【芬頓反應器的介紹】  

Fenton（中(zhong)(zhong)文譯為(wei)芬(fen)(fen)(fen)頓(dun)(dun)）是為(wei)數(shu)不(bu)(bu)多(duo)的(de)(de)(de)以(yi)人(ren)名命名的(de)(de)(de)無機(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)之一。1893年(nian),化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)家Fenton HJ 發現(xian)，過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)(H2O2) 與二(er)價鐵離(li)子的(de)(de)(de)混合溶(rong)液具有(you)(you)(you)(you)強氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)，可以(yi)將當時很多(duo)已知的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物如(ru)羧酸、醇(chun)、酯類氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)無機(ji)態，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效果(guo)十(shi)分(fen)顯著。但(dan)此(ci)后(hou)半個多(duo)世(shi)(shi)紀(ji)中(zhong)(zhong)，這(zhe)種氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)卻因為(wei)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)ji強沒(mei)有(you)(you)(you)(you)被太多(duo)重視。但(dan)進入20 世(shi)(shi)紀(ji)70 年(nian)代(dai)，芬(fen)(fen)(fen)頓(dun)(dun)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)在環境(jing)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)中(zhong)(zhong)找(zhao)到(dao)了它的(de)(de)(de)位置，具有(you)(you)(you)(you)去除(chu)難降解(jie)有(you)(you)(you)(you)機(ji)污染(ran)(ran)物的(de)(de)(de)高能(neng)力的(de)(de)(de)芬(fen)(fen)(fen)頓(dun)(dun)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)，在印染(ran)(ran)廢(fei)水(shui)(shui)、含油廢(fei)水(shui)(shui)、含酚廢(fei)水(shui)(shui)、焦(jiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)廢(fei)水(shui)(shui)、含硝基苯廢(fei)水(shui)(shui)、二(er)苯胺廢(fei)水(shui)(shui)等(deng)廢(fei)水(shui)(shui)處理中(zhong)(zhong)體(ti)現(xian)了很廣(guang)泛的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)。 當芬(fen)(fen)(fen)頓(dun)(dun)發現(xian)芬(fen)(fen)(fen)頓(dun)(dun)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)時，尚(shang)不(bu)(bu)清楚過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)與二(er)價鐵離(li)子反應(ying)(ying)到(dao)底生成了什(shen)么氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)具有(you)(you)(you)(you)如(ru)此(ci)強的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)力。二(er)十(shi)多(duo)年(nian)后(hou)，有(you)(you)(you)(you)人(ren)假設可能(neng)反應(ying)(ying)中(zhong)(zhong)產生了羥(qian)基自由基，否(fou)則，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)不(bu)(bu)會有(you)(you)(you)(you)如(ru)此(ci)強。因此(ci)，以(yi)后(hou)人(ren)們采用(yong)(yong)了一個較廣(guang)泛引用(yong)(yong)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)方程式來描述芬(fen)(fen)(fen)頓(dun)(dun)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)(zhong)發生的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)(ying)：

Fe2+ + H2O2→Fe3+ + （OH）-+OH·①

從上式(shi)可以(yi)看出(chu)，1mol的(de)(de)H2O2與1mol的(de)(de)Fe2+反(fan)應(ying)后生成1mol的(de)(de)Fe3+，同時伴隨生成1mol的(de)(de)OH-外加1mol的(de)(de)羥基自(zi)(zi)由(you)(you)(you)基。正是羥基自(zi)(zi)由(you)(you)(you)基的(de)(de)存在(zai)，使得(de)(de)芬頓試(shi)劑(ji)具有(you)強的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)能(neng)力。據計算在(zai)pH = 4 的(de)(de)溶液中(zhong)(zhong)，OH·自(zi)(zi)由(you)(you)(you)基的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)電勢高達2. 73 V。在(zai)自(zi)(zi)然界中(zhong)(zhong)，氧(yang)化(hua)(hua)能(neng)力在(zai)溶液中(zhong)(zhong)僅次于氟氣(qi)。因(yin)此，持久(jiu)性有(you)機物(wu)，特(te)別是通常的(de)(de)試(shi)劑(ji)難以(yi)氧(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)芳香類化(hua)(hua)合(he)物(wu)及(ji)一些雜環類化(hua)(hua)合(he)物(wu)，在(zai)芬頓試(shi)劑(ji)面前全部被(bei)無選擇氧(yang)化(hua)(hua)降解掉。1975 年,美(mei)國環境(jing)化(hua)(hua)學家(jia)Walling C 系統研究了芬頓試(shi)劑(ji)中(zhong)(zhong)各(ge)類自(zi)(zi)由(you)(you)(you)基的(de)(de)種類及(ji)Fe 在(zai)Fenton 試(shi)劑(ji)中(zhong)(zhong)扮演(yan)的(de)(de)角色，得(de)(de)

如下化學反應方程：

H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+ ②

O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2·③

可以(yi)看(kan)出,芬頓試劑中(zhong)除了產(chan)生(sheng)1 摩爾的(de)OH·自由(you)基外,還伴(ban)隨著(zhu)生(sheng)成1 摩爾的(de)過(guo)(guo)氧(yang)自由(you)基O2·，但(dan)是(shi)過(guo)(guo)氧(yang)自由(you)基的(de)氧(yang)化電勢只(zhi)有1.3 V左右，所以(yi)，在芬頓試劑中(zhong)起主要氧(yang)化作(zuo)用的(de)是(shi)OH·自由(you)基。

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