Деструкция фенола под действием различных окислительных систем с участием пероксида водорода

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Изучена кинетика окислительной деструкции фенола (PhOH) в трех реакционных системах: “PhOH + H2O2 + H2O”, “PhOH + H2O2 + O3 + O2 + H2O” и “PhOH + H2O2 + волновой удар + + H2O”. Показано, что реакция фенола с пероксидом водорода в водных растворах протекает по кинетическому закону второго порядка (первого – по PhOH и первого – по H2O2). В интервале 313–353 К изучена температурная зависимость константы скорости второго порядка и определены активационные параметры исследованной реакции. Показано, что совместное использование H2O2 и O3-O2 смеси позволяет повышать начальные скорости расходования PhOH в десятки-сотни раз (в 70 раз при 313 К и 195 раз при 333 К), по сравнению с воздействием одного окислителя. В то же время, одновременное использование H2O2 и волнового удара повышает начальную скорость расходования PhOH более чем на 4 порядка, обеспечивая высокую степень его деградации (96%) даже при крайне малом времени воздействия (30 с) и комнатной температуре.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ю. С. Зимин

Уфимский университет науки и технологий

Author for correspondence.
Email: ZiminYuS@mail.ru
Russian Federation, Уфа

К. A. Ахметнабиева

Уфимский университет науки и технологий

Email: ZiminYuS@mail.ru
Russian Federation, Уфа

Р. З. Шайхитдинов

Уфимский университет науки и технологий

Email: ZiminYuS@mail.ru
Russian Federation, Уфа

A. Г. Мустафин

Уфимский университет науки и технологий

Email: ZiminYuS@mail.ru
Russian Federation, Уфа

References

  1. https://www.imarcgroup.com/phenol-technical-material-market-report-3
  2. Аминова А.Ф. Разработка способа очистки фенолсодержащих сточных вод: Дисс. … канд. техн. наук. Уфа: Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2019. 130 с.
  3. Перечень рыбохозяйственных нормативов, предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: Изд-во ВНИРО, 1999. 304 с.
  4. Разумовский С.Д., Раковски С.К., Шопов Д.М., Заиков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями. София: Изд-во Болгарской АН, 1983. 287 с.
  5. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. Киев: Вища шк. Головное изд-во, 1986. 352 с.
  6. Зимин Ю.С. Кинетика и механизм озонированного окисления спиртов, эфиров, кетонов и олефинов в водной среде. Дисс. … докт. хим. наук. Уфа: Институт органической химии УНЦ РАН, 2006. 302 с.
  7. Комиссаров В.Д., Зимин Ю.С., Хурсан С.Л. // Кинетика и катализ. 2006. Т. 47. № 6. С. 875. [Komissarov V.D., Zimin Yu.S., Khursan S.L. // Kinet. Catal. 2006. V. 47. № 6. P. 850.] https://doi.org/10.1134/S0023158406060061
  8. Смирнова В.С., Худорожкова С.А., Ручкинова О.И. // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8. № 2. С. 52. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2017.2.05
  9. Munter R. // Proc. Estonian Acad. Sci. Chem. 2001. V. 50. № 2. P. 59. https://doi.org/10.3176/chem.2001.2.01
  10. Sievers M. Advanced Oxidation Processes. In: Peter Wilderer (ed.) Treatise on Water Science. V. 4. P. 377–408. Oxford: Academic Press, 2011.
  11. Иванцова Н.А., Петрищева М.С. // Вода: химия и экология. 2013. № 10. С. 90.
  12. Deng Y., Zhao R. // Curr. Pollution Rep. 2015. V. 1. P. 167. https://doi.org/10.1007/s40726-015-0015-z
  13. Ghime D., Ghosh P. Advanced Oxidation Processes: A Powerful Treatment Option for the Removal of Recalcitrant Organic Compounds. In: Ciro Bustillo-Lecompte (ed.) Advanced Oxidation Processes: Applications, Trends, and Prospects. Chapter 1. P. 3–14. Publisher: IntechOpen, 2020. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.90192
  14. Пикаев А.К., Кабакчи С.А. Реакционная способность первичных продуктов радиолиза воды. М.: Энергоиздат, 1982. 200 с.
  15. Денисов Е.Т., Денисова Т.Г. // Изв. АН. Сер. хим. 1994. № 1. С. 38. [Denisov E.T., Denisova T.G. // Russ. Chem. Bull. 1994. № 1. P. 38.]
  16. Шайхитдинов Р.З., Мустафин А.Г., Гатиятуллин Д.Т., Шайхитдинов Т.Р. Устройство и способ очистки сточных вод от фенола: Патент на изобретение RU2712565 // Б.И. 2020. № 4.
  17. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. 448 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Semi-logarithmic anamorphoses of the kinetic curves of phenol consumption in the reaction with hydrogen peroxide at 333 K (1) and 353 K (2); [PhOH]0 = 4 × 10–5 mol/l, [H2O2]0 = 1 × 10–2 mol/l.

Download (55KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of kʹ on [H2O2]0 at 333 K (1) and 353 K (2); [PhOH]0 = 4 × 10–5 mol/l.

Download (54KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Semi-logarithmic anamorphoses of the kinetic curves of phenol consumption in the reaction system “PhOH + H2O2 + O3 + O2 + H2O” at 313 K (1), 323 K (2) and 333 K (3); [PhOH]0 = 4 × 10–5 mol/l, [H2O2]0 = 1 × 10–2 mol/l, WO3+O2 = 6 l/h.

Download (60KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Kinetic curves of phenol consumption in the reaction systems “PhOH + H2O2 + H2O” (1), “PhOH + H2O2 + O3 + O2 + H2O” (2) and “PhOH + H2O2 + BU + H2O” (3); [PhOH]0 = 4 × 10–5 mol/l (1, 2), [PhOH]0 = 4 × 10–3 mol/l (3), [H2O2]0 = 1 × 10–2 mol/l, WO3+O2 = 6 l/h.

Download (59KB)
Indexing metadata
6. Formula 1

Download (49KB)
Indexing metadata
7. Formula 2

Download (25KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences