河北 商英辉 浅析硫化亚铁还原六价铬的反应机理

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1、浅析硫化亚铁还原六价铬的反应机理商英辉（邢台市环境保护局环境监察支队河北邢台054000）摘要：本文探讨了用FeS作还原剂还原废水中Cr(Ⅵ)的动力学特性。在恒温和封闭条件下，通过批次试验研究了废水中Cr(Ⅵ)与FeS的反应动力学特征及其影响因素。结果表明，在恒定溶液，pH值(1～2)，并保证FeS过量的条件下，反应过程可分2个阶段：初始反应阶段（Cr(Ⅵ)反应物消耗约60%～80%）反应服从准1级反应规律，以lnC-t作图呈线性关系；反应后期（Cr(Ⅵ)反应物剩余大约20%～40%），反应速率明显减慢。关键词：浅析铬硫化亚铁还原机理Analysesferro

2、ussulfidereductionhexavalentchromiumreactionmechanismShangYing-hui（XingtaiEnvironmentalInspectionDetachment,Xingtai05400,China）Abstract：ThispaperdiscussestheFeSwithasareductantreductionwastewaterCr(Ⅵ)dynamiccharacteristics.Intheconstanttemperatureandtheanaerobicconditions，thekinetic

3、sofchromium(Cr(VI))reductionbysulfideanditsaffectingfactorswereconductedinbatchexperimentalsystems．TheresultsshowedthatthereactiondisplayedintwostageswhensolutionpH(between1—2)keptstableandtheinitialconcentrationofIronsulfidewasexcessive．AttheinitialstageCr(VI)Wasconsumedrangingfrom

4、60％～80％，thereactionfollowedthepseudofirst-orderandtheplotsof1nC(Cr(VI))versusreactiontime(t)waslinear．Atthelaterstage，whenCr(VI)remainedabout20％～40％，reactionrateWasdecelerateddramatically．Keywords：analysis;chromium;Ironsulfide；reduction；mechanism前言关于利用铁的硫化物处理含Cr(V1)污染物的探索，早在20世纪70年代

5、就做过一般性实验工作，到了80年代仍作过继续探讨，进人90年代后，除西方发达国家之外，还引起广大发展中国家的重视，如希腊和土耳其，也包括中国等[[1]。目前包括利用天然铁的硫化物在内的有关利用天然物质治理Cr(V1)污染物的选题研究仍然是国际上环境修复与污染控制领域热点课题之一[2]。所以探明硫化亚铁与Cr(Ⅵ)氧化还原反应机理及影响因素，对于硫化亚铁还原六价铬新技术的研究领域，推动我国运用这一新技术修复治理具有氧化性的重金属污染有十分重要的意义。1实验仪器和方法1.1实验主要仪器722型可见分光光度计；THZ－82水浴恒温振荡器；PHS－25数显PH计；FA

6、1604A电子天平。1.2实验方法Cr(VI)的测定方法：用二苯碳酰二肼分光光度法测定。2试验结果分析2.1pH值对硫化亚铁还原六价铬的影响27℃和不同溶液pH值(1～2)下，Cr(VI)的初始浓度为10mg/l，硫化亚铁过量时，其氧化还原反应动力学试验结果以LnC（Cr）对反应时间t作图。由图1可得出：(1)溶液pH对硫化亚铁还原6价铬的反应影响很大，pH值越高(酸度越小)，反应速率越慢。过低或过高的pH都使试验难以获得足够的实验数据，前者反应速率太快，后者反应速率太慢。因此，本研究的多数试验条件控制pH在1～2之间。(2)反应过程分两个阶段，前一个阶段动力

7、学曲线基本为一直线，后期反应速率明显减小。10mg/lT=27℃-0.500.511.522.5020406080Time(minutes)Ln(Cr),mg/lpH=1.43pH=1pH=2图1pH值对硫化亚铁还原六价铬的反应速率的影响（LnC-t）Fig.1TherelationshipbetweenLnC（Cr(VI)）andtimeatdifferentpHs2.2温度对反应速率的影响pH=1及Cr(VI)初始浓度为10mg/l，硫化亚铁过量时，温度对硫化亚铁还原Cr(VI)反应速率的影响结果示于图2。可看出图中的动力学曲线变化特征相类似。温度对反应速

8、率有显著作用，温度升高，反应速度加快。