水中微量高錳酸鉀的測(cè)定及其氧化雙酚A的研究.pdf

1、近年來(lái)，由于高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性和其氧化產(chǎn)物二氧化錳的無(wú)毒害性，高錳酸鉀在氧化、混凝、消毒等水處理中的應(yīng)用得到廣泛關(guān)注。高錳酸鉀作為預(yù)氧化藥劑廣泛用于水處理當(dāng)中，然而在以下兩方面還有很多內(nèi)容需要研究，一方面要建立一種簡(jiǎn)便快捷的檢測(cè)高錳酸鉀的方法，以達(dá)到在線(xiàn)檢測(cè)水中殘余高錳酸鉀的目的；另一方面從動(dòng)力學(xué)角度評(píng)價(jià)高錳酸鉀去除水中有機(jī)物的效率。
　　基于高錳酸鉀與2,2′-聯(lián)氮-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（ABTS）反應(yīng)產(chǎn)生的綠色

2、自由基ABTS·+在波長(zhǎng)415nm處有最大吸收，建立了一種利用分光光度計(jì)測(cè)定水中低濃度高錳酸鉀（0~4.66μmol/L）的方法。在pH2.2，ABTS過(guò)量（28.4μmol/L）的條件下，高錳酸鉀濃度與ABTS·+的吸光度呈線(xiàn)性關(guān)系（n=24，R2=0.99，SD<0.02）。高錳酸鉀與ABTS反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量關(guān)系為1:5，產(chǎn)生的綠色自由基能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定存在，其在波長(zhǎng)415nm處的摩爾吸收系數(shù)為(3.34±0.04)×104L/(mol·

3、cm)。該方法對(duì)高錳酸鉀的檢測(cè)限（置信區(qū)間90％）為0.01μmol/L（1.6μg·L-1，以KMnO4計(jì)），靈敏度高，每摩爾高錳酸鉀在波長(zhǎng)415nm處產(chǎn)生的吸光度變化為(16.6±0.03)×104L/(mol·cm)。天然水體對(duì)ABTS法測(cè)定KMnO4基本沒(méi)有影響，但由于水中存在的一些氧化性物質(zhì)與ABTS反應(yīng)，導(dǎo)致空白值較高。在苯酚過(guò)量、pH7.3的條件下，利用ABTS法測(cè)定高錳酸鉀氧化苯酚的二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)為31.4L/(mol

4、·s)。因此，在研究高錳酸鉀氧化動(dòng)力學(xué)中ABTS既可以作為終止劑，又可以作為測(cè)定高錳酸鉀的測(cè)定試劑，填補(bǔ)了從高錳酸鉀濃度變化角度研究動(dòng)力學(xué)的空白。
　　通過(guò)研究pH4.5~9.1范圍內(nèi)高錳酸鉀氧化雙酚A動(dòng)力學(xué)確定其在水處理中氧化去除雙酚A的能力。在高錳酸鉀過(guò)量的情況下，高錳酸鉀氧化雙酚A為假一級(jí)反應(yīng)，總反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)。在pH7.3條件下，高錳酸鉀氧化雙酚的反應(yīng)速率常數(shù)為(68.93±2.70)L/(mol·s)。在pH4.5~7.

5、3范圍內(nèi)，高錳酸鉀氧化雙酚A的反應(yīng)速率常數(shù)基本保持不變，等于雙酚A未電離形態(tài)（BPA）的反應(yīng)速率常數(shù)k1（45L/(mol·s)）；而在pH7.3~9.1范圍內(nèi)，總反應(yīng)速率常數(shù)幾乎呈線(xiàn)性增長(zhǎng)（72~744L/(mol·s)），并與雙酚A的一級(jí)電離形態(tài)（BPA-）所占分?jǐn)?shù)及高錳酸鉀氧化BPA-的反應(yīng)速率常數(shù)k2呈正比。在自來(lái)水中高錳酸鉀氧化雙酚A比在超純水中的氧化速率快，可能是產(chǎn)物二氧化錳的自催化作用抵消了水中有機(jī)物與高錳酸鉀的競(jìng)爭(zhēng)，從而