次氯酸鈉氧化降解水楊酸的反應研究.pdf

1、近年來藥品和個人護理用品(PPCPs)類污染物向環(huán)境中的排放量越來越大，而傳統(tǒng)污水處理的工藝對這類污染物的降解效果并不明顯，導致了PPCPs類物質在水體環(huán)境的中的含量一直在增長，呈現(xiàn)出了一種假持續(xù)性現(xiàn)象，從而受到了人們的關注。水楊酸具有許多藥理作用，可以消炎抗菌，可以作為防腐劑，在醫(yī)藥和化妝品等行業(yè)中被廣泛的使用，目前于多種水環(huán)境中均已檢測出水楊酸類的污染物。水楊酸對眼睛有刺激性，皮膚如果持續(xù)性的接觸到高濃度水楊酸可能會被灼傷，短時間內

2、反復接觸水楊酸也可能引發(fā)皮炎。水楊酸也可以刺激人體呼吸系統(tǒng)，引發(fā)咳嗽或著肺部和胸部的不適;當人體攝入水楊酸時，會對腸胃與粘膜產(chǎn)生刺激;水楊酸可以和機體內的白蛋白質產(chǎn)生反應，引發(fā)水楊酸中毒，導致腎損害等。次氯酸鈉是一種具有強氧化性的氧化劑，使用方便安全，易于儲存，被廣泛的用于有機物氧化和污水消毒。本文主要探討次氯酸鈉氧化水楊酸的降解反應，以及反應的影響因素和產(chǎn)物毒性。
　　本文研究了以次氯酸鈉作為氧化劑來氧化水楊酸的氧化降解效果，結

3、果顯示，次氯酸鈉可以有效地氧化降解水楊酸。分別以水楊酸與次氯酸鈉作為單一變量時，次氯酸鈉氧化去除水楊酸的反應均顯示為假一級反應，既其氧化過程可以近似的看作符合二級反應的動力學模型。增大次氯酸鈉有效氯的濃度有利于加快反應的進行，然而增大水楊酸的濃度，表觀反應速率常數(shù)會減小。pH對該反應有著非常大的影響，反應速率常數(shù)會隨著pH值的減小而增大。反應體系的溫度對于整個反應的過程有著較大的影響，其影響符合范特霍夫規(guī)則，次氯酸鈉氧化降解水楊酸反應的

4、表觀活化能Ea=43.22 k J·mol-1，反應溫度越高，氧化降解去除效果越好。通過測定反應過程的TOC發(fā)現(xiàn)，水楊酸被次氯酸鈉氧化降解生成CO2、H2O以及一部分難以礦化的有機物。明亮發(fā)光桿菌的毒性測試，其結果表明，在整個反應的過程中，反應系統(tǒng)的毒性是在不斷變化的，初始樣品的抑制率高，毒性最強;，反應進行到最后，抑制率很低，毒性很小;中間過程中隨著時間的推移毒性的強弱會產(chǎn)生波動。
　　論文同時還研究了水中共存物質對次氯酸鈉氧化

5、水楊酸的影響。結果表明，亞硝酸根離子會同次氯酸鈉發(fā)生反應，從而降低水楊酸的降解反應，水楊酸的降解速率隨著 NO2-濃度的增加而減慢。鋅離子和硫酸根離子以及吐溫-80對于該反應沒有明顯效果，基本上不影響反應的降解速率。銅離子和溴離子可以影響該反應，當溶液中含有一定濃度的銅離子和溴離子時，反應速率會加快，且反應速率常數(shù)隨著Cu2+和Br-濃度的增加而增大。腐殖酸的存在會抑制次氯酸鈉氧化水楊酸的反應，且抑制效果隨著其濃度的增大而增加。十二烷基