ഇലക്ട്രോ-ഫെന്റൺ ടെക്നോളജി

ഇലക്ട്രോ-ഫെന്റൺ മലിനജല ശുദ്ധീകരണ ഉപകരണങ്ങൾ പ്രാഥമികമായി ഫെന്റൺ കാറ്റലറ്റിക് ഓക്‌സിഡേഷന്റെ തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, ഉയർന്ന സാന്ദ്രത, വിഷാംശം, ജൈവ മാലിന്യങ്ങൾ എന്നിവയുടെ വിഘടിപ്പിക്കലിനും സംസ്‌കരണത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു നൂതന ഓക്‌സിഡേഷൻ പ്രക്രിയയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

1894-ൽ ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഫെന്റൺ ആണ് ഫെന്റൺ റീജന്റ് രീതി കണ്ടുപിടിച്ചത്. ഫെന്റൺ റീജന്റ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ സാരാംശം Fe2+ ന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ H2O2 ൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രോക്സൈൽ റാഡിക്കലുകളുടെ (•OH) ഉൽപ്രേരക ഉത്പാദനമാണ്. പരമ്പരാഗത ഫെന്റൺ രീതികളുടെ പരിമിതികളെ മറികടക്കുന്നതിനും ജലശുദ്ധീകരണ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുമുള്ള ഒരു മാർഗമായി 1980-കളിൽ ഇലക്ട്രോ-ഫെന്റൺ സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ആരംഭിച്ചു. ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ മാർഗങ്ങളിലൂടെ Fe2+ ഉം H2O2 ഉം തുടർച്ചയായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതാണ് ഇലക്ട്രോ-ഫെന്റൺ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നത്, രണ്ടും ഉടനടി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വളരെ സജീവമായ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ റാഡിക്കലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ അപചയത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

അടിസ്ഥാനപരമായി, വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ പ്രക്രിയയിൽ ഇത് നേരിട്ട് ഫെന്റൺ റിയാജന്റുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോ-ഫെന്റൺ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വം അനുയോജ്യമായ ഒരു കാഥോഡ് വസ്തുവിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഓക്സിജൻ ലയിക്കുന്നതാണ്, ഇത് ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡിന്റെ (H2O2) ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഉത്പാദനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന H2O2, ലായനിയിലെ Fe2+ കാറ്റലിസ്റ്റുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഫെന്റൺ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ ഒരു ശക്തമായ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റ്, ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ റാഡിക്കലുകൾ (•OH) ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഇലക്ട്രോ-ഫെന്റൺ പ്രക്രിയയിലൂടെ •OH ന്റെ ഉത്പാദനം കെമിക്കൽ പ്രോബ് ടെസ്റ്റുകളിലൂടെയും സ്പിൻ ട്രാപ്പിംഗ് പോലുള്ള സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് സാങ്കേതിക വിദ്യകളിലൂടെയും സ്ഥിരീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, •OH ന്റെ നോൺ-സെലക്ടീവ് ശക്തമായ ഓക്സിഡേഷൻ കഴിവ് റീകാൽസിട്രന്റ് ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങൾ ഫലപ്രദമായി നീക്കം ചെയ്യുന്നതിന് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

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

ഇലക്ട്രോ-ഫെന്റൺ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രധാനമായും ലാൻഡ്‌ഫിൽ, സാന്ദ്രീകൃത ദ്രാവകങ്ങൾ, കെമിക്കൽ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, കീടനാശിനി, ഡൈയിംഗ്, ടെക്സ്റ്റൈൽ, ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് തുടങ്ങിയ വ്യവസായങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള വ്യാവസായിക മലിനജലം എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള ലീച്ചേറ്റ് പ്രീ-ട്രീറ്റ്‌മെന്റിൽ ബാധകമാണ്. CODCr നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ മലിനജലത്തിന്റെ ജൈവവിഘടനം ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഇലക്ട്രോകാറ്റലിറ്റിക് അഡ്വാൻസ്ഡ് ഓക്‌സിഡേഷൻ ഉപകരണങ്ങളുമായി സംയോജിച്ച് ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. കൂടാതെ, ലാൻഡ്‌ഫിൽ, സാന്ദ്രീകൃത ദ്രാവകങ്ങൾ, കെമിക്കൽ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, കീടനാശിനി, ഡൈയിംഗ്, ടെക്സ്റ്റൈൽ, ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് മുതലായവയിൽ നിന്നുള്ള വ്യാവസായിക മലിനജലം എന്നിവയുടെ ആഴത്തിലുള്ള സംസ്‌കരണത്തിനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ഡിസ്ചാർജ് മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നതിന് CODCr നെ നേരിട്ട് കുറയ്ക്കുന്നു. മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രവർത്തന ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഇത് "പൾസ്ഡ് ഇലക്ട്രോ-ഫെന്റൺ ഉപകരണങ്ങളുമായി" സംയോജിപ്പിക്കാനും കഴിയും.