芬顿试剂
芬顿试剂],亦称Fenton试剂。是指由过氧化氢和亚铁离子组成的具有强氧化性的体系。由芬顿于19世纪90年代发明,用于氧化土壤中的有机物。溶液的pH、反应温度是影响氧化效果的主要因素。芬顿试剂的氧化性在pH3〜5之间为最佳,这种混合体系亦称标准芬顿试剂。以标准芬顿试剂为基础,通过改善反应机制、增加光照、电化学反应或引入适当的配体,可以得到一系列机理相似的类芬顿试剂,如改性-芬顿试剂、光-芬顿试剂、电-芬顿试剂和配体-芬顿试剂等1。
基本信息
- 中文名
芬顿试剂
- 外文名
Fenton’s reagent
- 发现者
法国化学家Fenton H J
- 发现时间
1894年
- 作用
处理工业废水
- 特点
氧化能力强
研究历史
Fenton(中文译为芬顿)是为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。1894年,化学家FentonHJ发现,过氧化氢(H2O2)与二价铁离子Fe2+的混合溶液具有强氧化性,可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态,氧化效果十分显著。后人将这种混合溶液称为Fenton试剂。但此后半个多世纪中,这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。但进入20世纪70年代,芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置,它一种强氧化剂,特别适用于有毒难降解的工业废水的处理2。
自芬顿试剂及芬顿反应发现以来,有关芬顿反应的研究主要用于有机合成、酶促反应以及细胞损伤机理和应用,这为人们分析还原性有机物和选择性氧化有机物提供了一种新的方法。1964年,加拿大学者Eisenhaner首次将芬顿试剂应用到水处理中。他用芬顿试剂处理ABS废水,ABS的去除率高达99%。芬顿氧化技术具有高效、廉价、选择性小等特点,芬顿氧化法作为一种高级氧化技术(Advanced Oxidation Process,AOP)应用于环境污染物处理领域,引起了国内外科学家的极大关注3。
主要特点
Fenton试剂具有下列特点:
(1)氧化能力强。
(2)过氧化氢分解成羟基自由基的速度很快,氧化速率也较高。
(3)羟基自由基具有很高的电负性或亲电性。
(4)处理效率较高,处理过程中不引入其他杂质,不会产生二次污染。
(5)由于是一种物理化学处理方法,很容易加以控制,容易满足处理要求。
(6)既可以单独使用,也可以与其他工艺联合使用,以降低成本,提高处理效果。可与生物处理法联用,作为生物处理的预处理,提高废水可生化性,或者作为生物处理后的深度处理,提高出水的水质。
(7)对废水中干扰物质的承受能力较强,操作与设备维护比较容易,使用范围比较广。
作用
芬顿氧化反应在废水处理中的研究进展:芬顿试剂具有很强的氧化性,而且其氧化性没有选择性,能适应各种废水的处理。
处理氰化物
氰化物是剧毒性的物质,在废水的排放中都要严格控制氰化物的含量。芬顿试剂可有效地处理氰化物,处理过程中,游离的氰化物分两步被分解,反应如下:
CN-+H2O2→CNO-+H2O
CNO-+2H2→NH3+HC3O-
处理酚类