碱活化过硫酸盐 原理
钢渣碱活化过硫酸盐降解双酚A
文章编号：1000-6923(2019)07-2889-07
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Bisphenol A degradation by base-activated persulfate using steel slag. XU Xi-meng1,2, ZONG Shao-yan1, LIU Dan1* (1.Faculty of Geosciences and Environmental Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611756, China；2.Yunnan Institute of Environmental Science, Kunming 650034, China). China Environmental Science, 2019,39(7)：2889~2895 Abstract：Steel slag was firstly employed as a solid activator for a peroxydisulfate activation system, in which the degradation efficiency of BPA was evaluated. About 74% of BPA(50 µg/L) can be effectively removed within 1 hour under the adopted condition ([peroxydisulfate]0=2g/L, [Steel Slag]=3g/L, T=25℃). The components and surface morphology of unused and recycled steel slag were analyzed by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and X-ray fluorescence, demonstrating the gradual decrease of CaO and FeO. Radical scavenger studies confirmed that all of the O•2- , SO•4− and •OH contributed to the BPA degradation with the contribution of 68.97%, 9.52% and 21.51%, respectively. The degradation efficiency was enhanced in tap water due to the existence of HCO3- and was weakened in municipal wastewater effluent due to the radical scavenge by other organics. A redox mechanism was proposed and claimed that both the base oxides and iron oxides of steel slag were responsible for the peroxydisulfate activation. The degradation products of BPA included quinone and carboxylic acid, which were identified by LC/MS. Key words：steel slag；persulfate；base-activation；catalytic activation；bisphenol A
钠碱脱硫法方程式
钠碱脱硫法方程式钠碱脱硫法是一种常用的烟气脱硫方法，其原理是利用钠碱（如氢氧化钠或碳酸钠）与烟气中的二氧化硫（SO2）反应生成可溶于水的硫代硫酸盐，从而实现脱硫的目的。
钠碱脱硫法的主要反应方程式可以表示为：SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2OSO2 + Na2CO3 + H2O → Na2SO3 + CO2在这两个反应方程中，氢氧化钠（NaOH）或碳酸钠（Na2CO3）与二氧化硫（SO2）发生反应，生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水（H2O）或二氧化碳（CO2）。
