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什么是高級(jí)氧化法?

高級(jí)氧化技術(shù)又稱做深度氧化技術(shù)，以產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(·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)。根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同，可將其分為光化學(xué)氧化、催化濕式氧化、聲化學(xué)氧化、臭氧氧化、 電化學(xué)氧化、Fenton氧化等。

 

氧化就是使用氧化劑對(duì)有機(jī)或者無機(jī)物進(jìn)行氧化還原的化學(xué)過程。而氧化劑分為很多種，常見的有過氧化氫、高錳酸鉀、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 很顯著的特點(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)。

 

羥基自由基是一種極強(qiáng)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、氯氣1.36、過氧化氫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)，或者通過生成有機(jī)過氧化物自由基后，進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為 很終產(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二氧化鈦氧化法、濕式氧化法等。

 

這里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。

 

羥基自由的活性有多強(qiáng)?

 

　　羥基自由基具有極強(qiáng)的得電子能力也就是氧化能力，氧化電位2.8v。是自然界中僅次于氟的氧化劑。與大多數(shù)有機(jī)污染物都可以發(fā)生快速的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，無選擇性地把有害物質(zhì)氧化成CO2、H2O或礦物鹽。

 

高級(jí)氧化法的特點(diǎn)

 

　　優(yōu)點(diǎn)：氧化能力強(qiáng)、選擇性小、反應(yīng)速度快、 處理效率高、有效減少THMs生成量。

 

　　缺點(diǎn)：電能和化學(xué)試劑成本比較高，對(duì)反應(yīng)條 件要求比較高(PH，溫度等)，催化劑回收困難。

 

　　例如：Fenton試劑要求PH3.5以下，超臨界水氧化需要374攝氏度，易受懸浮固體和碳酸根的影響。