芬顿试剂氧化污水及无机离子影响的研究

芬顿试剂氧化污水及无机离子影响的研究（精选7篇）

篇1：芬顿试剂氧化污水及无机离子影响的研究

芬顿试剂氧化污水及无机离子影响的研究

摘要：采用芬顿试剂对生活污水进行预氧化处理,通过测定COD、BOD5变化来比较氧化效果.在单因素实验的基础上,采用正交实验研究.芬顿试剂的最佳氧化工艺是:FeSO4・7H2O 物质的量为3 mmol, pH值为3,n(H2O2 )∶ n( Fe2+)为3∶ 1;反应时间为120 min.处理后的废水的.可生化性、COD去除率大大提高,为进一步的生化处理创造了良好的条件;研究了几种无机离子对芬顿试剂氧化的促进或抑制作用.研究表明,Fe3+具有一定的促进作用,而Cu2+ 、Cl- 有一定的抑制作用,H2PO4-有较强的抑制作用.作 者：苏荣军 SU Rong-jun 作者单位：哈尔滨商业大学,化学中心,哈尔滨,150076期 刊：哈尔滨商业大学学报(自然科学版) ISTIC Journal：JOURNAL OF HARBIN UNIVERSITY OF COMMERCE(NATURAL SCIENCES EDITION)年，卷(期)：,24(2)分类号：X703关键词：预处理 高级氧化 生活污水 无机离子 芬顿试剂

篇2：芬顿试剂氧化污水及无机离子影响的研究

目的 研究Fe3+、H2PO4-、CO23-、HCO3-、SO24-及NO3-对Fenton试剂处理苯酚废水效果的影响.方法 保持Fenton体系的基本反应条件不变,而向体系中投加无机离子溶液,考察外加无机离子浓度的变化对Fenton试剂处理苯酚废水效果的影响.结果 适当浓度的Fe3+能够与Fe2+协同作用,增强Fenton试剂的催化氧化能力,而当Fe3+浓度过高时,反而起到抑制作用.H2PO4-和碳酸根对Fenton试剂的催化氧化性能有不同程度的抑制作用;SO24-、NO3-的存在对Fenton试剂的.催化氧化性能无明显影响.结论 无机离子对Fenton试剂处理苯酚废水效果的影响不尽相同,若实际废水中含有抑制Fenton反应的无机离子,应视其在废水中的浓度所能达到的抑制程度决定是否在Fenton处理前对其采取适当的屏蔽措施,以保证废水处理效果.

作 者：李亚峰 朱爱霞 庞晶晶 王春敏 LI Ya-feng ZHU Ai-xia PANG Jing-jing WANG Chun-min 作者单位：李亚峰,朱爱霞,庞晶晶,LI Ya-feng,ZHU Ai-xia,PANG Jing-jing(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁,沈阳,110168)

王春敏,WANG Chun-min(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁,沈阳,110168;唐山学院土木系,河北,唐山,063000)

篇3：芬顿试剂氧化污水及无机离子影响的研究

1 实验部分

1.1 原材料

FeSO4·7H2O, Fe2 (SO4) 3 , H2O2以及磷酸二氢钾、氯化钠、碳酸钠、硝酸钠、硫酸钠等均为市售品。

废水取自中国石油兰州石化公司丁苯橡胶装置的排水, 水样为无色, 有刺激性气味, 化学需氧量 (CODCr) 为1000～2000mg/L, pH 值为3～9。

1.2 实验方法

取1000mL废水于烧杯中, 首先加入一定量的无机离子, 在酸度计上用H2SO4或NaOH调节pH值, 当初始废水pH值为3.00±0.15时, 置于恒温搅拌机上搅拌, 再向溶液中加入硫酸亚铁, 待温度达到50℃后, 按Fe2+与H2O2体积比为9/8一次性加入H2O2, 同时开始计时, 反应30min 后取出, 过滤后测其CODCr。

1.3 测定方法

按GB 1616—1979中的重铬酸钾法测定试样的CODCr。在美国Hanna公司生产的211型酸度计上, 测定试样的pH值。

2 结果与讨论

2.1 Fe3+对Fenton试剂氧化丁苯橡胶废水反应效果的影响

根据Fenton试剂的作用机理, Fe2+在催化H2O2分解产生OH·方面起着重要作用。催化过程中产生的Fe3+会被还原为Fe2+而循环利用, 以使反应能够持续进行。可见, Fe3+作为反应的中间产物对Fenton试剂催化氧化性能的影响也是相当重要的。因此, 若在Fenton试剂中另外添加Fe3+, 会对体系的催化氧化性能产生一定的影响, 而实际丁苯橡胶废水中往往含有一定量的Fe3+。为此, 实验在保持Fenton体系基本反应条件不变的前提下, 向系统中加入质量分数为10%的Fe2 (SO4) 3溶液, 考察了外加Fe3+对Fenton试剂处理废水的影响 (见图1) 。

(废水初始质量浓度为1408.70mg/L)

