【芬頓反應器的介紹】  

Fenton（中文(wen)譯(yi)為芬(fen)頓(dun)(dun)）是(shi)為數不(bu)(bu)多(duo)(duo)(duo)的(de)以人名(ming)命名(ming)的(de)無機(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)之(zhi)一。1893年,化(hua)(hua)(hua)學家(jia)Fenton HJ 發(fa)現(xian)，過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(H2O2) 與(yu)二(er)價鐵離(li)子(zi)的(de)混(hun)合溶液(ye)具有(you)強氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性，可以將當時(shi)很(hen)多(duo)(duo)(duo)已知的(de)有(you)機(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)合物如(ru)羧酸、醇、酯類氧(yang)化(hua)(hua)(hua)為無機(ji)(ji)態，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)效果十分(fen)顯著。但此(ci)后半個(ge)多(duo)(duo)(duo)世(shi)(shi)紀(ji)中，這種氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性試(shi)(shi)(shi)劑(ji)卻因為氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性ji強沒(mei)有(you)被太多(duo)(duo)(duo)重(zhong)視(shi)。但進入20 世(shi)(shi)紀(ji)70 年代，芬(fen)頓(dun)(dun)試(shi)(shi)(shi)劑(ji)在(zai)環境化(hua)(hua)(hua)學中找到了(le)它的(de)位置，具有(you)去除難降解有(you)機(ji)(ji)污(wu)染物的(de)高(gao)能力的(de)芬(fen)頓(dun)(dun)試(shi)(shi)(shi)劑(ji)，在(zai)印染廢水(shui)(shui)、含油(you)廢水(shui)(shui)、含酚廢水(shui)(shui)、焦化(hua)(hua)(hua)廢水(shui)(shui)、含硝基(ji)苯(ben)廢水(shui)(shui)、二(er)苯(ben)胺(an)廢水(shui)(shui)等(deng)廢水(shui)(shui)處(chu)理中體現(xian)了(le)很(hen)廣(guang)泛的(de)應(ying)用(yong)。 當芬(fen)頓(dun)(dun)發(fa)現(xian)芬(fen)頓(dun)(dun)試(shi)(shi)(shi)劑(ji)時(shi)，尚不(bu)(bu)清楚過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫與(yu)二(er)價鐵離(li)子(zi)反(fan)應(ying)到底(di)生成了(le)什么氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)具有(you)如(ru)此(ci)強的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)能力。二(er)十多(duo)(duo)(duo)年后，有(you)人假設可能反(fan)應(ying)中產生了(le)羥基(ji)自由基(ji)，否則，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性不(bu)(bu)會有(you)如(ru)此(ci)強。因此(ci)，以后人們采(cai)用(yong)了(le)一個(ge)較廣(guang)泛引用(yong)的(de)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)方(fang)程式來描述(shu)芬(fen)頓(dun)(dun)試(shi)(shi)(shi)劑(ji)中發(fa)生的(de)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)：

Fe2+ + H2O2→Fe3+ + （OH）-+OH·①

從上式(shi)可(ke)以看出，1mol的(de)(de)(de)(de)(de)H2O2與1mol的(de)(de)(de)(de)(de)Fe2+反應后生(sheng)成(cheng)(cheng)1mol的(de)(de)(de)(de)(de)Fe3+，同時伴(ban)隨生(sheng)成(cheng)(cheng)1mol的(de)(de)(de)(de)(de)OH-外(wai)加(jia)1mol的(de)(de)(de)(de)(de)羥基(ji)(ji)自(zi)由(you)基(ji)(ji)。正(zheng)是羥基(ji)(ji)自(zi)由(you)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)，使得芬(fen)頓試(shi)(shi)劑具有(you)強的(de)(de)(de)(de)(de)氧化(hua)能力(li)。據計算在(zai)pH = 4 的(de)(de)(de)(de)(de)溶液中(zhong)，OH·自(zi)由(you)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化(hua)電勢高達2. 73 V。在(zai)自(zi)然界中(zhong)，氧化(hua)能力(li)在(zai)溶液中(zhong)僅次于氟(fu)氣。因此(ci)，持久(jiu)性有(you)機物，特別是通常的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)劑難以氧化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)芳香類(lei)化(hua)合(he)物及(ji)一(yi)些雜環(huan)類(lei)化(hua)合(he)物，在(zai)芬(fen)頓試(shi)(shi)劑面前全部被無(wu)選擇氧化(hua)降解掉。1975 年,美(mei)國(guo)環(huan)境化(hua)學家Walling C 系統研究了芬(fen)頓試(shi)(shi)劑中(zhong)各類(lei)自(zi)由(you)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)種類(lei)及(ji)Fe 在(zai)Fenton 試(shi)(shi)劑中(zhong)扮演的(de)(de)(de)(de)(de)角色，得

如下化學(xue)反(fan)應(ying)方程(cheng)：

H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+ ②

O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2·③

可以看(kan)出,芬(fen)頓試劑中除了產生1 摩爾的(de)OH·自(zi)(zi)由(you)(you)(you)基(ji)外,還(huan)伴隨著生成1 摩爾的(de)過氧自(zi)(zi)由(you)(you)(you)基(ji)O2·，但是過氧自(zi)(zi)由(you)(you)(you)基(ji)的(de)氧化電勢只有1.3 V左右，所以，在芬(fen)頓試劑中起主要(yao)氧化作用的(de)是OH·自(zi)(zi)由(you)(you)(you)基(ji)。

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