൻ്റൺ രീതികളുടെ പരിമിതികൾ മറികടക്കുന്നതിനും ജലശുദ്ധീകരണ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുമുള്ള ഒരു മാർഗമായി 1980-കളിൽ ഇലക്ട്രോ-ഫെൻ്റൺ സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ആരംഭിച്ചു. ഇലക്ട്രോ-ഫെൻ്റൺ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ മാർഗങ്ങളിലൂടെ Fe2+, H2O2 എന്നിവയുടെ തുടർച്ചയായ ഉൽപ്പാദനം ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇവ രണ്ടും ഉടനടി പ്രതികരിക്കുകയും വളരെ സജീവമായ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ റാഡിക്കലുകളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ നാശത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

അടിസ്ഥാനപരമായി, വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ പ്രക്രിയയിൽ ഇത് നേരിട്ട് ഫെൻ്റൺ റിയാക്ടറുകളെ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോ-ഫെൻ്റൺ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന തത്വം അനുയോജ്യമായ കാഥോഡ് പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഓക്സിജനെ ലയിപ്പിക്കുന്നതാണ്, ഇത് ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡിൻ്റെ (H2O2) ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഉൽപാദനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന H2O2 ന്, Fenton പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ ശക്തമായ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റ്, ഹൈഡ്രോക്സൈൽ റാഡിക്കലുകൾ (•OH) ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ലായനിയിലെ Fe2+ കാറ്റലിസ്റ്റുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. ഇലക്ട്രോ-ഫെൻ്റൺ പ്രക്രിയയിലൂടെ •OH ൻ്റെ ഉത്പാദനം കെമിക്കൽ പ്രോബ് ടെസ്റ്റുകളിലൂടെയും സ്പിൻ ട്രാപ്പിംഗ് പോലുള്ള സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് സാങ്കേതിക വിദ്യകളിലൂടെയും സ്ഥിരീകരിച്ചു. പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, •OH-ൻ്റെ നോൺ-സെലക്ടീവ് സ്ട്രോങ്ങ് ഓക്സിഡേഷൻ കഴിവ്, റികാൽസിട്രൻ്റ് ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളെ ഫലപ്രദമായി നീക്കംചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.

കെമിക്കൽ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, കീടനാശിനി, ഡൈയിംഗ്, ടെക്സ്റ്റൈൽ, ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് തുടങ്ങിയ വ്യവസായങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ലാൻഡ്ഫിൽ, സാന്ദ്രീകൃത ദ്രാവകങ്ങൾ, വ്യാവസായിക മലിനജലം എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള ലീച്ചേറ്റ് മുൻകൂട്ടി സംസ്കരിക്കുന്നതിന് ഇലക്ട്രോ-ഫെൻ്റൺ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രാഥമികമായി ബാധകമാണ്. CODCr നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ മലിനജലത്തിൻ്റെ ബയോഡീഗ്രേഡബിലിറ്റി ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഇലക്ട്രോകാറ്റലിറ്റിക് അഡ്വാൻസ്ഡ് ഓക്സിഡേഷൻ ഉപകരണങ്ങളുമായി ചേർന്ന് ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. കൂടാതെ, ലാൻഡ്ഫിൽ, സാന്ദ്രീകൃത ദ്രാവകങ്ങൾ, കെമിക്കൽ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, കീടനാശിനി, ഡൈയിംഗ്, ടെക്സ്റ്റൈൽ, ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് മുതലായവയിൽ നിന്നുള്ള വ്യാവസായിക മലിനജലം എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള ലീച്ചേറ്റ് ആഴത്തിലുള്ള സംസ്കരണത്തിന് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഡിസ്ചാർജ് മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നതിന് CODCr നേരിട്ട് കുറയ്ക്കുന്നു. മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രവർത്തനച്ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഇത് "പൾസ്ഡ് ഇലക്ട്രോ-ഫെൻ്റൺ ഉപകരണങ്ങളുമായി" സംയോജിപ്പിക്കാം.