Applicazioni della reazione di Fenton:
Questo processo può essere utilizzato per acque reflue, terreni contaminati e fanghi con le seguenti azioni:
- Distruzione degli inquinanti organici
- Riduzione della tossicità
- Miglioramento della biodegradabilità
- Rimozione BOD/COD
- Rimozione di odori e colori
- Distruzione della resina nei fanghi contaminati da radioattività
Come funziona la reazione di Fenton ?
Dopo l’aggiunta del ferro e del perossido di idrogeno, essi reagiranno insieme per generare dei radicali idrossili come si vede nelle seguenti equazioni:
Fe2+ + H2O2 —-> Fe3+ + .OH + OH-
Fe3+ + H2O2 —-> Fe2+ + .OOH + H+
La gamma tipica per la dose di ferro è 1 parte di Fe per 5-25 parti di H2O2.
Dopo di che i radicali idrossili reagiranno con gli inquinanti per ossidarli. In realtà i radicali idrossili possono reagire secondo 4 tipi di reazioni con gli inquinanti:
- Addizione: .OH + C6H6 —-> (OH)C6H6
- Astrazione di idrogeno: OH + CH3OH —-> CH2OH + H2O
- Trasferimento di elettroni: .OH + 4- —-> 3- + OH-
- Interazione radicale: .OH + .OH —-> H2O2
Durante la reazione di Fenton tutti i parametri sono regolati per promuovere i due primi tipi di reazione tra la sostanza inquinante e i radicali idrossili.
Requisiti della reazione:
- Regolazione del pH a 3-5: se il pH è troppo alto il ferro precipita in Fe(OH)3 e decompone l’H2O2 in ossigeno. Fondamentalmente, il pH ottimale è compreso tra 3 e 6. È molto importante prestare attenzione al doppio calo del pH dovuto all’aggiunta di ferro e H2O2, come si può vedere nel grafico seguente. Infatti, il catalizzatore FeSO4 che contiene H2SO4 residuo e l’aggiunta di H2O2 è responsabile della frammentazione del materiale organico in acidi organici.
- addizione del catalizzatore di ferro come soluzione di FeSO4
- Aggiungendo lentamente l’H2O2 : per controllare l’aumento del pH e della temperatura durante la reazione è meglio completare la reazione passo dopo passo con una regolazione continua.