Fe(Ⅲ)-柠檬酸盐体系中Cr(Ⅵ)还原和酸性黄的协同降解-环境化学.PDF

第32卷　 第3期 环　 境　 化　 学 Vol. 32,No. 3 2013年　 　 3月 ENVIRONMENTAL CHEMISTRY March　 　 2013 DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2013.03.007 Fe(Ⅲ)-柠檬酸盐体系中Cr(Ⅵ)还原和酸性黄的协同降解∗ 1∗∗ 1 2 1 孙　 杰 　 陈果仓 　 田奇峰 　 郑梦靓 (1. 中南民族大学环境工程研究所,武汉,430074;　 2. 十堰市第一中学,十堰,442000) 摘　 要　 研究了在紫外光照射下,Fe(Ⅲ)-柠檬酸盐体系同时还原Cr(Ⅵ)和氧化酸性黄.同时,考察了溶液的 3- pH值、Fe(Ⅲ)的浓度、柠檬酸盐(cit )的浓度、酸性黄(AY)的浓度以及Cr(Ⅵ)的初始浓度对反应速率的影 响.分析了光反应动力学.研究结果表明,Cr(Ⅵ)的光还原和酸性黄的氧化互相促进,具有协同效应;Cr(Ⅵ) 光还原的初始速率和酸性黄氧化的初始速率随着Fe(Ⅲ)的浓度、柠檬酸盐的浓度、酸性黄的浓度以及Cr(Ⅵ)的 初始浓度的增加而增大;Cr(Ⅵ)的光还原和酸性黄光氧化的表观动力学方程分别为:- dC / dt = Cr(Ⅵ) 0.16 0.4 3- 0.11 0.37 0.72 0.74 3- 0.42 0.3 0．1123[Cr(Ⅵ)] [Fe(Ⅲ)] [cit ] [AY] , -dC / dt=0.0916[Cr(Ⅵ)] [Fe(Ⅲ)] [cit ] [AY] . AY 关键词　 协同效应,铬,酸性黄,铁(Ⅲ)-柠檬酸盐体系,光还原,光氧化. [1] 工业的迅速发展给生态环境带来了严重的污染,来源于机械、航空、医疗器械 等工业的含铬废水 以及印染行业的印染废水大量排入水体,使水质恶化,威胁着人类健康.水中铬污染主要来源于六价铬, 六价铬的毒性比三价铬几乎大一百倍,六价铬一般通过化学还原成三价铬,然后用沉淀的方法去除,但 [2] 该方法需要消耗化学试剂,并产生较多的化学污泥 ,因此利用光催化还原Cr(Ⅵ)被认为是一种较经 [3-4] 济而简便的处理方法 . 染料废水主要来源于染料及染料中间体的生产行业,其废水组分复杂、COD浓度高、色度大,并向 [5] 着抗氧化、抗生物降解方向发展 . 3- 3+ [6] 柠檬酸盐(cit )能与Fe 形成较强配合物,光照下在水中可快速发生光化学反应 ,有研究表明 [7] 该体系容易光解,光化学活性高,是大气中H O 的重要来源 , 同时Fe(Ⅲ)还原生成的Fe(Ⅱ)可与 2 2 [8] [9] H O 按Fento