fenton reagent

定義：由過氧化氫與亞鐵離子類組成的具有強氧化性的體系。

學科：化工_煉油與化工企業健康-安全-環境管理_環境保護

相關名詞：過氧化氫 氧化還原反應 自由基

圖片來源：視覺中國

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過氧化氫（H₂O₂）是弱酸性的無色透明液體，它的許多物理性質與水相似，可與水以任意比例混合，過氧化氫的水溶液也叫雙氧水。當過氧化氫的質量分數達86％時，要進行適當的安全處理，以防止爆炸。在處理污染物時，一般使用質量分數為35％的過氧化氫。過氧化氫的氧化還原性在不同的酸、堿和中性條件下有所不同。使用過氧化氫溶液作為氧化劑，是由于其分解產物為水和二氧化碳，不產生二次污染，因此它也是一種綠色氧化劑。

溶液中微量存在的雜質，如金屬離子（如Fe³⁺，Cu²⁺）和非金屬、金屬氧化物等都能催化過氧化氫的均相和非均相分解。芬頓試劑是加入亞鐵離子（Fe²⁺）時，與過氧化氫發生作用，能夠產生高反應活性的羥基自由基（·OH）的試劑。過氧化氫產生氧化性極強的羥基自由基，能夠使水中有機物得以氧化而降解。

芬頓氧化修復技術具有以下特點：

1.芬頓試劑反應中能產生大量的羥基自由基，具有很強的氧化能力，與污染物反應時具有快速、無選擇性的特點；

2.芬頓氧化是一種物理-化學處理過程，很容易加以控制，滿足處理需要，對操作設備要求不是太高；

3.芬頓試劑既可作為單獨處理單元，又可與其他處理過程相匹配，如作為生化處理的前處理；

4.典型的芬頓氧化反應需要在酸性條件下才能順利進行，這樣會對環境帶來一定的危害；

5.實際處理污染土壤時，芬頓反應是放熱反應，會產生大量的熱，操作時要注意安全；

6.芬頓氧化對生物難以降解的污染物具有極強的氧化能力，而對于一些生物易降解的小分子反而不具備優勢。

芬頓氧化反應速率極快，遵循二級動力學，在酸性條件下效率最高，在中性到強堿性條件下效率較低。土壤包含多種成分的非均相多介質體系，在土壤修復中，芬頓反應的影響因素更復雜。很多成分會通過影響過氧化氫的分解路徑、羥基自由基產生效率及污染物的結合狀態而影響被吸附污染物的芬頓氧化效率。一般認為，羥基自由基只與水相中自由態的污染物反應，但是有研究表明在某些條件下，高劑量的過氧化氫也可直接氧化土壤中吸附態的污染物，芬頓氧化反應的速率遠遠大于化學物質從土壤上脫附的速率。隨著人們對芬頓氧化反應研究的深入，這項新興的環境修復技術正越來越廣泛地應用于土壤有機污染的治理。

（延伸閱讀作者：河北師范大學 于博榮）

責任編輯：張鵬輝