本文關(guān)鍵詞：過硫酸鉀氧化硫脲反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及機(jī)理分析

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【摘要】：采用高效液相色譜(HPLC)對(duì)過硫酸鉀與硫脲氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)體系進(jìn)行系統(tǒng)地研究,并探究其氧化反應(yīng)機(jī)理。HPLC可以同步追蹤反應(yīng)過程中硫化合物-硫脲(TU)、連硫脲(TU_2)、一氧化硫脲(TUO)、二氧化硫脲(TUO2)和三氧化硫脲(TUO3)的動(dòng)力學(xué)變化過程。在不同pH條件下改變TU和S2O82-初始濃度獲得一系列動(dòng)力學(xué)曲線,采用初始速率法求得反應(yīng)對(duì)硫脲和過硫酸鉀均為一級(jí)反應(yīng),速率方程為v=kpH[TU][S2O82-],并計(jì)算求得其二級(jí)速率常數(shù)。在弱酸介質(zhì)中,反應(yīng)呈現(xiàn)明顯的酸催化的現(xiàn)象,pH降低反應(yīng)速率加快,而在中性介質(zhì)中kpH固定不變。二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)表明反應(yīng)過程以過硫酸根離子直接與TU形成硫酸根自由基和硫脲自由基為初始反應(yīng)步驟。反應(yīng)體系中加入乙醇作為硫酸根自由基捕獲劑,發(fā)現(xiàn)其對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)曲線沒有影響,進(jìn)一步證明反應(yīng)過程中硫脲自由基的產(chǎn)生,硫脲自由基較乙醇更易與硫酸根自由基反應(yīng)。反應(yīng)初始階段主要為連硫脲的生成過程,過量氧化劑存在下連硫脲繼續(xù)被氧化。根據(jù)動(dòng)力學(xué)過程提出12步自由基反應(yīng)機(jī)理,機(jī)理包括TUO、TUO2、TUO3和氨腈等關(guān)鍵中間物,能夠解釋實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)行為。TU_2作為K_2S_2O_8-TU體系中重要的中間產(chǎn)物,對(duì)其穩(wěn)定性和氧化性的研究可進(jìn)一步解釋K_2S_2O_8-TU體系反應(yīng)的機(jī)理細(xì)節(jié)。研究結(jié)果表明,TU_2的水解反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)特征,實(shí)驗(yàn)條件下水解速率常數(shù)為7.97×10-6 s-1。固定TU_2濃度,在較寬K_2S_2O_8濃度范圍研究K_2S_2O_8對(duì)TU_2分解反應(yīng)降解的影響,當(dāng)[K_2S_2O_8]020mM,其TU_2消耗速率小于其水解速率。采用初始速率法求得K_2S_2O_8-TU_2反應(yīng)對(duì)過硫酸鉀的級(jí)數(shù)為1,對(duì)TU_2為0.6,非簡(jiǎn)單級(jí)次反應(yīng)說明該反應(yīng)過程包含TU_2直接氧化過程和TU_2水解過程兩部分。提出12步動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行合理解釋。
【關(guān)鍵詞】：硫脲 過硫酸鉀 二硫甲脒 反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 反應(yīng)機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 變量注釋表13-14
• 1 緒論14-30
• 1.1 硫化學(xué)概述14-15
• 1.2 硫脲類化合物與過硫酸鉀的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)15-18
• 1.3 硫脲反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展18-24
• 1.4 過硫酸根氧化機(jī)理24-27
• 1.5 硫脲分析方法研究進(jìn)展27
• 1.6 課題研究背景和意義27-28
• 1.7 課題研究方法、研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)28-30
• 2 實(shí)驗(yàn)部分30-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與溶液30-31
• 2.3 三氧化硫脲的合成31-32
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方法32-35
• 2.5 數(shù)據(jù)分析35-36
• 3 過硫酸鉀-硫脲反應(yīng)動(dòng)力學(xué)36-56
• 3.1 反應(yīng)過程中物種定性定量分析37-38
• 3.2 未知物的分析確定38-40
• 3.3 K_2S_2O_8-TU反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程40-41
• 3.4 pH值對(duì)K_2S_2O_8-TU反應(yīng)體系的影響41-45
• 3.5 反應(yīng)物初始濃度對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響45-46
• 3.6 K_2S_2O_8-TU反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù)的確定46-51
• 3.7 中性條件下反應(yīng)動(dòng)力學(xué)探究51-52
• 3.8 反應(yīng)機(jī)理52-55
• 3.9 本章小結(jié)55-56
• 4 過硫酸鉀-連硫脲反應(yīng)動(dòng)力學(xué)56-68
• 4.1 酸性水溶液中TU_2穩(wěn)定性分析56-57
• 4.2 在酸性介質(zhì)中K_2S_2O_8氧化TU_2的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)57-63
• 4.3 K_2S_2O_8-TU_2體系反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù)的確定63-65
• 4.4 反應(yīng)機(jī)理65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 5 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)68-70
• 5.1 結(jié)論68
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)68-69
• 5.3 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-78
• 作者簡(jiǎn)歷78-80
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集80

