芬頓試劑

用於處理工業廢水的試劑

是以亞鐵離子(Fe2+)為催化劑用過氧化氫(H2O2)進行化學氧化的廢水處理方法。由亞鐵離子與過氧化氫組成的體系,也稱芬頓試劑,它能生成強氧化性的羥基自由基,在水溶液中與難降解有機物生成有機自由基使之結構破壞,最終氧化分解

概述


芬頓氧化法可有效地處理含硝基苯ABS等有機物的廢水以及用於廢水的脫色、除惡臭。

芬頓試劑的歷史


1894年, 法國化學家Fenton首次發現有機物在(H2O2)與Fe組成的混合溶液中能被迅速氧化,當時很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酯類均可被氧化為無機態,氧化效果十分明顯。後人將這種混合溶液稱為Fenton試劑。Fenton試劑是由過氧化氫和亞鐵離子混合得到的一種強氧化劑,特別適用於某些難治理的或對生物有毒性的工業廢水的處理。

芬頓反應


芬頓反應是以亞鐵離子為催化劑的一系列自由基反應。主要反應大致如下:
Fe2+ +H2O2==Fe3+ +OH-+HO·
Fe3+ +H2O2+OH-==Fe2+ +H2O+HO·
Fe3+ +H2O2==Fe2+ +H+ +HO2
HO2+H2O2==H2O+O2↑+HO·
芬頓試劑通過以上反應,不斷產生HO·(羥基自由基,電極電勢2.80EV,僅次於F2),使得整個體系具有強氧化性,可以氧化氯苯氯化苄、油脂等等難以被一般氧化劑(氯氣次氯酸鈉二氧化氯臭氧,臭氧的電極電勢只有2.23EV)氧化的物質。
以氯苯為例,C6H5Cl---------------(Fe2+ H2O2)→CO2+H2O+HCl
芬頓試劑的影響因素
根據上述Fenton試劑反應的機理可知,OH ·是氧化有機物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH-]決定了OH·的產量,因而決定了與有機物反應的程度。影響該系統的因素包括溶液pH值、反應溫度、H2O2投加量及投加方式、催化劑種類、催化劑與H2O2投加量之比等。