Cr(Ⅵ)/亚硫酸钠体系快速氧化活性蓝4的动力学研究

亚硫酸钠还原法是目前处理含Cr(Ⅵ)废水的常用方法之一,在Cr(Ⅵ)/亚硫酸钠体系中加入染料活性蓝4时,Cr(Ⅵ)被还原去除的同时,活性蓝4也会被快速氧化。初始p H为4.0时,100μmol/L Cr(Ⅵ)与1 mmol/L亚硫酸钠可在3.5min内快速氧化20μmol/L活性蓝4,Cr(Ⅵ)的剩余浓度也低于其排放标准。提高亚硫酸钠浓度至3mmol/L时,活性蓝4在12s内被完全氧化。对活性蓝4的氧化动力学进行假一级拟合,其速率常数随p H降低而升高,p H由6.0降低至3.5时,速率常数由0.000 6 s-1升高至0.012 9 s-1。在较高的亚硫酸钠浓度和较酸性环境下,Cr(Ⅵ)和亚硫酸钠之间的反应加快,产生中间态活性氧化剂的速率提高,使得Cr(Ⅵ)/亚硫酸钠体系降解活性蓝4的效果更优。该体系通过Cr(Ⅵ)和亚硫酸钠之间的反应,首先产生了亚硫酸根自由基SO·-3,在氧气的作用下,SO·-3经过一系列反应产生了二级自由基,即高活性的硫酸根自由基SO·-4和羟基自由基·OH,这两种自由基作为体系中的中间态活性氧化剂,实现了对活性蓝4的氧化。