химический каталог




Каталитические реакции и охрана окружающей среды

Автор А.Я.Сычев С.O.Травин Г.Г.Дука Ю.И.Скурлатов

DH2-—»-R (радикал прилипания ОН по связи С=С АК) R+02—>-R02

R02 + CuDH+-—>-Cu2+OH + 2D (дегидроаскорбиновая кислота).

Образование свободных радикалов возможно также под действием УФ или видимого света (в присутствии фотосенсибилизаторов и фотоинициаторов), под действием ионизирующего излучения, при гомолитическом распаде термоинициаторов, в результате вырожденного разветвления на гидроперекисях. Кроме того, возможно инициирование радикалов при каталитическом разложении Н202 на примесях ионов тяжелых металлов (см. гл. IV, § 1).

В практическом плане интерес представляет проблема активации молекулярного кислорода и перекиси водорода ионами металлов переменной валентности с целью более широкого' использования их в химической технологии как наиболее дешевых и доступных окислителей, не приводящих к загрязнению окружающей среды. Для решения этой проблемы предлагается следующая схема исследования.

1. В качестве активаторов будем рассматривать ионы и комплексы переходных металлов, которые входят в активные центры ферментов — систем, близких к идеальным. Задача заключается в выяснении физико-химических характеристик метал-локомплексов, оптимальных для активации субстрата или окислителя. Подразумевается выяснение природы, термодина95 мических и структурных характеристик активных промежуточных частиц. Принципиально возможные активные интермедиа-ты рассматриваются, например, в работах [257, 258]. С целью моделирования биологических принципов окисления на этой стадии исследования разбираются «чистые системы», содержащие металл и кислород, либо перекись водорода, но не содержащие субстрата. Таким образом, задача этой части исследования — установление общих закономерностей взаимодействия ионов металлов в восстановленной форме с кислородом и перекисью водорода.

2. На основе наиболее удобных модельных систем, изученных по программе пункта 1, следует провести исследование «спектра реакционной способности» различных активных промежуточных частиц по отношению к органическим субстратам. На этой стадии исследования основное внимание уделяется вопросам реакционной способности интермедиатов в процессах одно-, двухэлектронного окисления субстратов, возможности модификации интермедиатов под влиянием присутствующих в системе лигандов. Особое место занимает изучение влияния рН среды на маршруты окислительного действия реакционноспо-собных частиц, в частности на возможность энергетического сопряжения окислительно-восстановительных и кислотно-основных превращений в едином элементарном акте. Внимание уделяется также вопросам кооперации двух или нескольких ионов металлов для осуществления многоэлектронных, а значит, и нерадикальных реакций.

3. Помимо установления «спектра реакционной способности» активных промежуточных частиц, возникающих в металлкисло-родных и металлперекисных системах, необходимо изучить реакционную способность промежуточных субстратных радикалов по отношению к ионам металлов. Известно, что состав продуктов гидроксилирования бензола при фотолизе перекиси водорода и в системе Фентона заметно различаются, хотя и в том и в другом случае гидроксилирующей частицей является ОН-радикал [259]. Различие связано с дальнейшими реакциями субстратных радикалов. Варьируя концентрацию, окислительно-восстановительные характеристики иона металла, соотношение между концентрациями окисленной и восстановленной форм металла, можно управлять составом конечных продуктов. Это особенно важно при радикальном механизме реакции, характеризующемся низкой селективностью.

Здесь следует добавить о необходимости изучения влияния ионов металлов на системы со «сторонним», например, фотохимическим инициированием.

4. На пути моделирования сложных металлокомплексных

о.-в. систем важное место занимает изучение механизмов анаэробного взаимодействия ионов металлов — окислителей с органическими субстратами. Такие реакции, представляющие

собой фактически активацию субстрата, а не окислителя, могут играть существенную роль в циклических о.-в. процессах и стадиях инициирования цепных процессов окисления. Наконец, здесь же рассматриваются вопросы совместного окисления органических соединений кислородом и перекисью водорода. Один из этих окислителей может участвовать в стадии инициирования, другой — в стадии продолжения цепи.

5. Исследования, проведенные по пунктам программы 1— 4, открывают перспективу использования окислительных свойств кислорода и перекиси водорода для решения технологических и экологических задач (см. гл. VI, VII).

На первом плане стоят следующие направления:

1) использование 02 и Н202 в технологических процессах взамен сильных окислителей, приводящих к загрязнению окружающей среды;

2) предотвращение нежелательного окисления субстратов в водных растворах (например, в пищевой и медицинской промышленности) ;

3) разработка способов каталитической очистки сточных вод кислородом и перекисью водорода;

4) разработка методики прогнозирования процессов окисления загрязняющих веществ в природных водах.

Последователь

страница 43
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114

Скачать книгу "Каталитические реакции и охрана окружающей среды" (1.67Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
холодильник атлант хм 6023-031
дизайн фудкорта
http://taxiru.ru/zakon69-2/
такелажник программа обучения

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(18.08.2017)