水和废水中氧化氯的氧化还原反应

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1、2011年秋季学期高等有机化学结课论文题目：水和废水中二氧化氯的氧化还反应学生姓名：阿依尼革尔.木拉提所在学院：化学化工学院专业班级：化学09–2班指导教师：迪丽菲嘎尔日期：2012年1月2日新疆师范大学教务处目录1摘要……………………………………………..2关键词……………………………………………3引言………………………………………………4正文…………………………………………….1二氧化氯与无机物的反应………………..7/71.1二氧化氯与无机氮化合物的反应………1.2二氧化氯与氨的反应………………….1.3二氧化氯与一氧化氮、二氧化氮的反

2、应1.4二氧化氯和无机硫化物的反应……….2.二氧化氯和有机物的反应………………..2.1与饱和烃类反应……………………2.2与多环芳香烃反应………………………..2.3与醇、醛和糖类(碳水化合物)反应………2.4与硫醇(R—SH)、有机硫化物(R—S—R)(R—S—S—R)的反应5参考文献水和废水中二氧化氯的氧化还原反应摘要：主要介绍了水和废水中二氧化氯与无机物、有机物的化学反应。使人们对二氧化氯的某些反应机理有个初步的了解，并在此基础上不断开发出各种各样的二氧化氯产品以满足市场的需求。关键词：化学反应；二氧化氯；消毒剂引言:7/7二氧化氯

3、作为强氧化剂在饮用水消毒中的应用具有广泛的前景，已成为国际公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。目前，二氧化氯的应用几乎涉及各行各业和人们日常生活的方方面面。随着二氧化氯用市场的不断开拓，人们对二氧化氯的认识也越来越深入，我们在认识二氧化氯所具有的优良性质的同时，还应了解为什么二氧化氯有这些优良性质，并在此基础上不断开发出各种各样的二氧化氯产品以满足市场需求。本文简要介绍了二氧化氯在水中和某些物质的反应，使人们对二氧化氯的某些反应机理有个初步的了解。正文：1.二氧化氯与无机物的反应1.1二氧化氯与无机氮化合物的反应在污染的水体和大气污染物中存

4、在许多种氮化合物，它们的来源主要有3个途径：～是人和动物的排泄物；二是无机肥的大量使用；三是由于空气中的氮气和氧气、氢气、水蒸气在有些自然现象如闪电的激发下进行化合生成一氧化氮、二氧化氮、氨、HCN，这些物质随降雨溶入地表水中生成了氨、亚硝酸根、硝酸根等。因此，在水中，无机氮化合物包括氨、铵盐、氢氰酸、亚硝酸根、硝酸根等。二氧化氯在水中能迅速有效地氧化大部分的氮化合物。1．2二氧化氯与氨的反应在水溶液中，二氧化氯与氨基本上是不反应的。在水体的pH值为7—8的条件下，二氧化氯和氨反应的速率常数远低于o．01mol“·L。·s～。正是由于二氧化氯

5、的这种选择性的反应使得在饮用水中二氧化氯成为氯气最有前途的替代品。因为氯气在水中很容易与氨发生取代反应，生成一系列对人体健康有害的消毒副产物包括致癌物。1．3二氧化氯与一氧化氮、二氧化氮的反应一氧化氮不溶于水，在中性和碱性条件下都不与水反应，但很容易被强氧化剂所氧化，而二氧化氮在水中，特别在碱性条件下，可与水反应，生成亚硝酸盐和硝酸盐。7/71．4二氧化氯和无机硫化物的反应硫、硫化氢、硫化物是油田和天然气工业、石油炼制行业常见的污染物，硫化氢也是食品加工行业引起臭味的罪魁祸首之一。2.二氧化氯和有机物的反应二氧化氯和有机物的反应呈现以下特征：

6、①并不是所有的有机物都能与二氧化氯反应，只有那些具有活性氢或还原性氢和易被氧化的功能基(官能团)的有机物才有可能与二氧化氯反应。正是二氧化氯这种选择性的反应使得二氧化氯大大优于氯气，因为，氯气不是氧化剂而是氯化剂，它与有机物取代反应和加成反应的产物正是饮用水中卤代烷的直接来源。②二氧化氯与有机物的反应过程中，并没有涉及C--C键的断裂，大多数的氧化产物还是有机的，并不仅仅是无机产物如二氧化碳和水。③二氧化氯在与有机物的反应过程中，大多数只涉及到一个电子的转移而被还原成昕。2．1与饱和烃类反应在水体中，二氧化氯并不与这类有机物反应，也不与不含活

7、泼氢的芳香族碳氢化合物反应。在油田领域，我们可以利用二氧化氯的这种性质有效地去除油田中的硫化物。不与二氧化氯起反应的有机物还括：羧酸(R—c00H，R为饱和烷基)、大多数的氨基酸、具有芳香环的硝基化合物(硝基酚除外)和甲酸。2．2与多环芳香烃反应7/7多环芳香烃是地表水中较为独特和重要的一类微污染物。到目前为止，二氧化氯用于处理这类物质的研究并不多见，我们知道在水溶液中，二氧化氯对蒽、菲具有良好的去除效果，明显优于氯气，产物为蒽醌和二苯酚。在水体pH值介于4．9-9．5之间时，二氧化氯能快速氧化具有高致癌性的苯并芘、苯并葸和多环芳烃本身被还原

8、成亚氯酸根。2．3与醇、醛和糖类(碳水化合物)反应醇能被二氧化氯缓慢地氧化成醛或酮，醛进一步被氧化成羧酸。反应式如下：2．4与硫醇(R—SH)、有机硫化物(R—S—