亚硫酸钠是一种可溶于水的化合物，可以通过溶液的方式进行处理和后续处理。
钠碱脱硫法的具体过程如下：1. 烟气进入脱硫塔：烟气通过烟囱或其他输送系统进入脱硫塔，脱硫塔内装有填料，用于增加接触面积，提高反应效率。
2. 喷射碱液：氢氧化钠或碳酸钠的溶液由喷射装置喷洒到脱硫塔中，与烟气中的二氧化硫反应。
3. 反应生成亚硫酸钠：二氧化硫与钠碱发生反应，生成亚硫酸钠。
同时，反应会释放出热量。
4. 液体回收：脱硫塔底部收集到的亚硫酸钠溶液会被抽送至后续处理系统，进行亚硫酸钠的回收或转化为其他有价值的化合物。
5. 烟气排放：经过脱硫处理后，烟气中的二氧化硫浓度大幅降低，达到环境排放标准，可以安全地排放到大气中。
钠碱脱硫法的优点包括：1. 成本较低：钠碱作为一种廉价的化学试剂，相对于其他脱硫方法，钠碱脱硫法的成本较低。
2. 处理效果好：钠碱脱硫法可以将烟气中的二氧化硫浓度降低到很低的水平，能够满足环境排放标准。
3. 操作简便：钠碱脱硫法的操作相对简单，适用于各种规模的燃煤锅炉和工业炉窑。
4. 亚硫酸钠的回收利用：脱硫废液中的亚硫酸钠可以进行回收和再利用，降低了废液处理的成本。
然而，钠碱脱硫法也存在一些缺点和局限性：1. 耗碱量大：由于二氧化硫与碱溶液的反应是化学计量比为1:2，因此钠碱脱硫法需要较多的碱溶液，增加了成本。
2. 产生大量废液：脱硫过程中会产生大量的脱硫废液，需要进行处理和排放，增加了处理成本。
硫化氢用碱水吸收的原理
硫化氢用碱水吸收的原理硫化氢（H2S）是一种无色易燃气体，具有强烈的臭鸡蛋味，常见于沼气、石油、天然气等化学过程和地下水中。
硫化氢的吸收原理是利用碱性溶液（碱水）中的碱与硫化氢发生化学反应，将硫化氢转化为硫化物或硫酸盐的方法。
具体而言，碱水中的氢氧根离子（OH-）与硫化氢（H2S）反应生成硫化氢根离子（HS-）或硫酸盐的形式。
硫化氢与碱水的反应可以发生两种不同的反应，取决于碱溶液的pH值。
当碱溶液是强碱时（pH>13），硫化氢进入碱水中会直接与氢氧根离子反应，生成硫化氢根离子（HS-）：H2S + 2OH- →HS- + H2O硫化氢根离子（HS-）在碱性条件下可以与金属阳离子形成无溶解度的沉淀，例如：HS- + M2+ →MS + H+其中，M代表金属离子。
当碱溶液是中强碱性时（pH 8-13），硫化氢进入碱水中首先与氢氧根离子反应，生成次硫代硫酸根离子（HS2-）：H2S + 4OH- →HS2- + 2H2O而次硫代硫酸根离子（HS2-）在碱性条件下会继续与其他的次硫代硫酸根离子反应，形成高聚硫化物（Sx2-）：HS2- + HS2- →S2- + H2S + 2OH-S2- + HS2- →S3- + H2SS3- + HS2- →S4- + H2S...在碱性条件下，生成的硫化物或硫酸盐具有较低的溶解度，往往以沉淀的形式从碱水中析出。
这样通过反应将硫化氢从气体相转化为可固定的固体物质，从而实现了硫化氢的吸收。
硫化氢的吸收过程还受到其他因素的影响，例如温度、压力和硫化氢气体和碱水之间的接触面积等。
较高的温度和压力有助于增加吸收速度和效果，而较大的接触面积可以提高反应效率。
除了碱水吸收法，还有其他吸收硫化氢的方法，例如活性炭吸附和氧化吸收等。
吸收硫化氢的选择应根据不同情况和需求进行优化。
总结来说，硫化氢通过与碱溶液中的碱发生化学反应，生成硫化物或硫酸盐的形式，从而实现硫化氢的吸收。
通过调节碱溶液的pH值和其他工艺参数，可以实现高效、经济的硫化氢吸收过程。
碱和盐互相转化
碱和盐互相转化盐和碱是我们生活中常见的物质，它们在化学反应中可以互相转化。
本文将从不同角度探讨碱和盐的性质、互相转化的过程以及在生活中的应用。
一、碱的性质碱是一类能够与酸反应生成盐和水的化合物，具有苦味、有腐蚀性和导电性的特点。
常见的碱有氢氧化钠、氢氧化钾等。
二、盐的性质盐是由酸和碱经过中和反应得到的化合物，它们通常是晶体状的固体。
盐在水中能够溶解，形成电解质溶液，具有导电性。
常见的盐有氯化钠、硫酸钠等。
三、碱转化为盐的过程碱转化为盐的过程是酸碱中和反应的逆过程。
在实验室中，可以将碱溶液与酸反应，生成盐和水。
例如，将氢氧化钠溶液与盐酸反应，生成氯化钠和水的反应方程式为：NaOH + HCl → NaCl + H2O。
四、盐转化为碱的过程盐转化为碱的过程是通过盐的水解反应进行的。
某些盐在水中能够分解生成碱性溶液。
例如，氯化铵溶解在水中时，会发生水解反应生成氨气和氯化铵溶液，反应方程式为：NH4Cl + H2O → NH3 + HCl。
五、生活中的应用碱和盐在生活中有广泛的应用。
例如，氢氧化钠是一种常用的碱，被用于肥皂的制作、酸中和反应等。
