【正文】 ，分別稱為脂肪(族)酸或芳香(族)酸。同時(shí)，可由醇、醛、不飽和烴、芳烴的側(cè)鏈等來進(jìn)行氧化，或由腈來進(jìn)行水解，或零用格利雅試劑與干冰反應(yīng)等方法來制取。 甲酸甲酸，又稱作蟻酸。由于甲酸的結(jié)構(gòu)特殊，它的一個(gè)氫原子和羧基直接相連。有刺激性氣味。有腐蝕性。它一般是無色透明結(jié)晶，對(duì)人體有害，會(huì)使人體內(nèi)的酸堿度失去平衡，影響兒童的發(fā)育，草酸在工業(yè)中有重要作用，草酸可以除銹。1g溶于7mL水、2mL沸水、100mL乙醚、不溶于苯、氯仿和石油醚。1g水楊酸可分別溶于460ml水、15ml沸水、3ml丙酮、3ml乙醚、42ml氯仿、135ml苯、52ml松節(jié)油、約60ml甘油和80ml石油醚中。熔點(diǎn)157159℃，在光照下逐漸京變色。具有部分酸的通性。OH的反應(yīng)速率是最慢的，因此，草酸在反應(yīng)過程中的積累量通常也是最高的[1]。S1）草酸106乙酸3105107甲酸5 177。而對(duì)于水體COD去除率卻不會(huì)造成太大的影響，這其中產(chǎn)生的差距卻會(huì)對(duì)之后的檢測(cè)與處理工作造成巨大的困擾。這樣的工藝選擇理所當(dāng)然地應(yīng)該成為必不可少同時(shí)也是勢(shì)在必行的工作。OH通過電子轉(zhuǎn)移等途徑可使水中的有機(jī)污染物氧化為二氧化碳和水，從而降解有害物。OH，隨后在O3和H2O2復(fù)合的高級(jí)氧化技術(shù)中被發(fā)現(xiàn)。Hoigne可以說是第一個(gè)系統(tǒng)地提出高級(jí)氧化技術(shù)和機(jī)理的學(xué)者。OH一旦形成，會(huì)誘發(fā)一系列的自由基鏈反應(yīng)，攻擊水體中的各種污染物，直致降解為二氧化碳、水和其他礦物鹽。OH為特點(diǎn)，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使大分子難降解有機(jī)物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)OH無選擇地直接與廢水中的污染物反應(yīng)將其降解為二氧化碳、水和無害鹽， 不會(huì)產(chǎn)生二次污染。高級(jí)氧化過程中不會(huì)產(chǎn)生二次廢物，所以不需要后續(xù)廢物處置或再生設(shè)施。實(shí)際上，在國外，尤其是歐洲，高級(jí)氧化過程處理廢水早已經(jīng)在一些對(duì)經(jīng)濟(jì)成本不敏感的工業(yè)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。在城市污水消毒、醫(yī)院污水處理，以及野外污水處理等方面高級(jí)氧化過程也有應(yīng)用的實(shí)例。隨著對(duì)高級(jí)氧化的深入研究，可望在不久的將來在更多的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但此后半個(gè)多世紀(jì)中，這種氧化性試劑卻因?yàn)檠趸詷O強(qiáng)沒有被太多重視。因此，以后人們采用了一個(gè)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 + H2O2→ Fe + OH + 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[29]。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。 式（12）O2 + Fe→ Fe + O2 自由基外，還伴隨著生成1 摩爾的過氧自由基O2OH自由基，而 光催化氧化法光化學(xué)及光催化氧化法是目前研究較多的一項(xiàng)高級(jí)氧化技術(shù)。光催化氧化技術(shù)利用光激發(fā)氧化將OH2O2等氧化劑與光輻射相結(jié)合。UV/H2O2技術(shù)最初用于有機(jī)廢水的處理，到了20世紀(jì)80年代才開始用于飲用水處理。其中直接反應(yīng)是指臭氧與有機(jī)物直接發(fā)生反應(yīng)，這種方式具有較強(qiáng)的選擇性，一般是進(jìn)攻具有雙鍵的有機(jī)物，通常對(duì)不飽和脂肪烴和芳香烴類化合物較有效；間接反應(yīng)是指臭氧分解產(chǎn)生臭氧氧化法的工藝設(shè)施主要由臭氧發(fā)生器和氣水接觸設(shè)備組成。同時(shí)掌握純水儀、臭氧發(fā)生器、電磁攪拌機(jī)、電泵壓濾機(jī)、液相色譜儀等常用實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，并掌握一定程度的實(shí)驗(yàn)技能。