一种测定氯与有机化合物反应速率的测试方法技术

本发明专利技术属于环境化学领域，一种可测定大部分有机物与氯反应速率的测定方法。主要阐述了氯与常见有机化合物及有机微污染物反应速率研究方法，能够用于研究氯消毒过程中自然界环境中各种有机物的浓度动态变化。境中各种有机物的浓度动态变化。境中各种有机物的浓度动态变化。

【技术实现步骤摘要】
一种测定氯与有机化合物反应速率的测试方法


[0001]本专利技术属于环境化学领域，一种可测定大部分有机物与氯反应速率的测定方法。主要阐述了氯与上百种常见有机化合物及有机微污染物反应速率研究方法，能够用于研究氯消毒过程中自然界环境中各种有机物的浓度动态变化。

技术介绍

[0002]氯是目前应用最广泛的消毒剂，其具有杀菌效果好、成本低、使用方便、易于管理等优点。采用氯消毒可降低阿米巴痢疾发病率的50％，霍乱发病率的90％以及伤寒发病率的 80％。
[0003]有机污染物化学性质稳定，不易被微生物降解。它们可在生物体内富集，且多数具有很强的“三致”(致癌、致畸、致突变)特性，危害极大。而氯除了作为消毒剂外，也具有很强的氧化性，被许多水厂用作预氧化剂，可与水中各类有机微污染物反应。
[0004]而传统的污水处理厂没有降解处理微量有机污染物的设计，对于这些微量有机污染物是否能在氯消毒的过程中与氯反应、反应速率如何、氯消毒能否将这些微量有机污染物处理到安全标准等问题还未有全面研究。因此，本专利技术选取上百种自然界常见的有机化合物，建立氯与其反应速率测定的方法，从而建立氯与其反应的动力学模型，对于使用氯消毒对自然界环境造成的影响进行评估。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种快速测定氯与有机化合物反应速率的方法，评估氯消毒对生态环境的影响。
[0006]本专利技术为解决现有技术中提出的技术问题提出的第一个技术方案主要包括以下步骤：
[0007]1)推导氯与有机化合物反应的动力学模型公式；选取含特征结构的有机化合物及典型有机化合物，构建氯与单一有机物反应体系，利用拟一级反应公式对反应速率常数进行拟合。
[0008]EAC+B
→
P
[0009][0010]积分：
[0011]2)污染物与自由氯反应实验：首先配置1％的自由氯溶液、0.1M缓冲溶液PBS(PH＝6.66)、去离子水、反应物原液、DPD buffer溶液(6.05g Na2HPO4·
12H2O+4.6g K2HPO4)、DPD KI 溶液(0.5g KI溶于100ml去离子水)、DPD溶液(0.1117gDPD硫酸盐+0.4mL 1+1浓H2SO
4 (与水等体积混合))在50毫升的小瓶中加入10mL浓度为1mM有机物原液，1ml PBS缓冲溶液，定容至49.5ml，加入500μl自由氯溶液开始反应(此时反应溶液中FAC浓度约为 0.12mM，反
应物为0.2mM，PH约为7.2)。
[0012]3)反应过程中自由氯浓度的测定：利用DPD检测法在反应进行0时刻，1min、2min、5min、 10min、15min、20min、40min、45min、60min取样，稀释4倍后DPD显色剂后利用紫外分光光度计测定吸光值。
[0013]4)处理实验数据，计算反应速率常数：不同反应时间的Abs与初始Abs相比得到C/C0，求得Ln(C/C0)后与时间建立线性关系，得到斜率k，表示该物质与氯的反应速率常数。
[0014]有益效果：
[0015]本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用动力学模型建立快速测定有机污染物与氯反应速率的方法。进一步推广到所有有机污染物，能够计算预测出通过氯消毒可以达到的浓度，从而进行剂量加大或者选择增加其他消毒方法，完善水处理过程。
附图说明
[0016]图1本专利技术用于测定氯与4
‑
硝基苯酚的反应动力学计算反应速率图。
具体实施方式
[0017]下面通过具体实施例和附图对本专利技术作进一步的说明。本专利技术的实施例是为了更好地使本领域的技术人员更好地理解本专利技术，并不对本专利技术作任何的限制。
[0018]实施例1
[0019]测定氯与邻硝基苯酚的反应动力学计算反应速率，具体步骤如下：
[0020]1)以常见污染物邻硝基苯酚作为目标有机物，用超纯水配置1mM储备液备用。
[0021]2)配置1％的次氯酸储备液液(约12mM)，以及国标DPD法测定氯浓度所需各试剂。
[0022]3)测定反应过程中自由氯浓度：利用DPD检测法在反应进行0时刻，1min、2min、5min、 10min、15min、20min、40min、45min、60min取样，稀释4倍后DPD显色剂后利用紫外分光光度计测定吸光值。
[0023]4)处理实验数据，做LN(C/C0)
‑
t的图像，由斜率得氯与邻硝基苯酚的反应速率为95M
‑1S
‑1。
[0024]应当理解的是，这里所讨论的实施方案及实例只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换部应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测定氯与多种有机污染物反应速率的方法，主要包括以下步骤：1)推导氯与有机化合物反应的动力学模型公式；选取含特征结构的有机化合物及典型有机化合物，构建氯与单一有机物反应体系，利用拟一级反应公式对反应速率常数进行拟合。FAC+B
→
P积分：2)污染物与自由氯反应实验：首先配置1％的自由氯溶液、0.1M缓冲溶液PBS(pH＝6.66)、去离子水、反应物原液、DPD buffer溶液(6.05g Na2HPO4·
12H2O+4.6g K2HPO4)、DPD KI溶液(0.5g KI溶于100ml去离子水)、DPD溶液(0.1117gDPD硫酸盐+0.4mL 1+1浓H2SO4(与水等体积混合))在50毫升的小瓶中加入10mL浓度为1mM有机物原液，1ml PBS缓冲溶液，定容至49.5ml，加入500μl自由氯溶液开始反应(此时反应溶液中FAC浓度约为...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙佩哲，徐舒悦，陈曦，罗芮桓，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：