碘离子对次氯酸氧化一价铊动力学影响及机理研究
作者:黄宇恒; 马铖雪; 黄瑞星; 皇甫小留; 何强; 马军
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铊(Tl)是一种广泛存在于环境水中的微量重金属。由于铊对生物体的毒性较大,国家和地方政府高度重视铊污染的防治,并将其作为重点监测对象之一。氧化法是一种常见而有效的去除铊的方法。该方法通过将一价铊(Tl())预氧化为三价铊(Tl())来实现总铊的去除,三价铊更容易沉积,但易受水中卤素离子的影响。在本研究中,次氯酸钠(NaOCl)是一种典型的氧化剂,常用于水处理。通过检测Tl()在ABTS分光光度法的浓度变化,研究了卤素碘离子对TL()对这一典型氧化过程动力学的影响,并结合动力学模型探讨了其机理。结果表明,在HOCl氧化过程中,当pH为6.0、7.0和8.0时,碘离子的加入促进了Tl()氧化。其中,碘离子浓度高于100mol/L时具有明显的催化氧化作用,在100~1000mol/L的浓度范围内,反应速率随碘离子浓度的增加而增大。在酸性和中性条件下,反应速率常数随pH浓度的增加而减小。据推测,碘离子的催化氧化是指碘离子被次氯酸氧化,产生更强的氧化作用,然后继续氧化Tl()。本研究探讨了以碘离子为代表的卤素离子对次氯酸氧化Tl()氧化过程的影响,并强调了碘离子在影响Tl()氧化动力学中的关键作用。这对提高铊的氧化还原性能,评价卤水中铊的去除策略,保障饮用水安全具有重要意义。