裝置配有781磁力加熱攪拌器，通過磁力攪拌使反應(yīng)更快進(jìn)行。終止劑用以終止反應(yīng)進(jìn)行，使取樣的溶液保持于取樣時(shí)的溶液狀態(tài)。當(dāng)通臭氧達(dá)到7 min時(shí)移開曝氣頭，關(guān)閉臭氧發(fā)生器和氧氣瓶。實(shí)驗(yàn)所得的6個(gè)樣加上原溶液總共7個(gè)樣分別用液相色譜儀測(cè)得其相應(yīng)的羧酸含量。反應(yīng)器的取樣口設(shè)在反應(yīng)器偏底部的位置，方便于反應(yīng)溶液的取樣和傾倒廢液的步驟。實(shí)驗(yàn)配制的所測(cè)羧酸初始濃度和臭氧氧化實(shí)驗(yàn)中的羧酸初始濃度一樣，所用終止劑也一樣。之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所得樣品中羧酸濃度的測(cè)定。套在里面的器皿用于安放紫外燈管，而套在外面的器皿則用于裝載反應(yīng)物并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反應(yīng)。取樣口設(shè)在裝置下部偏底部區(qū)域，能較方便地對(duì)反應(yīng)溶液進(jìn)行取樣。 反應(yīng)總時(shí)間為90min，分別在10min，20min，30min，40min，60min，90min時(shí)取樣。1903 。根據(jù)固定相的形式，液相色譜法可以分為柱色譜法、紙色譜法及薄層色譜法。當(dāng)無純物質(zhì)對(duì)照時(shí)，定性鑒定就很困難，這時(shí)需借助質(zhì)譜、紅外和化學(xué)法等配合。輸出泵的功能是將沖洗劑在高壓下連續(xù)不斷地送入柱系統(tǒng)，使混合物試樣在色譜中完成分離過程 。檢測(cè)器的功能是將從色譜柱中流出的已經(jīng)分離的組分顯示出來或轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，主要有紫外吸收檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器和折光示差檢測(cè)器，其中以紫外吸收檢測(cè)器使用最廣。C，每次測(cè)定溶液進(jìn)樣量為10uL。制成的流動(dòng)相為體積比7/93的甲醇/磷酸二氫鉀。圖25 甲酸溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線由甲酸溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線可以看出，甲酸溶液濃度在01000mg/L范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線呈線性關(guān)系變化。取900mL該磷酸溶液與100mL甲醇混勻，用抽濾機(jī)抽濾（ μm），用超聲波脫氣。圖27 草酸溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線用來制作草酸溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線所使用的草酸溶液的初始濃度為：400 mg?L1，300 mg?L1，200 mg?L1，100 mg?L1，50 mg?L1。C，每次測(cè)定溶液進(jìn)樣量為10uL.流動(dòng)相的制備：取200mL甲醇與300mL純水混合，%，用抽濾機(jī)抽濾（ μm），并用超聲波脫氣。用來制作水楊酸溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線所使用的水楊酸溶液的初始濃度為：100 mg?L1，80 mg?L1，60 mg?L1 ，40 mg?L1 ，20mg?L1。如表31，表32和表33所示。從研究中得知，由于單獨(dú)臭氧本身與甲酸的反應(yīng)速率極低，同時(shí)，臭氧在低PH的情況下通過分解產(chǎn)生的OH減少，為平衡溶液中的物質(zhì)濃度，去除后的甲酸又被逆向反應(yīng)回到了原來的甲酸位置，從而造成反應(yīng)后期去除率幾乎為0的結(jié)果。OH，而羥基自由基具體Fenton反應(yīng)產(chǎn)生氧化效果的化學(xué)方程式如下：Fe2+ + H2O2 —— Fe3+ + OH +OH的量也不同，在與小分子羧酸發(fā)生去除反應(yīng)的過程中所造成的去除效果也不同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖32。這是由于在芬頓試劑Fe2+/ H2O2催化氧化體系中，F(xiàn)e2+催化分解H2O2產(chǎn)生OH形成Fe3+，降低處理效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖33。