超声波降解二甲苯的钻研

摘要：钻研了超声波降解二甲苯技术，超声对于反映容器及沸石、波降苯超声光阴、解甲二甲苯溶液初始浓度、钻研H2O2的超声浓度以及投加量、溶液温度、波降苯pH等因素对于其降解下场的解甲影响妨碍了品评辩说。试验服从表明，钻研二甲苯初始浓度为27.6 mg/L，超声H2O2浓度为1.68 mg/mL，波降苯温度为(24±1) ℃时，解甲经141.32 W/cm2声强辐射1 h，钻研其降解率可达99.2%。超声

关键词：超声波 二甲苯 降解 空化效应

　　当初对于二甲苯废水多接管生化降解法处置，波降苯当二甲苯的解甲浓度为75 mg/L时，就能会

　　对于活性污泥发生危害，给生化处置带来倒霉的因素^[1]。近些年来，超声波运用于水传染操作，特意在废水中有毒有机物的规画方面，已经取患了确定妨碍^[2～3]。超声辐射不会组成水体的二次传染，国内外洋良多学者钻研了超声波对于三氯甲烷、苯胺、乐果、氯酚、农药、杀虫剂、除了草剂等有机物的降解情景^[4]，试验表明：超声对于运用生物措施难以降解的有机物降解下场精采，次若是由于超声空化效应发生的部份刹时高温、低压匆匆使水份子发生大批的·OH、·H逍遥基，这些未配对于电子的逍遥基可直接氧化水溶液中的有机物，使之快捷降解。超声波降解废水的后劲很大，有待进一步深入钻研。

　　本文将频率为20 KHZ，声强为141.32 W/cm²的超声波熏染于二甲苯溶液，品评辩说了反映容器、辐射光阴、溶液初始浓度、H₂O₂的浓度以及投加量、温度、pH等因素对于二甲苯降解下场的影响。

　　1  试验部份

　　1.1 药品以及仪器  

　　二甲苯（AR级，天津新通详尽化工有限公司）；乙醇（AR级，天津市北辰骅跃化学试剂厂）；H₂O₂（AR级，天津市津沽工商实业公司）；JY98-3D型超声波细胞破碎捣毁机（宁波新芝科器钻研所）；752型紫外可见分光光度计（上海详尽迷信仪器有限公司合成仪器总厂）。

　　1.2   试验措施

　　精确量取0.1 mL的二甲苯溶于25 mL无水乙醇中，而后用二次蒸馏水稀释配制成27.6 mg/L的溶液，取上述溶液250 mL，置于超声化学反映器中，并放入沸石。将超声波爆发器探头浸入溶液约1 cm，距反映器底部大于5 cm，妨碍超声反映。超声波频率为20 KHZ，声强为141.32 W/cm²。反映中运用盐冰水浴调节溶液的温度，距离确守光阴，罗致25 mL的反映液。用752型紫外可见分光光度计在二甲苯最大罗致波长（260 nm）下测其吸光度，与尺度曲线比力，从而合计二甲苯的降解率。

　　2  服从与品评辩说

　　2.1 反映容器及沸石对于降解率的影响

　　分说将二甲苯溶液置于塑料容器以及玻璃容器中妨碍超声处置，试验服从表明接管塑料容器降解下场优于玻璃容器，如下试验容器均接管塑料容器。

　　在二甲苯降解历程中，向溶液中退出大批的沸石，划一试验条件降解下场可后退3.01%。其原因由于固体概况简略吸附杂质，在超声熏染下，固体对于超声反射较强，概况易被空化侵蚀，使吸附于固体概况的有机废物在超声极其情景下快捷降解^[5]。