由图1可知, 随着外加Fe3+质量浓度的提高, CODCr去除率逐渐升高, 当外加Fe3+为0.9g/L时, CODCr去除率为57.72%, 比采用Fenton试剂的去除率 (53.97%) 高出了3.75个百分点;随后再提高Fe3+质量浓度, CODCr去除率迅速下降, 说明Fe3+质量浓度较高时反而会抑制Fenton试剂对废水中有机物的降解。这一现象可从Fenton体系中涉及到的以下几个反应得到解释[2]。

链开始:

undefined- 。 (1)

链传递:

·undefined- , (2)

undefined2·+H+ , (3)

undefined。 (4)

上述反应过程说明, 在链开始时产生了OH·, 而其他自由基和反应中间体构成了链的节点, 各种自由基之间或自由基与其他物质的相互作用使自由基被消耗, 反应链终止。当外加Fe3+的质量浓度较低时, 会加快式 (1) 和式 (2) 的反应, 从而提高整个Fenton体系的反应速度;而当外加Fe3+质量浓度偏高时, 虽然可以促进式 (3) 和式 (4) 的反应, 但此时Fe3+对于式 (1) (直接决定着·OH的产生量) 和式 (2) 起阻碍作用, 抑制Fenton试剂的氧化反应, 使其催化效果降低。

利用Fe3+同样可以使H2O2催化分解产生OH·, 达到降解有机物的目的[3]。由图2可知, Fe3+/H2O2与Fe2+/H2O2去除废水CODCr的效果相当。根据反应机理可知, Fe2+作为催化剂时直接与H2O2反应生成·OH, 而Fe3+作催化剂时是先发生还原反应生成Fe2+之后再与H2O2反应生成·OH, 且Fe2+直接催化H2O2的反应速率常数要大于Fe3+被还原时的反应速率常数[4]。但是, Fe3+在pH 值大于2时, 还可能存在以下反应:

undefined, (5)

[Feundefined, (6)

[Feundefined2·+OH- 。 (7)

1—Fe2+/H2O2;2—Fe3+/H2O2 (废水初始质量浓度为1208.84mg/L)

可见, Fe3+ 代替Fe2+与H2O2 反应过程中CODCr的去除率除了通过产生的OH·作用外, 还存在其他的降解方式。

因此, 在实际废水Fenton处理中, 应根据废水中Fe3+质量浓度采取不同的预处理措施:若废水中不含Fe3+或浓度极低, 可适当提高Fe3+浓度以增强处理效果;若废水中Fe3+浓度过高, 只需向废水中加入Fe3+代替Fe2+与H2O2组成Fenton试剂, 而不需要加入Fe2+也能达到预期的处理效果, 从而降低成本。

2.2 H2PO-4对Fenton试剂氧化丁苯橡胶废水反应效果的影响

实验中保持Fenton体系的基本反应条件不变, 向体系中加入质量分数为10%的KH2PO4溶液, 考察了H2PO-4对Fenton试剂处理丁苯橡胶废水效果的影响 (见图3) 。

(废水初始质量浓度为1216.07mg/L)

由图3可知, H2PO-4对Fenton试剂的抑制作用很明显, 当废水中H2PO-4质量浓度为0.4g/L时, CODCr去除率下降至28.32%, 且随着H2PO-4质量浓度不断提高, CODCr去除率持续下降;在H2PO-4质量浓度为1.0g/L时, CODCr去除率仅为7.69%;若再继续提高H2PO-4质量浓度, CODCr去除率趋于平稳。这是由于H2PO-4与Fe2+尤其是与Fe3+的强烈络合作用[5], 使Fe2+失去了催化能力。在实际废水处理中, 为避免H2PO-4对Fenton试剂的抑制作用, 可以预先在废水中加入适量掩蔽剂Fe3+, 使H2PO-4与Fe3+ 形成稳定的FeH2POundefined络离子, 以消除H2PO-4对Fenton试剂的抑制作用。

2.3 Cl-对Fenton试剂氧化丁苯橡胶废水反应效果的影响

由图4可知, 当废水中加入质量分数为10%的氯化钠溶液时, 随Cl-质量浓度的提高, CODCr去除率不断下降, 当Cl-质量浓度为2.2g/L时, 比采用Fenton试剂处理下降约4个百分点, 表明在Fenton试剂氧化丁苯橡胶废水的体系中, Cl-对CODCr去除率的影响不是很明显。这是由于在处理过程中存在络合反应、清除自由基反应等。首先是Cl-与Fe3+的络合反应, 形成具有不同稳定性的络离子, 后者无法有效地与H2O2反应, 所以阻碍了·OH的生成。另外, 溶液中的Cl-对·OH具有清除作用[5], 所以降低了有机物与·OH结合的机会, 从而抑制了Fenton试剂的催化作用。因此, 当废水中存在大量的Cl-时, 应先加入Fe3+来消除Cl-对CODCr去除率的影响。

(废水初始浓度质量浓度为1 318.75 mg/L)

2.4 COundefined对Fenton试剂氧化丁苯橡胶废水反应效果的影响

由图5可知, 在废水中加入质量分数为10%的碳酸钠溶液时, 在反应进行的前7min, COundefined对Fenton试剂有促进作用, 随后COundefined对Fenton试剂催化氧化能力有一定的抑制作用, 这是由于COundefined与有机物争夺·OH造成的 (COundefined与·OH可以发生反应[6]) 。当废水pH值为3时, COundefined主要以H2CO3的形式存在, COundefined的质量浓度很低, 因此对Fenton试剂的影响并不严重。故在废水处理过程中, 为避免碳酸盐对Fenton试剂的抑制作用, 应用Ca2+ 对水中的COundefined进行沉淀预处理, 然后再用Fenton试剂进行氧化处理。