OH反應(yīng)，使部分H2O2發(fā)生無效的分解，從而使H2O2多余的溶液量發(fā)生無效反應(yīng)，故去除率不再明顯增加。其他條件不變。而當(dāng)pH較高時(shí)，去除率有明顯的下降。首先，保持羧酸溶液pH不變。圖35 反應(yīng)時(shí)間對(duì)Fenton氧化法去除小分子羧酸中去除率的影響由圖可知，F(xiàn)enton試劑在515 min之間對(duì)草酸的去除效果上升速度最大，之后的去除率則沒有明顯的增加；而Fenton試劑在520 min之間對(duì)甲酸和水楊酸的去除效果上升速度最大，而在20 min之后，去除率不再明顯的增加。 光催化氧化（UV/H2O2）實(shí)驗(yàn)單獨(dú)使用H2O2作為氧化劑很難將小分子羧酸分解去除，因?yàn)榇藭r(shí)氧化速率很低，所以通常將H2O2與其他物質(zhì)聯(lián)用催發(fā)H2O2的氧化性能，從而達(dá)到去除效果。UV/ H2O2的反應(yīng)機(jī)制是:使一分子的H2O2 首先在紫外光的照射下產(chǎn)生 兩分子的OH來進(jìn)行氧化去除作用[16]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖36。 不同H2O2濃度對(duì)去除率的影響研究不同H2O2濃度對(duì)小分子羧酸去除率的影響。同時(shí)可以看出，在30%H2O2投加量小于5mL時(shí)，小分子羧酸的去除率會(huì)隨著H2O2投加量的增加明顯地提升著，而在30%H2O2投加量等于5mL之后，去除率提升的速率明顯減慢，該現(xiàn)象從圖13中能明顯看出。O2H，而過氧化羥基自由基可能是由于分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，則通過UV/H2O2體系氧化的難度就越大，因此造成對(duì)其去除難度的加大，從而使去除率下降。反應(yīng)初始pH值圖310 不同反應(yīng)初始pH對(duì)UV/H2O2體系氧化去除小分子羧酸去除率的影響 由圖可以看出當(dāng)反應(yīng)初始pH過小或過大時(shí)，三種小分子羧酸的去除率都會(huì)減小，其中，堿性條件下減小的幅度更大，這是因?yàn)閴A性條件下會(huì)消耗H2O2 ，損失較大，而在強(qiáng)酸性條件下，羥基自由基而在光催化（UV/ H2O2）氧化去除小分子羧酸的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)有500mL待處理溶液時(shí)，選擇4mL30%H2O2， H2O2加入待處理溶液中，調(diào)整pH到4，反應(yīng)40min左右，可得較高的去除效果。OH的條件下，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小分子羧酸去除更困難。最后得出結(jié)論：對(duì)于去除500mL500mg/L的甲酸，選擇在pH=3，F(xiàn)e2+用量為1mmol，反應(yīng)時(shí)間為20min時(shí)，去除率可達(dá)97%；對(duì)于去除500mL200mg/L的草酸，選擇在pH=3，F(xiàn)e2+，反應(yīng)時(shí)間為15min時(shí)，去除率可達(dá)98%；對(duì)于去除500mL60mg/L的水楊酸，選擇在pH小于2，F(xiàn)e2+用量為1mmol，反應(yīng)時(shí)間為20min時(shí)，去除率可達(dá)99%。其中，甲酸所能得到的去除率最高，可達(dá)70%；草酸次之，也能夠達(dá)到60%；而對(duì)水楊酸的去除率則比較小，只有45%。OH進(jìn)行反應(yīng)。參考文獻(xiàn)1. 劉正乾，馬軍. 臭氧催化氧化除污染技術(shù)研究進(jìn)展及其應(yīng)用現(xiàn)狀[C]. 全國給水深度處理研究會(huì)2010年年會(huì)論文集，2010，1(1): 615620.2 張文兵，肖賢明，傅家謨等. 過氧化氫高級(jí)氧化技術(shù)去除水中有機(jī)污染物[J]. 中國給水排水，2002，18(3): 89923. 夏萍，張東，(UV/H2O2)高級(jí)氧化工藝在飲用水處理中的應(yīng)用[J].凈水技術(shù)，2012，31(4): 1719，1014 劉正乾，馬軍，趙雷. 載Pt石墨催化臭氧化降解水中草酸的研究[J].環(huán)境科學(xué)， 2007，28(6): 125812635 盛勤芳，田濤，葛伊莉等. 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