химический каталог




Каталитические реакции и охрана окружающей среды

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

т образование супероксид-радикала. Перекись водорода выделяется в воду также зелеными и диатомовыми водорослями при фотосинтезе [429].

По данным Р. Зеппа с сотр. [431], в природных водах под действием солнечного света происходит эффективная генерация синглетного кислорода, квазистационарная концентрация которого составляет 2-10—13—2-10~12 моль/л. Она тем выше, чем больше содержание в природной воде растворенных гумусовых веществ. Зная известные величины констант скорости взаимодействия ОгСЛ,,) с различными органическими веществами [432, 433], можно оценить время жизни химикатов при оксиге-нации их синглетным кислородом. Для некоторых наиболее реакционноспособных по отношению к Ог ('Дв) химических веществ (кж 108M-1c-1) — полициклических ароматических соединений (антрацена и др.), аминокислот (триптофана, гистиди-на и др.) — время жизни составляет всего несколько часов [431].

Под воздействием УФ света в природных водах образуются также наиболее реакционноспособные радикалы — ОН, однако концентрация их ничтожно мала — порядка Ю-17 моль/л [434]. Несмотря на то, что константы скорости окисления большинства органических соединений ОН-радикалами лежат в пределах 10е—Ю^М-'с-1 [435], окисление химикатов при столь низкой стационарной концентрации радикалов в природных водах вряд ли возможно. Время жизни даже наиболее легко окисляемых соединений составило бы несколько десятков дней. Цепные же процессы окисления за счет инициирования субстратных радикалов в реакции химиката с ОН в условиях квазистационарного состояния системы невозможны. Не исключено, правда, что в опытах [434] получена заниженная оценка концентрации ОН, и в других случаях она может быть гораздо выше. Например, при наличии в системе других источников инициро-вания ОН. Полагая константу скорости псевдопервого порядка для гибели ОН в природных водах порядка 105с~' (ж 10_5МХ Х1010М-,с-1), находим, что скорость инициирования ОН в работе [434] составляла примерно 10_12М_1с_|. При увеличении скорости инициирования на 2—3 порядка стационарная концентрация составит 10_15М, и время жизни большинства химикатов в природных водах уменьшится до суток.

Образование радикалов ОН неизбежно приводит к появлению в системе вторичных свободных радикалов. Т. Милл с сотр. [434], проводившие фотохимическое исследование образцов природных вод, наряду с ОН обнаружили образование под действием УФ света органических алкилперекисных радикалов (RO2) в концентрациях порядка 3-10 9 моль/л. Известны кон218

219

станты скорости взаимодействия К02-радикалов со многими органическими веществами [436]. Они редко превышают 1 М^'с-1. Время жизни наиболее реакционноспособных химических соединений (фенолов, ароматических аминов, гидроксила-минов и гидрохинонов) за счет окисления их перекисными радикалами в природных водах составляет несколько дней.

Итак, имеющиеся экспериментальные данные показывают, что в естественных условиях в природных водах действительно образуются радикалы (ОН, 0;r, R02), синглетный кислород и перекись водорода. Причем важную, если не определяющую, роль в процессе генерации этих частиц играют фотохимические реакции. Следовательно, при изучении общей картины химических превращений загрязняющих веществ в окружающей среде необходимым звеном является исследование фотохимических и радикальных реакций различных химикатов как в природных, так и в простых модельных системах.

Существенной особенностью природных вод является присутствие в них микропримесей ионов переходных металлов [437]. Эти металлы могут участвовать в реакциях с промежуточными свободными радикалами, перекисью водорода, молекулярным кислородом. Они могут образовывать различного рода комплексные соединения с компонентами природных вод, обладающими лигандными свойствами, выступать в качестве катализаторов окислительно-восстановительных превращений легко окисляемых компонентов, участвовать в различных фотохимических превращениях.

Поскольку в естественных условиях природная вода обладает окислительной способностью, ионы переходных металлов в основном находятся в окисленной форме (М2+). Малая доля металла может находиться и в восстановленной форме (М+), участвуя в активации 02 и Н202 (см. гл. Ill, IV). Таким образом, наряду с квазистационарной концентрацией активных промежуточных частиц, меняющейся в зависимости от многих факторов окружающей среды, в системе имеется более или менее постоянная концентрация ионов М2+, которые наряду с другими окислителями могут участвовать в химических превращениях загрязняющих веществ в природных водах.

Наиболее распространенным в природных водах металлом переменной валентности является железо [438]. Концентрация ионов железа в реках составляет в среднем около 10-5М. В почвенном растворе она, по-видимому, гораздо выше. Анализ образцов воды некоторых рек Калужской и Рязанской областей показал [439], что наряду с ионами железа в природных водах содержится также значительное количество ионов меди—в среднем около 3-10_7М, а также кобальта, марганца, никеля, хрома и других

страница 90
< 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
бокалы zwiesel
электрокамины со звуком в москве
ni 1000 датчик канальный
Стенд для АС Bello SP-300B

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
(18.01.2017)