1—Fenton试剂;2—COundefined/Fenton试剂 (废水初始质量浓度为1185.19mg/L, COundefined质量浓度为1.0g/L)

2.5 SOundefined及NO-3对Fenton试剂氧化丁苯橡胶废水反应效果的影响

由图6可知, 当废水中分别加入质量分数为10%的硫酸钠和硝酸钠溶液时, 随着SOundefined及NO-3质量浓度的增加, CODCr去除率无明显变化, 说明SOundefined及NO-3的存在, 对Fenton试剂氧化没有明显的影响, 这是由于SOundefined及NO-3 既不能与Fe2+或Fe3+形成稳定的配合物, 也不能与·OH反应, 因此这些离子的存在不会对Fenton试剂的催化氧化能力造成影响。

(废水初始浓度为1205.71mg/L)

3 结论

a.Fe3+ 代替Fe2+能使H2O2催化分解产生OH·, 达到降解有机物的目的, 并且加入适量的Fe3+能够与Fe2+/H2O2 起到协同作用, 增强Fenton试剂的催化氧化能力, 达到增强处理效果、减少消耗的目的。

b.H2PO-4, Cl-, COundefined对Fenton试剂的催化氧化能力有不同程度的抑制作用。在实际处理废水过程中, 应视其浓度的高低来确定是 否 采 取相应的屏蔽措施, 以保证Fenton试剂处理废水的效果。

c.SOundefined, NO-3的存在不会影响Fenton试剂的催化氧化能力。

摘要：采用Fenton试剂法对化学需氧量 (CODCr) 为1 0002 000 mg/L, pH值为39的丁苯橡胶废水进行处理。在Fe2+/H2O2 (体积比) 为9/8, 初始废水pH值为3.00±0.15, 反应温度为50℃, 反应时间为30 min的条件下, 研究了Fe3+, H2PO4-, Cl-, CO32-, SO42-, NO3-对废水CODCr去除率的影响。结果表明, 在Fenton反应过程中, 适当浓度的Fe3+能够与Fe2+协同作用, 增强Fenton试剂的催化氧化能力, 而当Fe3+浓度过高时, 反而会起到抑制作用;H2PO4-, Cl-, CO23-对Fenton试剂的催化氧化能力有不同程度的抑制作用;SO42-, NO3-的存在对Fenton试剂的催化氧化性能无明显影响。

关键词：丁苯橡胶废水,Fenton试剂,无机离子

参考文献

[1]李淑花, 张媛, 赵瑛, 等.Fenton法处理拉开粉废水的实验研究[J].石化技术与应用, 2008, 28 (1) :70-72.

[2]陈传好, 谢波, 任源, 等.Fenton试剂处理废水中各影响因子的作用机制[J].环境科学, 2000, 21 (5) :93-96.

[3]Chamarro E, Marco A, Esplugas S.Use of reagent to improve or-ganic chemical biodegradability[J].Water Res, 2001, 35 (4) :1047-1051.

[4]张平凡, 王一平, 郭翠梨, 等.H2O2-Fe2+氧化法处理对氨基酚工业废水的研究[J].化学工业与工程, 1999, 16 (6) :330-334.

[5]Lu Mingchun, Chen Jongnan, Chang Cheuping.Effect of inorgan-ic ions on the oxidation of dichlorvos insecticide with Fenton’re-agent[J].Chemosphere, 1997, 35 (10) :2285-2293.

篇4：芬顿试剂氧化污水及无机离子影响的研究

【关键词】厌氧氨氧化工艺；低氨氮污水；影响因素

1、引言

处理污水是我国目前环境保护以及城市建设的一项重要工作。目前，我国城市污水处理厂存在着碳源不足、有机物偏低等情况，使得获取的脱氮效率不能够得到保证。而根据此种情况，人们逐渐开发了许多更为高效、新型的脱氮工艺。其中，厌氧氨氧化是其中最为经济、最为有效的一种脱氮途径，在我国目前得到了较大范围的应用。而为了能够使这种方式能够获得更好的污水处理效果，就需要我们对其处理效果的影响因素进行更为深入的研究。

2、影响因素的研究

在本试验中，我们使用的是下向流生物膜滤池，其高度为2m，内径为7cm，并使用高度为1.6m的页岩颗粒作为其填料。之后，我们将该城市中某污水处理厂的二沉池出水作为我们的试验原水，在此基础上以不同的方式对其进行试验。

2.1底物影响

在厌氧氨氧化反应中，其是以亚硝酸盐氮以及氨氮作为反应基质。根据以往经验我们可以了解到，当这两种材料自身浓度达到一定程度时，其就会对厌氧氨氧化的过程产生一个抑制的作用。当然，这个研究结果是仅对于高氨氮污水处理的，在此基础上，为了能够对同等情况下低氨氮污水的处理效果进行试验，我们在保证进水氨氮不变的情况下陆续向水中投入一定量的亚硝酸盐，并观察投入之后的结果。