　　2.2辐射光阴对于降解率的影响

　　辐射光阴对于二甲苯降解率的影响如图1所示，可看出：10 min时二甲苯的降解率可达71.23%，至60 min时其降解率就抵达95.2%，二甲苯的降解率随辐射光阴削减而增大,这次若是由于辐射光阴缩短后系统经辐射所发生的空化泡及进入空化泡的水蒸气裂解而发生的·OH、·H逍遥基削减，二甲苯在空化泡中热解或者受·OH、·H逍遥基侵略发生易被降解的中间体，并进一步被氧化分解成CO₂以及H₂O等，从而抵达降解的目的。

　　2.3 溶液初始浓度对于降解率的影响   

　　取差距浓度的二甲苯各250 mL，超声辐射30 min后，服从如图2所示，可看出：在初始浓度为13.8 mg/L～96.6 mg/L的规模内，二甲苯的降解率随初始浓度削减而增大，但削减幅度飞快，与辐射光阴短以及反映器内建树起的混响场等因素无关。

　　2.4 H₂O₂浓度及用量对于降解率的影响

　　在系统中投入过多的氧化剂H₂O₂可后退二甲苯的降解率，当H₂O₂浓度为1.68 mg/mL时其降解率可达98.9%；在同样条件下径自接管超声波降解二甲苯，其降解率仅为81.88%。这次若是由于在超声熏染下H₂O₂会减速·OH逍遥基的天生，H₂O₂浓度削减，则·OH逍遥基天生减速，从而增长了二甲苯的降解^[6]。其道理为：

　　·H+ H₂O₂→·OH+H₂O

　　·H+ H₂O₂→ H₂+HO₂·

　　·O+ H₂O₂→·OH+ HO₂·

　　将差距浓度的H₂O₂退出到初始浓度为27.6 mg/L的二甲苯溶液中，超声降解30 min，对于H₂O₂的用量妨碍了品评辩说，服从如图3所示。试验表明：当H₂O₂浓度为0.89～1.68 mg/mL时，二甲苯降解率随H₂O₂浓度增大而增大；但当H₂O₂浓度逾越1.68 mg/mL时，对于二甲苯的降解率再也不削减，过多的 H₂O₂由于空化率存在饱以及度，不能有限度的削减降解率。

　　2.5溶液温度对于降解率的影响

　　分说操作差距的反映温度，按前述措施降解二甲苯溶液，服从如图4所示，可看出，随溶液温度的飞腾，二甲苯的降解率飞腾。二甲苯降解的适宜温度为24 ℃。在超声化学系统中，反映爆发在3个地域，既空化泡气相区，气液过渡区以及本体液相区。由于二甲苯挥发性较高，很简略汽化进入空化泡外部，以是二甲苯的降解主要爆发在空化泡外部。后退溶液的温度，虽有利于减速反映速率，但超声波降解次若是由于空化效应而激发的反

　　应，溶液温度的飞腾，组成水的汽化水平添大，从而拦阻了空化泡的组成，削减了空化泡的数目，导致空化泡外部的水蒸气份子离解发生的总逍遥基数目削减，有利于二甲苯的降解，使患上超声降解率飞腾^[7]。

　　2.6 pH对于降解率的影响       

　　分说操作溶液的pH为五、七、9，按前述措施降解二甲苯溶液，试验服从表明：溶液

　　pH差距时，对于二甲苯的降解简直无影响。

　　3  论断

　　本文运用探头式超声波，乐成地将二甲苯降解为无传染的CO₂以及H₂O等物资，实现传染物的有害化。同时还钻研了反映容器及沸石、超声辐射光阴、二甲苯初始浓度、H₂O₂的浓度以及投加量、温度、pH等因素对于二甲苯溶液降解下场的影响。凭证试验服从，判断二甲苯的最佳降解条件：H₂O₂浓度为1.68 mg/mL，温度为（24±1） ℃，经频率为20 KHZ，声强为141.32 W/cm²的超声波细胞破碎捣毁机超声辐射1 h。在上述条件下对于二甲苯初始浓度为27.6 mg/L的溶液妨碍5次平行试验，其降解率可达99.2%。

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