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Fe(Ⅵ)化合物水溶液稳定性的研究
作 者: 刘林林
导 师: 王宝辉
学 校: 大庆石油学院
专 业: 化学工程
关键词: Fe(VI)化合物 稳定性 氧化剂 缓冲溶液 钙盐 氯化物
分类号: O614.811
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
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内容摘要
Fe(VI)化合物在水处理、有机合成和化学电源等领域具有广泛的应用前景,以其独特的优越性能在国内外引起了人们的广泛关注。但其水溶液的不稳定性大大限制了它的应用。因此,提高Fe(VI)化合物水溶液的稳定性对扩大其开发和利用非常重要。本文利用分光光度法对Fe(VI)化合物的吸光度随时间的变化进行了分析测定,进而评价其稳定性。首先在一定浓度的NaOH溶液或蒸馏水中添加不同的稳定剂,分别考察了强氧化剂体系,含有S2O82-,BrO3-,ClO3-,ClO4-,IO3-等离子的化合物,以及Ca2+体系,Cl-体系和添加其它几种典型离子的体系(CH3COO-,HCOO-等)中Fe(VI)化合物的稳定性,考察因素有Fe(VI)化合物初始浓度、碱浓度、反应温度、稳定剂种类及用量、反应体系的pH值等。其次考察了磷酸盐缓冲溶液,硼酸盐缓冲溶液,碳酸盐缓冲溶液,有机酸盐缓冲溶液及其他一些缓冲溶液体系中Fe(VI)化合物的稳定性,考察因素有缓冲剂配比,与Fe(VI)化合物配比的数量级等。对于稳定机理及分解反应动力学本文也进行了初步探讨。实验结果表明,Na2S2O8/K2S2O8,Ca(ClO)2及KCl/NaCl等在特定条件下对Fe(VI)化合物的稳定作用明显,且Fe(VI)化合物分解反应为一级反应。CH3COONa等化合物无论是在蒸馏水还是在2.57mol·L-1 NaOH溶液中,对Fe(VI)化合物都有催化分解作用。针对不同的稳定剂,碱浓度、温度、体系pH值等对Fe(VI)化合物的稳定性影响均有特定的条件。磷酸盐、硼酸盐、碳酸盐缓冲溶液在特定条件下对Fe(VI)化合物稳定效果很好。其它缓冲体系对其无影响或起到催化作用,加速其分解。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-7 创新点摘要 7-11 引言 11-12 第一章 文献综述 12-24 1.1 Fe(VI)化合物的理化性质 12-14 1.1.1 Fe(VI)化合物的结构化学特性 12-13 1.1.2 Fe(VI)化合物的电化学特性 13 1.1.3 Fe(VI)化合物的热分解特性 13-14 1.2 Fe(VI)化合物的制备和分析方法 14-16 1.2.1 Fe(VI)化合物的制备方法 14-15 1.2.2 Fe(VI)化合物的分析方法 15-16 1.3 Fe(VI)化合物的应用 16-18 1.3.1 Fe(VI)化合物在水处理方面的应用 16-17 1.3.2 Fe(VI)化合物在有机合成方面的应用 17 1.3.3 Fe(VI)化合物在化学电源方面的应用 17 1.3.4 Fe(VI)化合物在其它方面的应用 17-18 1.4 Fe(VI)化合物的稳定性研究 18-22 1.4.1 Fe(VI)化合物的稳定性 18-20 1.4.2 Fe(VI)化合物稳定性的影响因素 20-21 1.4.3 增加Fe(VI)化合物水溶液稳定性的措施 21-22 1.5 Fe(VI)化合物的研究展望 22-23 1.6 本论文的研究构想 23-24 第二章 实验原理和研究方法 24-28 2.1 主要分析仪器与试剂 24-25 2.2 实验原理 25-26 2.3 研究方法 26 2.4 Fe(VI)标准曲线的绘制 26-27 2.4.1 Fe(VI)化合物溶液的预处理 26 2.4.2 Fe(VI)化合物的直接测定方法及回归方程 26 2.4.3 Fe(VI)化合物浓度的测定 26-27 2.5 本章小结 27-28 第三章 强氧化剂对Fe(VI)化合物水溶液稳定性的影响 28-42 3.1 概述 28 3.2 实验方法 28 3.3 强氧化剂对蒸馏水或碱液中Fe(VI)化合物稳定性的影响 28-30 3.4 S_2O_s~(2-)对Fe(VI)化合物NaOH 溶液稳定性的影响 30-41 3.4.1 Na_2S_2O_8 对Fe(VI)化合物稳定性的影响 31-35 3.4.2 K_2S_2O_8 对Fe(VI)化合物稳定性的影响 35-39 3.4.3 S_2O_8~(2-)对Fe(VI)化合物NaOH 溶液稳定作用的动力学及原因分析 39-41 3.5 本章小结 41-42 第四章 缓冲溶液中Fe(VI)化合物的稳定性研究 42-54 4.1 概述 42 4.2 实验方法 42 4.3 磷酸盐缓冲溶液对Fe(VI)化合物稳定性的影响 42-44 4.3.1 考察缓冲剂不同配比对高铁酸钾稳定性的影响 42-43 4.3.2 考察缓冲剂对高铁酸钾的数量级的改变对其稳定性的影响 43-44 4.4 硼酸盐缓冲溶液对Fe(VI)化合物稳定性的影响 44-46 4.4.1 考察缓冲剂不同配比对高铁酸钾稳定性的影响 44-45 4.4.2 考察缓冲剂对高铁酸钾的数量级的改变对其稳定性的影响 45-46 4.5 碳酸盐缓冲溶液对Fe(VI)化合物稳定性的影响 46-49 4.5.1 考察缓冲剂不同配比对高铁酸钾稳定性的影响 46-48 4.5.2 考察缓冲剂对高铁酸钾的数量级的改变对其稳定性的影响 48-49 4.6 高铁酸钾在其它缓冲溶液中的稳定性 49-50 4.7 各缓冲溶液对Fe(VI)化合物稳定作用的动力学及原因分析 50-52 4.7.1 动力学分析 50-52 4.7.2 稳定性初步分析 52 4.8 本章小结 52-54 第五章 几种典型添加剂对Fe(VI)化合物水溶液稳定性的影响 54-75 5.1 概述 54 5.2 实验方法 54 5.3 Ca~(2+)体系对Fe(VI)化合物水溶液稳定性的影响 54-62 5.3.1 Ca(ClO)_2 对Fe(VI)化合物稳定性的影响 56-61 5.3.2 Ca~(2+)体系对Fe(VI)化合物稳定作用的动力学及原因分析 61 5.3.3 Ca~(2+)体系结论 61-62 5.4 Cl~-体系对Fe(VI)化合物水溶液稳定性的影响 62-74 5.4.1 KCl 对Fe(VI)化合物稳定性的影响 63-68 5.4.2 NaCl 对Fe(VI)化合物稳定性的影响 68-72 5.4.3 Cl~-体系对Fe(VI)化合物稳定作用的动力学及原因分析 72-73 5.4.4 Cl~-体系结论 73-74 5.5 HCOONa 等添加剂对Fe(VI)化合物稳定性的影响 74 5.6 本章小结 74-75 结论 75-76 参考文献 76-80 发表文章目录 80-81 致谢 81-82 详细摘要 82-86
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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 金属元素及其化合物 > 第Ⅷ族金属元素及其化合物 > 铁系金属元素 > 铁Fe
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