经过一定的观察，我们可以发现当进水NO2--N浓度升高时，其对于污水中氨氮元素的去除速率也随之增大，而当NO2--N值处于118mg/L时，其对于水中氨氮的去除效率则会达到最高，并且会在继续加入NO2--N后出现了去除速率下降的情况。由此可知，当污水中NO2--N浓度较低时，我们通过NO2--N浓度增加的方式能够有效的促进我们的厌氧氨氧化过程，而当NO2--N浓度过高时，则会对厌氧氨氧化过程产生一定的抑制作用。

2.2碳的影响

我们使用厌氧氨氧化技术的最主要原因，就是能够在无需消耗大量碳源的情况下完成消除氮的目的。但是在我们实际对城市污水进行处理的过程中，还是不能够完全脱离碳的存在。在这种情况下，就需要我们能够对污水中有机碳以及无机碳这两种方式对于厌氧氨氧化反应所能够产生的影响进行把握，并以此来帮助我们更好的提升处理效率。

2.2.1无机碳影响

通过我们向池中污水无机碳的投入，我们可以发现当进水无机碳浓度逐渐提升时，系统对于氨氮的去除速度也会随之提升，并且会到达一个处理的最高值；而当我们继续向水中加大无机碳浓度时，对于氨氮的去除速率则会呈现出一个下降的趋势。通过此点，我们则可以了解到在我们向水中适当的增加无机碳浓度时，能够较好的促进污水中厌氧氨氧化菌的生长，并在这个过程中使其同其它厌氧氨氧化菌的竞争基质能力得到了增强，并最终出现了去除速率逐渐下降的情况。即一定含量的无机碳能够帮助我们获得更好的氨氮去除效率，但是过高浓度却会对污水中厌氧氨氧化菌的生长产生一定的不利影响。

2.2.2有机碳影响

对于有机碳来说，我们在保持进水氨氮浓度保持恒定的情况下将其中加入无机碳。当无机碳浓度升高的同时，整个系统对于氨氮的去除效率反而会随之下降。这种情况的存在则表明，污水中有机物浓度也会对我们的厌氧氨氧化反应产生较大的影响，这是因为厌氧氨氧化菌本身就属于一种化能自养的专性厌氧菌，当其中存在一定浓度的有机物时，那么就会使系统中异养菌增殖速度远远超过厌氧氨氧化菌，并因此对厌氧氨氧化菌的活性产生了一定的抑制作用，并使其所具有的脱氨效率也随之降低，另一方面，这种异养菌的存在也会同无水肿的厌氧氨氧化菌同时竞争NO2--N，而这也会对污水处理效果产生较大的负面影响。

2.3温度影响

在大部分化学反应中，温度都是对微生物、细菌代谢以及生长情况具有影响的一项重要条件，而在厌氧氨氧化工艺中，随着我们对其温度的提升则可以看到其对于氨氮的去除效率也得到了提升，且随着污水温度的变化，厌氧氨氧化池中所具有的容积负荷率也会产生一定的变化：当污水温度提升时，其所具有的容积负荷率也会随之提升。从这一系列效果中我们则可以了解到，厌氧氨氧化反应对于温度具有非常敏感的特点，且当温度较高时更利于反应的进行，对于污水的处理效果也就更好。

2.4pH影响

pH对于厌氧氨氧化反应所具有的影响也是我们需要重点考虑的一部分。而在具体应用中，其对于我们污水处理所具有的影响主要表现对基质以及细菌的影响上，且污水中亚硝酸盐以及氨氮的分配情况也会对处理效果產生一定的影响。而为了能够更好的研究厌氧氨氧化过程中pH的变化情况，我们对系统滤池pH值进行了一系列的检测。

检测发现，随着系统中厌氧氨氧化反应的进行，系统中pH的沿程也随之增加，并当厌氧氨氧化反应结束之后系统中的pH变化情况则趋于平稳。从这里我们则可以了解到，虽然系统中厌氧氨氧化菌所具有的异化作用不会对整个系统的pH值产生影响，但其中所存在的自养生物却会根据固定二氧化碳的应用使周围环境变为一种碱性的形态。正是基于此点，在我们实际开展厌氧氨氧化过程时，也需要能够对其中pH值进行良好的控制，以保证反应的更好运行。

3、结束语

在上文中，我们对于厌氧氨氧化工艺处理低氨氮污水的影响因素进行了一定的分析与研究，而在实际处理的过程中，也需要我们能够对各类因素的最优效果进行控制，以保证反应的高效运行。

参考文献

[1]唐崇俭，郑平，汪彩华，张吉强，陈建伟，丁爽.高负荷厌氧氨氧化EGSB反应器的运行及其颗粒污泥的ECP特性[J].化工学报，2010（03）：101-102.

[2]陈建伟，郑平，唐崇俭，余燚.低pH对高负荷厌氧氨氧化反应器性能的影响[J].高校化学工程学报，2010（02）：320-324.

