【芬頓反應器的介紹】  

Fenton（中(zhong)文譯(yi)為(wei)(wei)芬(fen)(fen)頓(dun)）是為(wei)(wei)數不多(duo)的(de)(de)(de)以人(ren)名命名的(de)(de)(de)無機(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應之一(yi)。1893年,化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)家Fenton HJ 發現，過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)(qing)(H2O2) 與二價鐵離子的(de)(de)(de)混(hun)合(he)(he)溶液具有(you)(you)(you)(you)強氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)，可以將當(dang)(dang)時(shi)很(hen)多(duo)已知的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物如(ru)(ru)羧酸、醇、酯類氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)(wei)無機(ji)態(tai)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)效果十分顯著(zhu)。但(dan)此后半個多(duo)世(shi)紀中(zhong)，這種氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)卻因為(wei)(wei)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)ji強沒有(you)(you)(you)(you)被太多(duo)重視。但(dan)進入20 世(shi)紀70 年代，芬(fen)(fen)頓(dun)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)在環境化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)中(zhong)找(zhao)到(dao)了(le)它的(de)(de)(de)位置，具有(you)(you)(you)(you)去除難降解有(you)(you)(you)(you)機(ji)污染(ran)(ran)物的(de)(de)(de)高能力的(de)(de)(de)芬(fen)(fen)頓(dun)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)，在印染(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)、含油廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)、含酚(fen)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)、焦化(hua)(hua)(hua)(hua)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)、含硝基苯廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)、二苯胺廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)等廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理(li)中(zhong)體現了(le)很(hen)廣(guang)泛的(de)(de)(de)應用(yong)。 當(dang)(dang)芬(fen)(fen)頓(dun)發現芬(fen)(fen)頓(dun)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)時(shi)，尚不清(qing)楚過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)(qing)與二價鐵離子反(fan)(fan)(fan)應到(dao)底生(sheng)成了(le)什么氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)具有(you)(you)(you)(you)如(ru)(ru)此強的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)能力。二十多(duo)年后，有(you)(you)(you)(you)人(ren)假(jia)設可能反(fan)(fan)(fan)應中(zhong)產生(sheng)了(le)羥(qian)基自由(you)基，否則，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)不會有(you)(you)(you)(you)如(ru)(ru)此強。因此，以后人(ren)們(men)采用(yong)了(le)一(yi)個較廣(guang)泛引用(yong)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應方程式來描述芬(fen)(fen)頓(dun)試(shi)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)發生(sheng)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)(fan)(fan)應：

Fe2+ + H2O2→Fe3+ + （OH）-+OH·①

從上式可以看出，1mol的(de)(de)(de)H2O2與(yu)1mol的(de)(de)(de)Fe2+反應(ying)后生成1mol的(de)(de)(de)Fe3+，同時伴隨生成1mol的(de)(de)(de)OH-外加1mol的(de)(de)(de)羥(qian)基(ji)自(zi)(zi)由(you)基(ji)。正是羥(qian)基(ji)自(zi)(zi)由(you)基(ji)的(de)(de)(de)存在，使得芬(fen)(fen)頓試劑(ji)具有(you)強的(de)(de)(de)氧化(hua)能力(li)。據計算在pH = 4 的(de)(de)(de)溶液中(zhong)，OH·自(zi)(zi)由(you)基(ji)的(de)(de)(de)氧化(hua)電勢高達(da)2. 73 V。在自(zi)(zi)然界中(zhong)，氧化(hua)能力(li)在溶液中(zhong)僅次于(yu)氟(fu)氣(qi)。因(yin)此，持久性有(you)機物(wu)，特別是通常的(de)(de)(de)試劑(ji)難以氧化(hua)的(de)(de)(de)芳香類化(hua)合物(wu)及一些雜環類化(hua)合物(wu)，在芬(fen)(fen)頓試劑(ji)面(mian)前全部被無選擇氧化(hua)降(jiang)解掉。1975 年,美國環境化(hua)學家Walling C 系(xi)統研究(jiu)了芬(fen)(fen)頓試劑(ji)中(zhong)各類自(zi)(zi)由(you)基(ji)的(de)(de)(de)種類及Fe 在Fenton 試劑(ji)中(zhong)扮演的(de)(de)(de)角色，得

如下(xia)化學反(fan)應方程：

H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+ ②

O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2·③

可(ke)以看出(chu),芬頓試劑(ji)中(zhong)除了產生1 摩爾的(de)(de)OH·自(zi)由基(ji)(ji)外,還伴隨著生成1 摩爾的(de)(de)過氧(yang)自(zi)由基(ji)(ji)O2·，但是(shi)過氧(yang)自(zi)由基(ji)(ji)的(de)(de)氧(yang)化(hua)電勢只有1.3 V左(zuo)右，所以，在(zai)芬頓試劑(ji)中(zhong)起主要(yao)氧(yang)化(hua)作用的(de)(de)是(shi)OH·自(zi)由基(ji)(ji)。

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