氯化钠是我们常见的食盐，被用于调味、食品加工等。
此外，盐还被用于农业、化工等领域。
六、结语碱和盐是化学中重要的物质，它们可以互相转化，发挥着重要的作用。
了解碱和盐的性质以及它们的互相转化过程，有助于我们更好地理解化学反应的本质。
在日常生活中，我们常常能够感受到碱和盐带给我们的便利和舒适。
通过合理利用碱和盐，我们能够更好地改善生活质量，实现可持续发展的目标。
我们应当加强对碱和盐的研究，探索更多的应用领域，为人类的发展做出贡献。
盐类水解的原理及盐溶液酸碱性的判断
盐类水解的原理及盐溶液酸碱性的判断盐类的水解是指盐溶解在水中时，其离子与水发生反应，产生酸性或碱性溶液的化学过程。
水解是由于水分子的自离解以及酸碱性离子与水分子之间的反应而引起的。
盐类可以分为四类：酸盐、碱盐、盐基和盐酸。
它们的水解过程和酸碱性判断如下：1.酸盐的水解：酸盐是酸性氧化物与碱性氧化物反应生成的盐。
当酸盐溶解在水中时，其酸性氧化物离子与水分子反应生成酸性溶液。
例如，硫酸铵（NH4HSO4）在水中水解生成硫酸离子（HSO4-）和氨离子（NH4+），使溶液呈酸性。
2.碱盐的水解：碱盐是酸性氧化物与碱反应生成的盐。
当碱盐溶解在水中时，其碱性氧化物离子与水分子反应生成碱性溶液。
例如，氯化钠（NaCl）在水中水解生成氯离子（Cl-）和氢氧根离子（OH-），使溶液呈碱性。
3.盐基的水解：盐基是强碱的离子化合物，其离子不与水反应，故水解生成的溶液是中性的。
例如，氯化钾（KCl）在水中溶解时，离子间只发生静电作用，没有酸碱中和反应。
因此，氯化钾的水溶液呈中性。
4.盐酸的水解：盐酸是酸性氧化物与酸反应生成的盐。
盐酸溶解在水中时，其酸性氧化物离子与水分子反应生成酸性溶液。
例如，氯化氢（HCl）在水中水解生成氯离子（Cl-）和氢离子（H+），使溶液呈酸性。
酸碱性的判断可以通过pH值来确定。
pH值是溶液的酸碱度的衡量指标，其值越小表示越酸；其值越大表示越碱；pH值为7则表示中性溶液。
判断盐溶液的酸碱性时1.盐中有强酸与弱碱的盐水解后生成酸性溶液。
例如，氯化铵（NH4Cl）中的氨离子与水反应生成酸性的铵离子（NH4+），使溶液呈酸性。
2.盐中有弱酸与强碱的盐水解后生成碱性溶液。
例如，氯化钠（NaCl）中的氯离子与水反应生成碱性的氢氧根离子（OH-），使溶液呈碱性。
需要注意的是，当盐溶液中的酸性离子和碱性离子相互抵消时，溶液呈中性。
例如，硫酸钠（Na2SO4）中的硫酸离子（SO4^2-）和钠离子（Na+）相互抵消，使溶液呈中性。
碱法脱硫原理
碱法脱硫原理
碱法脱硫是指利用碱性吸收剂（如石灰石、石灰、钠碱等）与燃料燃烧产生的二氧化硫进行反应，从而将二氧化硫转化为硫酸盐或硫酸氢盐，达到减少大气污染的目的。
碱法脱硫是目前应用最为广泛的一种脱硫方法，其原理主要包括氧化还原反应和酸碱中和反应两个方面。
首先，碱法脱硫的氧化还原反应是指在燃料燃烧过程中，二氧化硫（SO2）与碱性吸收剂发生化学反应，生成硫酸盐或硫酸氢盐。
具体反应过程如下：
SO2 + 1/2O2 + H2O → H2SO4。
这个反应过程中，二氧化硫在氧气和水的存在下，与碱性吸收剂发生氧化反应，生成硫酸。
而生成的硫酸盐或硫酸氢盐会被吸收剂吸收，从而达到脱硫的效果。
其次，碱法脱硫的酸碱中和反应是指生成的硫酸盐或硫酸氢盐在吸收剂中与碱性物质发生中和反应，生成不溶于水的硫酸钙或硫酸钠等固体产物。
具体反应过程如下：
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4↓ + 2H2O。
这个反应过程中，硫酸盐或硫酸氢盐与碱性物质发生中和反应，生成固体硫酸钙或硫酸钠沉淀，从而将硫酸盐或硫酸氢盐从气体中
除去，达到脱硫的效果。
碱法脱硫原理的核心在于利用化学反应将二氧化硫转化为不溶
于水的固体产物，从而实现脱硫的效果。
而在具体的工业应用中，
碱法脱硫通常会结合烟气脱硝、除尘等工艺一起进行，以达到更好
的脱硫效果。
总的来说，碱法脱硫原理简单而有效，通过氧化还原反应和酸
碱中和反应，将二氧化硫转化为不溶于水的固体产物，从而减少大
气污染，保护环境。
在今后的工业生产中，碱法脱硫将继续发挥重
要作用，为环境保护做出更大的贡献。
双原子催化剂活化过硫酸盐
双原子催化剂活化过硫酸盐
过硫酸盐（peroxysulfate）是一类含有氧氧键（O-O）的化合物，通常以二价阴离子形式存在，例如过硫酸根离子
（S2O8^2-）。
过硫酸盐可被催化剂激活，从而产生一系列化
学反应，包括氧化、还原和自由基引发反应等。
双原子催化剂是指由两个不同的金属组成的催化剂。
在过硫酸盐的催化活化过程中，双原子催化剂可以提供必要的反应能垒，使反应更容易发生。