篇5：芬顿试剂氧化污水及无机离子影响的研究

关键词：马铃薯；苹果；甘薯；多酚氧化酶；L-半胱氨酸；金属离子

中图分类号： TS201.2+5文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0375-03

收稿日期：2014-11-12

基金项目：河南省教育厅项目（编号：12B180002）。

作者简介：廖春丽（1980—），女，河南信阳人，硕士，讲师，从事微生物发酵研究。Tel：（0375）2089072；E-mail：liao20130427@163.com。多酚氧化酶（PPO） 是广泛存在于生物体内的含铜氧化还原酶，它包括单酚氧化酶、双酚氧化酶和漆酶[1]。它在动植物体酶促褐变、体内色素合成的过程中起了关键作用[2]，更是果蔬酶促褐变过程中起重要作用的一种酶[3-4]。它能将酪氨酸羟化，产生3，4-二羟基苯丙氨酸（L-多巴），然后再将多巴氧化成多巴醌，多巴醌自发集合且和细胞内蛋白质的一些氨基酸基团发生反应，产生黑色和褐色的物质，导致组织酶促褐变[5]，因此PPO 是引起褐变的关键酶。褐变问题一直是很多果蔬收获后保藏、加工等过程中导致质量下降，经济价值降低的一个非常重要的问题，因此研究防止褐变的PPO抑制剂是农产品加工需要解决的主要问题。L-半胱氨酸（L-半胱氨酸）作为一种高效安全的PPO抑制剂，在食品保鲜中的应用已有研究[6]。本研究以马铃薯、苹果和甘薯为研究对象，探讨L-半胱氨酸和金属离子对马铃薯、苹果和甘薯PPO 活性的调控，为防止果蔬贮运加工过程中褐变提供理论基础。

1材料与方法

1.1材料

无花号马铃薯、红富士苹果、甘薯（市售）。

1.2方法

1.2.1PPO的分离纯化将在4 ℃冰箱中预冷的马铃薯、苹果、甘薯洗净后去皮，分别切块，称取100 g加入300 mL冷冻丙酮（-20 ℃），匀浆2 min，然后抽滤，滤饼再用冷冻丙酮提取，反复3次抽滤至无色，继续抽干至无丙酮味，即制得马铃薯丙酮干粉。制得干粉置于冰箱中于-20 ℃冷冻保存，使用时分别称取5 g干粉，以1 g ∶8 mL的比例溶于在4 ℃冰箱中预冷的0.2 mol/L磷酸缓冲溶液（pH值6.8）中，搅拌10 min（整个试验操作都在冰上进行），然后用冷冻离心机（4 ℃）于15 000 r/min离心 15 min，吸取上清液，即得3种作物的PPO粗酶液[7]。粗酶液进一步用40%饱和度硫酸铵盐析（缓慢加入并搅拌，直至完全溶解），然后用冷冻离心机（4 ℃）于 6 000 r/min 离心20 min，弃除沉淀，向收集到的上清液中加入70%饱和度硫酸铵（缓慢加入并搅拌，直至完全溶解），最后在冷冻离心机（4 ℃）中，于 6 000 r/min 离心 20 min，收集沉淀，沉淀用4 ℃预冷的PBS溶解，得纯化的PPO酶液。

1.2.2PPO活性的测定参照Franceso等的方法[8-9]，作部分修改。总反应体系9.5 mL，在6 mL 0.2 mol/L磷酸缓冲液（pH值6.8）的反应体系中，加入1 mL 0.1 mol/L的邻苯二酚溶液为底物，置于30 ℃恒温水浴锅中保温10 min，再加入0.5 mL纯化的PPO酶液和不同量的L-半胱氨酸，30 ℃间隔1 min在475 mn波长下测定吸光度D475 nm，测定5次，每次重复3次。以不加L-半胱氨酸为对照，各处理取4 mL样品提取液进行比色。

1.2.3PPO活性的计算本试验以邻苯二酚为底物，在PPO催化下生成有色产物。其显色物质在475 nm处有最大吸收，吸光度在单位时间内的变化和单位酶活性成正比。制作D475 nm随时间变化的曲线，根据曲线的初始线性部分计算1 min 吸光度变化值ΔD475 nm，然后以1 g鲜质量果蔬样品1 min 吸光度变化值增加1时为1个PPO活性单位（U）[10] ，相关公式为：

PPO活性= ΔD475 nm×VΔt×Vs×m。

式中：ΔD475 nm为反应混合液的吸光度变化值；Δt为酶促反应时间，min；V为样品提取液总体积，mL；Vs为测定时所取样品提取液体积，mL；m为样品质量，g。

1.2.4金属离子对酶活性的影响为了测定金属离子对PPO的影响，按表1所示组成反应体系，按“1.2.2”节方法测定PPO活性，按“1.2.3”节方法计算PPO活性，最后按下面公式计算PPO相对活性：

