芬顿试剂实验方案最终版

1、环境工程专业实践方案 I-R 分 顿 试 剂 氧 化 技 术 的 应 用 组员：王杰、王群超 王维、王秋林 芬顿试剂氧化技术应用实验 一、实验目的： 1、探究对芬顿试剂氧化能力的影响因素 2、确定其最佳氧化条件。 二、实验原理： 由亚铁离子与过氧化氢组成的体系， 称为芬顿试剂，它能生成强 氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使 之结构破坏，最终氧化分解。 芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。主要反应 大致如下： Fe2+ +H2O2=Fe3+ +OH-+HO Fe3+ +H2O2+OH-=Fe2+ +H2O+HO Fe3 +H2O2=Fe2 +H +HO2 日

2、02+出02=出0+02匸 +HO 芬顿试剂通过以上反应，不断产生 H0 （羟基自由基，电极电 势2.80EV,仅次于F2）,使得整个体系具有强氧化性，可以氧化氯苯、 氯化苄、油脂等等难以被一般氧化剂（氯气，次氯酸钠，二氧化氯， 臭氧，臭氧的电极电势只有2.23EV）氧化的物质。 根据上述Fen to n试剂反应的机理可知，0H 是氧化有机物 的有效因子，而Fe2+、H2O2、0H-决定了 0H 的产量，因而决定 了与有机物反应的程度。 影响该系统的因素包括溶液 pH值、反应温度、H2O2投加量及 投加方式、催化剂种类、催化剂与 H2O2投加量之比等。 三、实验装置设备与药品试剂： 装置与设备

3、：1、锥形瓶；2、pH计；3、容量瓶；4、烧杯； 5、可见分光光度计；6摇床振荡器；7、电加热 器； 实验药品与试剂：1、FeSQ.7H2O2；2、出。2（30%）； 3、甲基橙印染废水样品；4、稀硫酸； 5、蒸馏水 水样的选着： 实验室采用浓度为50mg/L的甲基橙水溶液作为模拟有机废水。 选择甲基橙水溶液作模拟有机废水的原因，只采用甲基橙成分单一， 而且甲基橙属于分析纯，相对于工业级的染料能更准确更容易地把握 反应的规律和本质。 甲基橙操作液的配置： 称取0.05g无水甲基橙固体，定容到1000ml的容量瓶即得所需 50mg/L操作液现配现用。 四、实验步骤： （一）、FeSQ.7H2O投

4、加量的影响 1、分别取100ml废水置于6个锥形杯中，编号1-7号。 2、用H2SO4溶液调节每个锥形瓶中废水pH为3。 3、出。2（30%）投加量为 40ml/L。 4、分别控制1-7号锥形瓶中FeSC4.7H2O为2 g/L、3 g/L、4 g/L、 5 g/L、6 g/L、7 g/L, 7号锥形瓶做空白实验。 5、将1-7号锥形瓶置于摇床反应半小时。 6、以吸收波长为480nm用分光光度测定各锥形瓶的分光光度， 数据记录在表一中。 （二）、H2O2投加量的影响 1、分别取100ml废水置于7个锥形杯中，编号1-7号。 2、用H2SO4溶液调节每个锥形瓶中废水pH为3。 3、FeSC4.7

5、H2O投加量控制在一中得出的最佳量。 4、分别向 1-6 号锥形瓶中加 20 ml/L、30 ml/L、40 ml/L、50 ml/L、 60 ml/L、70 ml/L的 出。2（30%），7号锥形瓶做空白式样。 5、将1-7号锥形瓶置于摇床反应半小时。 6、以吸收波长为480nm用分光光度测定各锥形瓶的分光光度， 数据记录在表二中。 （三）、最佳pH值得确定 1、分别取100mL的废水置于7个锥形瓶中，编号1-7。 2、用H2SO4溶液调节1-6每个锥形瓶的pH值，分别为2、3、4、 5、6，7号锥形瓶做空白实验。 3、分别向1-7号锥形瓶中加入FeS04.7H2O H2O2（30%）,加入

6、 的量控制在一、二中得出的最佳量。 4、将1-7号锥形瓶置于摇床反应半个小时 5、以吸收波长为480nm用分光光度测定各锥形瓶的分光光度， 数据记录在表三中。 （四八 反应时间的影响 1、分别取100ml废水置于7个锥形杯中，编号1-7号。 2、用H2SO4溶液调节每个锥形瓶中废水pH为3。 3、FeSQ.7H2。投加量控制在中一得出的最佳量。 4、出。2（30%）投加量为二中得出的最佳量。 5、 将1-6号锥形瓶置于摇床分别反应10、20、30、40、50、60 分钟。 6、以吸收波长为480nm用分光光度测定各锥形瓶的分光光度， 数据记录在表四中。 （五）、H2O2投加的投加次数的影响 1

7、、取7个锥形瓶依次编号数1-6号，分别取100ml的甲基橙印 染废水放于其中。剩余一个做空白实验。 2、用H2SO4溶液调节每个锥形瓶中废水pH为3。 3、分别向所有的锥形瓶中投加 0.4g的FeSQ.7H2O2。 4、向1号的锥形瓶中投加4ml的双氧水并放于摇床振荡器上。 5、 确定最佳投加时间后，对于其他的锥形瓶，按编号从2到6 分别投加 2ml、1. 3ml、1ml、0.8ml、0.7ml 按投加次数 2、3、 4、5、6分别每隔2min投加一次。并及时放于摇床振荡器上。 6、所有锥形瓶放于摇床振荡器上震荡最佳反应时间为止。 7、对于空白实验，与其他锥形瓶一样，依次调节pH值、投加 0.4g的FeSQ.7H2O2、4ml的双氧水并放于振荡器上震荡 相同时间。 &以吸收波长为480nm用分光光度测定各锥形瓶的分光光度, 数据记录在表五中 五、数据处理： 吸光度采用722型光栅分光光度计来测定。 脱色率计算公式为： n =-(A A) X100%。 Ao 其中：n :为脱色率。 Ao：为反应前的吸光度值。 A :为反应后的吸光光度值。 通过不同反应条件下脱色率的比较，确定最佳芬顿试剂催化氧 化甲基橙水溶液的最佳反应条件 表 编号 1 2 3 4 5 6 7 FeSO4.7H2O g/L 分光光度 表二 编号 1 2