フェントン反応の応用例。
このプロセスは、以下の作用を持つ排水、汚染された土壌、汚泥に使用することができます。
- 有機汚染物質の破壊
- 毒性の低減
- 生分解性の改善
- BOD/COD の除去
- 臭気と色の除去
- 放射能汚染汚泥中の樹脂破壊
Fenton反応はどのようにして起こるのですか？
鉄と過酸化水素を加えると、次の式のように反応してヒドロキシルラジカルを生成します：
Fe2+ + H2O2 —-> Fe3+ + .OH + OH-
Fe3+ + H2O2 —-> Fe2+ + .OOH + H+
鉄の量は、鉄1部に対してH2O2 5〜25部程度が一般的です。 実際、水酸化ラジカルは汚染物質と4種類の反応をすることができます：
- 付加： .OH + C6H6 —-> (OH)C6H6
- 水素吸蔵： .OH + C6H6 —-> (OH)C6H6
- 電子移動： .OH + 4- —-> 3- + OH-
- ラジカル相互作用： .OH + .OH —-> H2O2
水素吸蔵。 OH + CH3OH —-> CH2OH + H2O
フェントン反応中すべてのパラメータが汚染物質と水酸化ラジカル間の二つの第一種反応を促進するように調整されています。
反応に必要な条件：
- pHを3-5に調整：pHが高すぎると鉄がFe（OH）3で沈殿し、H2O2を酸素に分解してしまう。 基本的に最適なpHは3～6です。 以下の図にあるように、鉄とH2O2の添加による二重のpH低下に注意することが本当に重要です。 実際、残留するH2SO4を含むFeSO4触媒とH2O2の添加は、有機物を有機酸に分解する役割を担っている。
- FeSO4の溶液として鉄触媒を添加
- H2O2をゆっくりと添加：反応中のpHと温度の増加をコントロールするには、反応を連続調整しながらステップごとに完了する方がよい。