PPO相对活性=测定组PPO活性-对照组PPO活性对照组PPO活性×100%。

2结果与分析

2.1L-半胱氨酸对马铃薯PPO活性的影响

L-半胱氨酸对马铃薯中PPO活性的抑制作用也非常强，随着浓度越大，酶活性降低越多（图1）：当添加 0.05 mmol/L

2.2L-半胱氨酸对苹果PPO活性的影响

从图2中看出，L-半胱氨酸对苹果中的PPO活性有明显的抑制作用，随着浓度越大，酶活性降低越多：当添加 0.10 mmol/L L-半胱氨酸，1 min时苹果中PPO活性抑制率为50%；当L-半胱氨酸添加量为0.05 mmol/L，反应2 min，苹果中PPO活性抑制率为50%；添加0.20 mmol/L L-半胱氨酸，苹果中PPO活性抑制率为90%～97%，而且随着时间的延长，最大抑制率变化不大。加入抑制剂之后PPO活性几乎没有增长，这说明L-半胱氨酸对PPO活性的抑制作用是属于不可逆的。

nlc202309030022

2.3L-半胱氨酸对甘薯PPO活性的影响

甘薯是一种淀粉含量较高的蔬菜，洗净去皮的甘薯在空气中30 s内表面就能变黑，所以说甘薯中PPO活性非常高。由图3可见，L-半胱氨酸对甘薯中PPO活性的抑制作用也非常强，浓度越大，酶活性降低越多：当添加0.10 mmol/L L-半胱氨酸，甘薯中PPO活性抑制率为50%；当添加0.20 mmol/L L-半胱氨酸，甘薯中PPO活性抑制率为 96%～97%。随着时间的延长，最大抑制率变化不大。

2.4金属离子对马铃薯、苹果和甘薯PPO活性的影响

从表2可知，无论是马铃薯、苹果还是甘薯，Mn2+和 Fe3+对它们的酶活性不仅没有抑制，反而是激活作用，且随着离子浓度的增加，激活越明显。 Ca2+、Na+和Cu2+对酶活性有一定的抑制作用，其中对马铃薯、苹果和甘薯PPO活性抑制作用最强的是Cu2+，随着Cu2+浓度的增大，PPO的活性逐渐下降。在Cu2+浓度为3.0 mmoL/L时对马铃薯PPO活性抑制率达到49.1%，对苹果PPO活性抑制率达到60.8%，对甘薯PPO活性抑制率达到69.7%。

3结论与讨论

L-半胱氨酸的浓度在0.20 mmol/L以内对马铃薯、苹果、甘薯3种蔬果中的PPO活性都产生抑制作用，而且随着L-半胱氨酸浓度的升高，抑制作用也更加明显，0.20 mmol/L L-半胱氨酸对3种蔬果中的PPO，活性有最大抑制作用，分别使甘薯、苹果、马铃薯PPO的活性下降44.5%、39.1%、44.8%，也就是说L-半胱氨酸对3种蔬果的抑制作用表现为：马铃薯>甘薯>苹果。

PPO属于蛋白酶，其在发生作用时需要金属离子的参与，金属离子作为酶的辅基，是不可或缺的，能使酶行使正常的功能，所以在酶存在的环境中，人为地加入一些金属离子，势必会对PPO的活性造成影响，不同的金属离子对PPO有不同的影响。因为Cl-、SO2-4 2种阴离子在一定的浓度范围内，对PPO的活性没有影响[11]，所以向反应体系中加入1 mL不同浓度的CaCl2、NaCl、CuSO4、MnCl2、FeCl3 溶液，对PPO的影响都是由于溶液中阳离子的影响。Cu2+的浓度在3.0 mmol/L以内对3种作物都有明显的抑制作用，而且都是随着Cu2+浓度的升高，对3种蔬果中的PPO的抑制作用也越来越明显，3.0 mmol/LCu2+对马铃薯、苹果、甘薯的PPO有最大的抑制作用，分别使马铃薯、苹果、甘薯PPO活性下降49.1%、60.8%、69.7%。3种蔬果对Cu2+的敏感程度表现为：甘薯>苹果>马铃薯。

在3.0 mmol/L的浓度以内，随着Na+和Ca2+浓度的升高，3种作物中的PPO活性都表现为逐渐下降，但下降的幅度不大。Ca2+、Na+在3.0 mmol/L的浓度时，马铃薯PPO活性分别下降32.0%、36.7%，苹果PPO活性分别下降30.9%、34.3%，甘薯PPO活性分别下降27.7%、29.7%；3种作物对Ca2+和Na+的敏感程度表现为：马铃薯>苹果>甘薯。Fe3+和Mn2+在3 mmol/L的浓度以内对3种作物中的PPO有激活作用，两者的激活作用表现为：Fe3+>Mn2+；3种作物对 Fe3+和Mn2+的敏感程度表现为：甘薯>苹果>马铃薯。

参考文献：

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篇6：盘点有机化学中的无机试剂

1.反应型试剂

反应型试剂是指在有机反应过程中作为反应物参加反应的无机试剂，按照他们的特点笔者对常见的无机试剂作如下划分：溴型试剂（单质溴作为实际反应物）、钠型试剂（钠及其常见化合物作为实际反应物）、氧化剂、还原剂、其他试剂，具体见表1。

