FTC 芬頓反應(yīng)器

FTC 芬頓反應(yīng)器

工作原理

無機(jī)化學(xué)反應(yīng)過程，是過氧化氫(H 2 O 2 ) 與二價鐵離子Fe的混合溶液將很多
已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài)。反應(yīng)具有去除難降解有機(jī)
污染物的高能力，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢
水、二苯胺廢水等廢水處理中有很廣泛的應(yīng)用。
Fenton（中文譯為芬頓）是為數(shù)不多的以人名命名的無機(jī)化學(xué)反應(yīng)之一。
1893年,化學(xué)家Fenton HJ 發(fā)現(xiàn)，過氧化氫(H 2 O 2 ) 與二價鐵離子的混合溶液具
有強(qiáng)氧化性，可以將當(dāng)時很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)
態(tài)，氧化效果十分顯著。但此后半個多世紀(jì)中，這種氧化性試劑卻因?yàn)檠趸?br />FLC芬頓反應(yīng)器選型
*沒有被太多重視。但進(jìn)入20 世紀(jì)70 年代，芬頓試劑在環(huán)境化學(xué)中找到了它的位置，具有去除難降解有機(jī)污染物
的高能力的芬頓試劑，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中體現(xiàn)了
很廣泛的應(yīng)用。 當(dāng)芬頓發(fā)現(xiàn)芬頓試劑時，尚不清楚過氧化氫與二價鐵離子反應(yīng)到底生成了什么氧化劑具有如此強(qiáng)的氧化
能力。二十多年后，有人假設(shè)可能反應(yīng)中產(chǎn)生了羥基自由基，否則，氧化性不會有如此強(qiáng)。因此，以后人們采用了一個
較廣泛引用的化學(xué)反應(yīng)方程式來描述芬頓試劑中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：
Fe 2+  + H 2 O 2 →Fe 3+ +（OH) - + OH·①
從上式可以看出，1mol的H 2 O 2 與1mol的Fe 2+ 反應(yīng)后生成1mol的Fe 3+ ，同時伴隨生成1mol的OH - 外加1mol的羥基自
由基。正是羥基自由基的存在，使得芬頓試劑具有強(qiáng)的氧化能力。據(jù)計(jì)算在pH=4的溶液中，OH·自由基的氧化電勢高
達(dá)2.73V。在自然界中，氧化能力在溶液中僅次于氟氣。因此，持久性有機(jī)物，特別是通常的試劑難以氧化的芳香類化
合物及一些雜環(huán)類化合物，在芬頓試劑面前全部被無選擇氧化降解掉。1975年,美國*環(huán)境化學(xué)家Walling C系統(tǒng)研

究了芬頓試劑中各類自由基的種類及Fe 在Fenton 試劑中扮演的角色，得出如下化學(xué)反應(yīng)方程：
H 2 O 2 + Fe 3+ → Fe 2+ + O 2 + 2H + ② O 2 + Fe 3+ → Fe 2+ + O 2 ·③
可以看出,芬頓試劑中除了產(chǎn)生1 摩爾的OH·自由基外,還伴隨著生成1 摩爾的過氧自由基O 2 ·，但是過氧自由基
的氧化電勢只有1.3V左右，所以，在芬頓試劑中起主要氧化作用的是OH·自由基。