什么是高級(jí)氧化法?
氧化就是使用氧化劑對(duì)有機(jī)或者無(wú)機(jī)物進(jìn)行氧化還原的化學(xué)過(guò)程。而氧化劑分為很多種，常見(jiàn)的有過(guò)氧化氫、*、重鉻酸鉀、二氧化氯等，他們的主要特點(diǎn)是有高價(jià)位的離子起到氧化作用；而高級(jí)氧化法的特點(diǎn)是以羥基自由基·OH為主要氧化劑與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。
羥基自由基是一種*的化學(xué)氧化劑，它的氧化電位3.06比普通氧化劑(如臭氧2.07、1.36、過(guò)氧化氫1.77)高得多。
反應(yīng)中，生成的有機(jī)自由基·OH可以繼續(xù)參加·OH的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或者通過(guò)生成有機(jī)過(guò)氧化物自由基后，進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物CO2和H2O，從而達(dá)到了氧化分解有機(jī)物的目的。高級(jí)氧化分為很多種，比如過(guò)氧化氫為主體的氧化法，如Fenton氧化法。H2O2在催化劑的作用下，和亞鐵鹽能生成兩種活潑的氫氧自由基，可以高效氧化有機(jī)物。
其他的氧化方法還有*氧化法、濕式氧化法等。臭氧發(fā)生器
這里專家給大家講一下臭氧的高級(jí)氧化方法。在各個(gè)高校、研究所試驗(yàn)過(guò)程中具有重要的指導(dǎo)意義：
臭氧同污染物的反應(yīng)機(jī)理包括直接反應(yīng)(臭氧同有機(jī)物直接反應(yīng))和間接反應(yīng)(臭氧分解產(chǎn)生·OH，·OH同有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng))。O3 的直接反應(yīng)具有較強(qiáng)的選擇性，一般是破壞有機(jī)物的雙鍵結(jié)構(gòu)；間接反應(yīng)一般不具有選擇性，在水中O3 生成·OH主要有以下3種途徑: 在堿性條件下分解生成·OH，在紫外光作用下生成·OH和在金屬催化劑催化下生成·OH。
1)O3/UV工藝
O3/UV工藝機(jī)理的解釋目前有兩種。當(dāng)O3被紫外光照射時(shí)，首先產(chǎn)生游離氧自由基(·O)，然后·O與水反應(yīng)產(chǎn)生·OH
O3→O·+O2
O·+H20→2OH·臭氧發(fā)生器
另一種O3/UV過(guò)程首先產(chǎn)生H2O2，然后H2O2在紫外光的照射下分解生成·OH。
1/3O3+H2O→H2O2
H2O2→2OH·臭氧發(fā)生器
需要注意的是：
1、這里的UV燈一定要選擇特定波長(zhǎng)的，否則不但起不到作用，還會(huì)對(duì)臭氧起到分解作用。
2、臭氧/UV工藝一般用于凈水處理，北京同林把此工藝用在游泳池水處理中，取得了非常良好的效果。
2)O3/金屬催化劑工藝
該工藝以固體金屬、金屬鹽及其氧化物為催化劑，加強(qiáng)臭氧反應(yīng)。目前普遍推測(cè)其可能具有兩種反應(yīng)機(jī)理:其一，催化劑僅僅作為吸收劑，O3 和·OH作為主要的氧化劑；其二，催化劑不僅同臭氧反應(yīng)，還同有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)。
目前，從實(shí)際工程應(yīng)用中，使用中國(guó)煤炭科學(xué)研究院研發(fā)的催化劑，可以提高20-50%的氧化性能。
3)O3/H2O2工藝
在O3水溶液中添加H2O2會(huì)顯著加快O3分解產(chǎn)生·OH的速率其反應(yīng)為
O3+OH-→HO2-+O2
當(dāng)溶液中存在H2O2時(shí)，它會(huì)部分離解產(chǎn)生HO-
2H2O2→HO2-+H3O+臭氧發(fā)生器
上述反應(yīng)生成的HO2-是·OH形成的誘發(fā)劑。其機(jī)理如下
O3+HO2-→HO2·+O3-· HO2·→H++O2-·
O2-·+O3→O2+O3-
O-2·+H+→HO3
HO3→OH·+O2
OH·+O3→HO2·+O2
該工藝是處理飲用水和有機(jī)廢水的方法之一。
日本從20世紀(jì)70年代后期開(kāi)始研究O3/H2O2工藝處理高濃度有機(jī)廢水，美國(guó)則在20世紀(jì)80年代將該工藝用于處理城市污水中的揮發(fā)性有機(jī)物。
臭氧使用此工藝，處理電鍍廢水，取得非常良好的效果。用戶很多時(shí)候發(fā)現(xiàn)單純用臭氧也有效果，但是初期的效果并不明顯，后期才開(kāi)始展現(xiàn)出效果。這是因?yàn)椋瑥U水中有很多可被氧化的物質(zhì)，臭氧會(huì)優(yōu)先與反應(yīng)速度快的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，而另外一種物質(zhì)則無(wú)法達(dá)到處理的目的。
而羥基自由基·OH與不同有機(jī)物質(zhì)的反應(yīng)速率常數(shù)相差很小，羥基自由基是一種選擇性很小的氧化劑，當(dāng)水中存在多種污染物質(zhì)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)一種物質(zhì)得到降解而另一種則基本不變的情況。所以使用高級(jí)氧化法可以取得事半功倍的效果，就源于此。
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