表1

分类无机试剂发生反应的有机物

溴型试剂

溴水烯烃、炔烃、酚

溴的四氯化碳溶液烯烃、炔烃

液溴苯

钠型试剂

钠醇、酚、羧酸

氢氧化钠溶液卤代烃、酚、羧酸、酯

氢氧化钠乙醇溶液卤代烃

碳酸钠酚、羧酸、氨基酸

碳酸氢钠羧酸、氨基酸

氧化剂氧气大多数有机物（燃烧）、醇、醛

酸性高锰酸钾溶液、重铬酸钾溶液烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛

银氨溶液、新制的氢氧化铜醛、葡萄糖

还原剂氢气烯烃、炔烃、苯、醛、酮

其他试剂氯气烷烃、烯烃、炔烃、苯

浓硝酸苯

氢溴酸醇

二氧化碳酚钠

水烯烃、炔烃、酯

氯化氢烯烃、炔烃、氨基酸

碳化钙、饱和食盐水─

2.非反应型试剂

非反应型试剂是指在有机反应过程中不作为反应物参加反应的无机试剂，按照他们的作用笔者将其做如下划分：催化剂、特殊检验试剂、常见除杂试剂、特殊反应试剂等，具体见表2。

表2

作用类型试剂及作用对象

催化剂①三溴化铁：苯的溴代；②浓硫酸：苯的硝化、醇的消去、酯化反应；③镍：与氢气加成；④铜或银：醇的催化氧化；⑤稀硫酸：酯的水解、淀粉水解；⑥氢氧化钠溶液：酯的水解。

特殊检验试剂①三氯化铁溶液：检验酚；②I2：检验淀粉；③浓硝酸：检验蛋白质。

常见除杂试剂①硫酸铜溶液：除去制乙炔的杂质；②氢氧化钠溶液：除去醇的消去反应杂质；③碳酸钠溶液：除去酯化反应杂质。

特殊反应试剂①硫酸铵等溶液：蛋白质的盐析；②醋酸铅溶液：蛋白质的变性。

二、利用无机试剂解决有机问题

高考有机化学知识的考查从题型看主要有两种，即选择题和非选择题；从内容看主要考查有机基本概念（同系物判断、同分异构体书写、官能团名称、反应类型等）、有机实验（物质的制备、鉴别、提纯等）、有机物性质等。其中有机物性质是考查的重中之重，掌握好有机化学中的无机化学试剂对解决有机物性质等问题很有帮助。

图1

例1双氯麝酚是一种抗感染药物，其结构简式如图1所示。因为其结构类似麝的头部而得名。下列有关说法不正确的是（）。

A.双氯麝酚不能与溴水发生反应

B.双氯麝酚与FeCl3溶液能发生显色反应

C.1 mol双氯麝酚最多能与4 mol NaOH反应

D.1 mol双氯麝酚最多能与6 mol H2反应

解析本题主要考查酚类、苯及卤代烃的性质。在溴水与苯酚的反应中， Br2与苯环上羟基邻对位H发生取代反应，该物质苯环上羟基邻对位无H，所以不能与溴水发生反应，故A项正确；FeCl3溶液遇酚类显紫色，故B项正确；该物质有两个Cl可以因发生水解反应而消耗NaOH，两个Cl在被羟基取代后因羟基与苯环直接相连还

篇7：芬顿试剂氧化污水及无机离子影响的研究

关键词染整废水；Fenton试剂；COD去除率

中图分类号TQ文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0217-01

染整废水是印染废水的重要组成部分，废水中主要含有染料、盐、助剂和表面活性剂等，一般呈碱性，色度高，可生化性差，属于难降解的有机废水。目前常用的处理方法主要有：吸附法、混凝法、生物化学法、减量废水处理法等，这些方法因投资大，成本高，处理效率低等原因，还有待进一步改进。Fenton 试剂高级氧化法通过H2O2和Fe2+作用产生的OH（OH自由基的氧化电位2.18V）几乎可以氧化所有的物质。因此，Fenton法处理废水具有巨大的应用和研究价值。本实验通过采用该方法处理棉针织染整废水，寻找最佳的处理条件，以期为成分复杂多变的印染废水的处理技术提供依据。

1试验部分

1.1主要仪器及药品

DRB-200型COD消解仪（HACH），CJJ-931六联磁力加热搅拌器，PHS-25型数显酸度计，752型紫外可见分光光度计；双氧水、七水硫酸亚铁（分析纯）、浓硫酸（分析纯）和氢氧化钠（分析纯）等。

1.2废水水质

试验水样为江苏某棉针织染整企业的调节池废水，主要含有活性染料、直接染料、元明粉、表面活性剂和醋酸等，呈暗红色，pH为7.8，色度1500倍，COD为640 mg/L。

1.3试验方法

在室温条件下（31-32℃），取水样200mL置于500mL的烧杯中。用H2SO4调节pH值，pH值用PHS-25型数显酸度计测定。再向溶液中依次加入一定量的FeSO4·7H2O（浓度为100g/L）和H2O2（30%），迅速混合，用磁力搅拌器搅拌反应一定时间后静置沉降一段时间，取上清液测COD，COD采用美国HACH公司的COD快速消解仪和专用测定管测定。

2试验结果与讨论

2.1反应时间对COD去除率的影响

用H2SO4将废水的pH调节至3，分别量取200mL水样，FeSO4·7H2O投加量为1mL，H2O2投加量为0.4mL，用搅拌器搅拌，使其分别反应10min、30min、60min、90min、120min，然后静置30min取上清液测COD，计算不同的反应时间条件下COD去除率。