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1 蘇維華;陳翊然;;過硫酸鉀消解測(cè)定土壤中全磷[J];福建輕紡;2010年06期

2 余根鼎;江敏;邢斌;;緩慢冷卻法在過硫酸鉀實(shí)驗(yàn)室提純中的應(yīng)用[J];化學(xué)工程與裝備;2013年06期

3 伍宣池,彭裕錦;二價(jià)錳鹽存在下過硫酸鉀引發(fā)丙烯酰胺聚合反應(yīng)的研究[J];高分子通訊;1984年06期

4 蔣治良,梁愛惠,戴國(guó)忠;催化動(dòng)力光度法測(cè)定水中痕量銀的研究——銀(Ⅰ)-α,α′-聯(lián)吡啶-過硫酸鉀-還原型酚酞體系[J];環(huán)境科學(xué);1987年03期

5 范建中;陳開倫;姚夏婷;李國(guó)平;;過硫酸鉀光度法測(cè)定白酒中錳的探討[J];中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志;1993年06期

6 宋慶文;毛織物防縮劑過硫酸鉀的分析[J];印染助劑;1999年05期

7 張耀奎;肖海斌;;高錳酸鉀—過硫酸鉀消化氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定水中汞[J];四川地質(zhì)學(xué)報(bào);2012年03期

8 馬建華;過硫酸鉀在冷原子吸收法測(cè)定汞中的穩(wěn)定性及影響[J];甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測(cè);1997年02期

9 胡雪峰,沈銘能,許世遠(yuǎn);堿性過硫酸鉀氧化—紫外分光光度法測(cè)水體總氮[J];環(huán)境污染與防治;2002年01期

10 楊絨;趙滿興;周建斌;;過硫酸鉀氧化法測(cè)定溶液中全氮含量的影響條件研究[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年12期

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1 李秋波;魏嘉;;總氮測(cè)定中過硫酸鉀試劑的選擇[A];2010中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(第二卷)[C];2010年

2 嚴(yán)勇;薄錦航;李桂馨;;紫外光譜掃描測(cè)定煉廠排水中總氮——堿性過硫酸鉀消解法[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第六屆全國(guó)微量元素研究和進(jìn)展學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

3 楊德利;李加榮;;一種合成咪唑-2,4,5-三酮的方法[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第07分會(huì)：有機(jī)化學(xué)[C];2014年

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1 段薩薩;過硫酸鉀氧化硫脲反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及機(jī)理分析[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

2 鄭歡;高級(jí)氧化技術(shù)處理含酚廢水的研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2012年

3 楊廣超;零價(jià)鐵活化過硫酸鉀降解對(duì)氯苯酚廢水特性及機(jī)理研究[D];湘潭大學(xué);2015年

4 閆然;兩種方法處理染料陽離子大紅X-GRL降解歷程的研究[D];遼寧科技大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1072269