亲核反应和亲电反应区别(亲核反应和亲电反应区别)

1. 臭氧氧化法的基本原理

20 世纪末，随着高频高压电晕放电的应用，

相关技术应用及产业规模快速发展。目前，臭氧氧化技术早已成为水处理领域中极具发展及应用前景的技术。臭氧氧化过程可分为直接氧化和间接氧化。由

的电子结构可知：

既可作为亲电试剂，也可作为亲核试剂，臭氧两端的氧原子还可发生环加成反应。 因此，臭氧直接氧化机理可分为亲电反应、亲核反应以及加成反应。

直接氧化存在选择性，面对饱和脂肪族等有机物，

难以直接将其氧化；并且

性质不稳定，会自行分解并释放出热量，如式 (1) 所示：

臭氧间接氧化是指在水溶液中，

与

等作用产生●OH，再通过●OH氧化污染物。目前，关于

在水体中链式分解的解释主要有TFG 和SBH 机理。在碱性条件下，

与

的反应主要以TFG 模式进行，关键步骤如式(2) ～(6) 所示；而在弱酸性及中性条件下，则主要以SBH 模式进行，关键步骤如式 (7) ～( 9) 所示。二者之间的差别在于链引发的方式不同，SBH 模式为单电子转移过程，TFG 模式为两电子转移过程。

后来根据不同实验结果对这两个机理进行修正，发展出SBH-1998、SBH-2009、TFG-2009 和NGF 等机理。利用Acuchem 软件模拟了

链式分解过程，当pH= 5 和pH= 7 时，C-SBH-1998 与实际结果拟合良好，当pH = 10. 5 时，C-TFG-2009 与实际结果拟合良好。

2. 臭氧氧化法的影响因素

臭氧氧化法主要受pH、温度、

投加量/投加方式、淬灭剂等影响。

由反应原理可知：pH 值影响

与污染物的反应机制及反应动力学，酸性条件下

与污染物的反应主要以直接氧化为主，反应速率常数k 为

～

mol /( L·s) ，当pH＜4 时，间接氧化作用可忽略不计；而在碱性条件下，主要以间接氧化为主，k 为

～

mol /( L·s) 。当介质处于弱酸性与中性时，间接氧化以SBH 模式为主； 当处于碱性时，间接氧化以TFG 模式为主。

温度影响

在水体中的溶解度、稳定性及反应速率，升温会导致溶解度下降并加快

分解，但升温有利提高反应速率。

投加量直接影响污染物的降解效果。一般而言，增大

投加量，污染物去除率会逐渐提高，但随着

投加量的增加增幅逐渐减小，故

投加量存在一个效果与经济均较佳的范围，因此要根据反应体系条件、处理目标、处理对象等确定； 另外，还需要考虑到溴酸盐、甲醛等臭氧化副产物的生成问题。

投加方式影响传质过程。常见的投加方式有预投加、中间投加等。研究表明，多点布气和增加布气点数有助于

传质，但当布气点数高于3 个点时，传质效率无明显提高并容易导致出水

浓度过高。介质自由基淬灭剂如

、

、

等会与污染物分子形成竞争，降低氧化效率。在实际应用中，可以通过加强预处理减少淬灭剂含量。