Fenton试剂处理有机物的实质就是·OH与有机物发生反应，OH的产生速率及其与有机物的反应速率的大小直接决定了Fenton试剂处理难降解废水所需时间的长短。通过实验，在前60min内，COD去除率随着时间的延长而增加，基本呈线性关系，而从60min增加到120min时，COD去除率趋于平缓。原因是在前60min时，反应已经进行的比较充分，超过60min后此时溶液中H2O2浓度非常的低，导致能够与有机物发生反应的OH的产生数量也很小，COD去除效果基本不再变化；或者反应过程中产生了一些难以被OH氧化的中间体，从而导致COD去除率不再随着反应时间的增加而增加。

2.2pH值对COD去除率的影响

取200mL水样，分别用H2SO4调节pH值为2、3、4、5、6，FeSO4·7H2O投加量为1mL，H2O2投加量为0.4mL，用搅拌器搅拌60min，静置30min取上清液，测定COD值，计算不同pH条件下COD去除率。

Fenton试剂必须在酸性条件下才能较好的发挥作用，因为在中性和碱性条件下，Fe2+不能催化H2O2产生OH。本试验中COD去除率随pH值的变化相对比较明显。pH由2增至3，COD去除率逐渐增大，当pH=3时，该废水的COD去除率最高，为91.1％；之后随着pH的增大，COD去除率开始下降，当pH=6时，COD去除率已经降到80%以下。因此本试验的最佳pH值应为3。COD去除率因pH不同而出现这种变化的原因是：当pH值超过3时，会抑制OH的生成，同时使Fe2+以氢氧化物的形式沉淀而降低或失去催化作用；当pH值低于3时，H+浓度过高，Fe3+很难被还原为Fe2+，Fe2+的供给不足，也使OH的数量减少，不利于氧化反应的进行。所以反应体系的pH值会直接影响Fe3+和Fe2+铬合平衡体系，进而影响氧化反应。

2.3H2O2投加量对COD去除率的影响

用H2SO4将废水pH调节至3，分别量取200 mL水样，固定FeSO4·7H2O的投加量为1mL，H2O2的投加量分别为0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL，用搅拌器搅拌。反应60 min后靜置30min，然后取上清液测COD。计算不同H2O2投加量情况下的COD去除率

随着H2O2用量的增加，废水COD的去除率先增大，而后出现下降，当H2O2用量为0.4mL时，COD去除率最高，达到91.1％。由试验结果可知H2O2对废水COD的去除率存在最佳投加量，并不是H2O2投加量越多，处理效果就会越好。原因是当H2O2的浓度较低时，产生的OH较少，使废水中的有机物不能彻底氧化分解；随着H2O2浓度的增加，产生的·OH也增加，使废水中有机物得到充分的氧化分解，此过程废水的COD去除率呈现逐渐增大的趋势。当H2O2用量达到一定程度时，·OH的生成速率和OH被消耗的速率几乎相等，此时再增加H2O2用量，会导致它对羟自由基的捕捉作用随之增加，溶液中OH的生成速率降低，总反应速度减缓。而且过量的H2O2会在反应一开始将Fe2+氧化为Fe3+，既消耗了H2O2，又抑制了·OH的产生，部分H2O2发生无效分解释放出O2，氧化效果降低；同时溶液中残留的过量H2O2因其还原性会产生COD，导致加入过量H2O2 时COD去除率反而下降。

2.4FeSO4·7H2O投加量对COD去除率的影响

在Fenton反应中，FeSO4·7H2O起到催化剂的作用是催化H2O2产生自由基的必要条件。H2O2的氧化还原电位仅为1.7V，而其在Fe2+催化作用下生成的羟基自由基的氧化还原电位高达2.80 V，由此可见Fe2+催化剂的使用对Fenton试剂的氧化效果十分重要。

用H2SO4将废水pH调至3，分别量取200mL水样，固定H2O2的投加量为0.4mL，FeSO4投加量分别为0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL、1.4mL，用搅拌机搅拌。反应60min后静置30min，然后取上清液调测COD，计算不同的FeSO4·7H2O用量条件下COD去除率，

由实验可见，FeSO4·7H2O的投加量从0.6 mL增加到1.0mL，废水的COD去除率从82%增加到91%。因为反应初始时，Fe2+浓度很低时，由反应方程H2O2+Fe2+ →·OH + Fe3+ +OH-可知：OH的产生数量和速度都相对较小，使整个过程受到限制。随着Fe2+浓度逐渐增大，OH的产生数量增多有利于氧化反应进行，因此废水的COD去除率随着FeSO4·7H2O投加量的增加而增大。但Fe2+浓度过高时会将H2O2还原，减少OH的产生，不利于充分发挥Fenton试剂的氧化能力，同时过量Fe2+被氧化成Fe3+，造成出水色度倍增。因此，当FeSO4·7H2O的投加量超过1.0mL时，继续增加投加量反而会导致COD去除率下降，因此本实验最佳FeSO4·7H2O投加量是1.0mL。

3结束语

1）Fenton试剂能使废水中大多数难降解有机污染物氧化降解，用于处理该染整废水具有较好的效果。

2）当FeSO4·7H2O投加量为1mL，H2O2（30%）投加量为0.4mL，反应时间为60min，体系pH值为3的最佳条件下，COD去除率为92.4%。

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