硫酸根自由基的介绍

由于硫酸根自由基带有极强的标准电极电势，几乎与羟自由基(Eo=2.7V-2.8V)有着等同的氧化能力，更强于臭氧(Eo=2.07V)，仅略低于氟(Eo_3.06V)的标准氧化还原电位，因此硫酸根自由基被认为在理想的条件下可以氧化绝大多数的有机物，使其分解。而且硫酸根自由基在溶液中的适用范围较为广泛，在pH=2-7的条件下，硫酸根自由基能在水中较稳定的存在，而当pH>8以上的碱性环境下，一部分硫酸根自由基开始与水中羟基自由基反应生成羟自由基，此时溶液内部硫酸根自由基与羟自由基共同存在，当溶液在pH超过10的强碱性条件下，大部分硫酸根自由基被氢氧根离子转化生成羟基自由基。

有研究表明硫酸根自由基产生后能持续更长的时间存在，这可加长与有机物持续接触并提升降解的效果，可以使氧化进行时间延长，理论上同样情况下照比羟自由基的降解程度会提高，并且硫酸根自由基还会处理部分羟自由基自身无法氧化的有机物，去除能力更广。

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硫酸根自由基$(SO - {4}^{ - }\cdot )$是具有较高氧化还原...

硫酸根自由基$(SO_{4}^{-}\cdot )$是具有较高氧化还原电位的自由基,可以氧化很多物质。通常利用分解过硫酸盐的方式产生硫酸根自由基。碱性...

现阶段硫酸根自由基高级氧化法在水处理中的应用也同时存在一些不足和需要深入探究与完善之处：硫酸根自由基与多种有机物的作用机理还需进一步探索，目前只停留在三种最基本的作用方式上，对于水中存在多种类复杂形式的有机物时，硫酸根自由基的降解机理顺序，影响降解的程度，去除过程方面有待研究。②有些活化产生硫酸根自由基方式能耗高，需探寻不同有机物更有针对性的活化方式，提高利用率。③采用硫酸根自由基处理有机物方法仅对高浓度少流量的废水处理适用，暂未能应用到大规模的水处理。④活化产生硫酸根自由基的过程也同时会消耗硫酸根自由基的量，因为有副反应发生，降低产生量，过渡金属离子与PS均能与S04·‘发生反应。⑤硫酸根自由基处理废水中会残留PS和金属离子，去除污染物后，还需要再次对残留物质去除，增添了处理工序。⑥地下水中或废水中的含多种干扰离子(氢氧根，氯离子，碳酸根离子等)，消耗硫酸根自由基。减少其与有机物的作用量，处理效果受到影响。

采用硫酸根自由基消除难处理有机物的工艺已经渐渐运用到工业或生活水处理当中，根据处理中的现象与反应情况，可以概括硫酸根自由基用在水处理中的特点：首先，硫酸根自由基以及可生成硫酸根自由基的多种过硫酸盐，均具有极强的氧化性，在一般环境下，都可以使普通生化法难降解处理的高分子长链有机物质分解，作用效果较为显著。其次，过硫酸盐更易溶于水溶液中，便于产生的硫酸根自由基快速与水中的有机接触并产生氧化作用，混溶性良好，使分解速率更高。然后，所产生硫酸根自由基的氧化剂PS的性质稳定，与同样是氧化剂的03和过氧化氢相比，各类过硫酸盐更加便于存放，在储藏的过程中不容易改变性质，能长时间保持性状。第四，有研究证明出，硫酸根自由基可适应的pH范围较广(pH=2-10)，这增大可以处理废水的范围，不论酸性、碱性废水，都对硫酸根自由基的反应活性影响不大，但是在pH为中性的废水中处理效率最高。第五，过硫酸盐不挥发或不产生气体，照比03和H202，PS在活化步骤中不会产生挥发性气体，不会导致浓度因为挥发降低硫酸根自由基的产量。最后，硫酸根自由基能在水溶液中存在更长时间，一般情况存活时间可达到约4s左右的半衰期，较长的持续时长为其更多的降解有机污染物赢得了时间。