fenton reagent

定義：由過氧化氫與亞鐵離子類組成的具有強氧化性的體系。

學(xué)科：化工_煉油與化工企業(yè)健康-安全-環(huán)境管理_環(huán)境保護

相關(guān)名詞：過氧化氫 氧化還原反應(yīng) 自由基

圖片來源：視覺中國

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過氧化氫（H₂O₂）是弱酸性的無色透明液體，它的許多物理性質(zhì)與水相似，可與水以任意比例混合，過氧化氫的水溶液也叫雙氧水。當(dāng)過氧化氫的質(zhì)量分數(shù)達86％時，要進行適當(dāng)?shù)陌踩幚?，以防止爆炸。在處理污染物時，一般使用質(zhì)量分數(shù)為35％的過氧化氫。過氧化氫的氧化還原性在不同的酸、堿和中性條件下有所不同。使用過氧化氫溶液作為氧化劑，是由于其分解產(chǎn)物為水和二氧化碳，不產(chǎn)生二次污染，因此它也是一種綠色氧化劑。

溶液中微量存在的雜質(zhì)，如金屬離子（如Fe³⁺，Cu²⁺）和非金屬、金屬氧化物等都能催化過氧化氫的均相和非均相分解。芬頓試劑是加入亞鐵離子（Fe²⁺）時，與過氧化氫發(fā)生作用，能夠產(chǎn)生高反應(yīng)活性的羥基自由基（·OH）的試劑。過氧化氫產(chǎn)生氧化性極強的羥基自由基，能夠使水中有機物得以氧化而降解。

芬頓氧化修復(fù)技術(shù)具有以下特點：

1.芬頓試劑反應(yīng)中能產(chǎn)生大量的羥基自由基，具有很強的氧化能力，與污染物反應(yīng)時具有快速、無選擇性的特點；

2.芬頓氧化是一種物理-化學(xué)處理過程，很容易加以控制，滿足處理需要，對操作設(shè)備要求不是太高；

3.芬頓試劑既可作為單獨處理單元，又可與其他處理過程相匹配，如作為生化處理的前處理；

4.典型的芬頓氧化反應(yīng)需要在酸性條件下才能順利進行，這樣會對環(huán)境帶來一定的危害；

5.實際處理污染土壤時，芬頓反應(yīng)是放熱反應(yīng)，會產(chǎn)生大量的熱，操作時要注意安全；

6.芬頓氧化對生物難以降解的污染物具有極強的氧化能力，而對于一些生物易降解的小分子反而不具備優(yōu)勢。

芬頓氧化反應(yīng)速率極快，遵循二級動力學(xué)，在酸性條件下效率最高，在中性到強堿性條件下效率較低。土壤包含多種成分的非均相多介質(zhì)體系，在土壤修復(fù)中，芬頓反應(yīng)的影響因素更復(fù)雜。很多成分會通過影響過氧化氫的分解路徑、羥基自由基產(chǎn)生效率及污染物的結(jié)合狀態(tài)而影響被吸附污染物的芬頓氧化效率。一般認為，羥基自由基只與水相中自由態(tài)的污染物反應(yīng)，但是有研究表明在某些條件下，高劑量的過氧化氫也可直接氧化土壤中吸附態(tài)的污染物，芬頓氧化反應(yīng)的速率遠遠大于化學(xué)物質(zhì)從土壤上脫附的速率。隨著人們對芬頓氧化反應(yīng)研究的深入，這項新興的環(huán)境修復(fù)技術(shù)正越來越廣泛地應(yīng)用于土壤有機污染的治理。

（延伸閱讀作者：河北師范大學(xué) 于博榮）

責(zé)任編輯：張鵬輝