其中，一个金属原子可以提供电子，使过硫酸盐分子部分解离，产生活性自由基（如SO4•），而另一
个金属原子则能够与过硫酸盐活性自由基进行反应，进一步促进反应的进行。
双原子催化剂活化过硫酸盐的反应机理复杂，具体取决于所使用的催化剂和反应条件。
常见的双原子催化剂包括过渡金属催化剂（如铁、铜、银等）和贵金属催化剂（如铂、铑、钌等）等。
活化过硫酸盐的反应可用于催化废水处理、有机合成和环境修复等领域。
通过选择不同的双原子催化剂和反应条件，可以实现选择性催化、高效催化和可控催化等目标，从而提高反应的效率和产物的选择性。
过硫酸盐活化高级氧化新技术
过硫酸盐活化高级氧化新技术一、本文概述随着工业化的快速发展和人口规模的不断扩大，环境问题日益凸显，特别是水体污染问题已成为全球关注的焦点。
在众多水体污染处理技术中，高级氧化技术因其高效、环保的特点而备受推崇。
过硫酸盐活化高级氧化新技术作为其中的一种重要方法，其研究和应用前景广阔。
本文旨在全面介绍过硫酸盐活化高级氧化新技术的原理、特点、应用现状以及未来发展趋势，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
通过本文的阐述，读者可以深入了解过硫酸盐活化高级氧化新技术的核心原理和技术优势，掌握其在实际应用中的操作要点和注意事项，展望其在未来环境治理中的重要作用和潜在价值。
二、过硫酸盐活化技术的基本原理过硫酸盐活化高级氧化技术是一种利用过硫酸盐（如过硫酸氢钾、过硫酸铵等）作为氧化剂，通过活化过程产生强氧化性的自由基（如硫酸根自由基，SO₄⁻⋅），从而实现对有机污染物的高效降解和矿化的技术。
其基本原理涉及过硫酸盐的活化和自由基的产生与利用两个核心步骤。
过硫酸盐的活化是这一技术的关键步骤。
活化过程可以通过物理、化学或生物方法实现，如加热、紫外线照射、过渡金属离子催化等。
在这些活化条件下，过硫酸盐中的过氧键（O-O）被断裂，生成硫酸根自由基（SO₄⁻⋅）和其他活性物种。
硫酸根自由基是一种非常强的氧化剂，其氧化还原电位（E₀）高达5-1 V，可以迅速攻击有机污染物中的不饱和键、芳香环等，从而使其发生氧化分解。
硫酸根自由基还可以通过链式反应产生其他自由基，如羟基自由基（⋅OH）和超氧自由基（O₂⁻⋅），这些自由基同样具有很强的氧化性，能够进一步提高有机污染物的降解效率。
过硫酸盐活化高级氧化技术利用活化过硫酸盐产生的强氧化性自由基，实现对有机污染物的高效降解和矿化。
这种技术具有反应速度快、氧化能力强、适用范围广等优点，在环境保护、污水处理、土壤修复等领域具有广阔的应用前景。
三、过硫酸盐活化技术的实验研究过硫酸盐活化高级氧化技术作为一种新兴的水处理技术，近年来受到了广泛的关注与研究。
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碱活化过硫酸盐是一种常用于漂白、氧化和污水处理等工业过程中的化学物质。
它的活化原理基于过硫酸盐的特性，在碱性条件下发生分解产生高活性的自由基，进而参与反应。
以下是碱活化过硫酸盐的原理详细分析：
1. 过硫酸盐的特性：过硫酸盐 常用的有过硫酸钠、过硫酸铵等）是一种不稳定的化合物，分子中含有氧-氧单键 O-O），该键可以在适当条件下发生分解，生成两个亚硫酸根离子 SO4-），同时释放出氧自由基 ·O）。
2SO5^2-→ 2SO4^2-+ O2↑
2. 碱性条件：过硫酸盐的分解需要碱性环境来进行。
在碱性溶液中，碱会提供氢氧根离子 OH-），使溶液呈现高pH值。
3. 活化过程：在碱性条件下，过硫酸盐分子与水反应生成亚硫酸根离子和氧自由基。
亚硫酸根离子可以进一步参与反应，而氧自由基具有很高的氧化能力。
(a) 过硫酸盐的分解：
2SO5^2-+ 2H2O → 2SO4^2-+ 4OH-
这个反应会在溶液中产生一定浓度的亚硫酸根离子和氢氧根离子。
(b)氧自由基的生成：
SO5^2-→ SO4^2-+ O·
氧自由基 ·O）是高度反应性的物质，具有很强的氧化作用。
4. 反应应用：碱活化过硫酸盐的自由基可以用于多种化学反应，常见应用如下：
(a) 漂白：自由基能够与有色化合物发生氧化反应，降解其结构，并改变其吸收光谱，从而达到漂白的效果。
(b) 氧化反应：自由基能够与有机物反应，引发氧化反应，常应用于有机合成中。
(c) 污水处理：自由基能够与有机污染物相互作用，分解其结构，使其转化成无机物或易降解的有机物，从而起到处理污水的作用。
综上所述，碱活化过硫酸盐的原理是在碱性条件下，过硫酸盐分解生成亚硫酸根离子和氧自由基，这些高活性物种能够参与多种氧化、漂白和污水处理反应。