水楊酸在水溶液中的光化學降解研究.pdf

1、水楊酸(SA)作為一種用途極廣的消毒防腐劑，在多種環(huán)境水體中被檢測出來。水楊酸對呼吸道有刺激性，吸入后引起咳嗽和胸部不適；對眼有刺激性，長時間接觸可致眼損害；長時間或反復皮膚接觸可引起皮炎，甚至發(fā)生灼傷；攝入發(fā)生胃腸道刺激、耳鳴及腎損害；對水體和大氣可造成污染。水楊酸進入環(huán)境后，會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的危害。光降解是其在水環(huán)境中發(fā)生降解的一種重要途徑。本文主要研究了在模擬自然光照條件下，自然水體中各種主要離子對水楊酸環(huán)境行為的影響。

2、>　　確定采用高效液相色譜法測定水體中水楊酸的監(jiān)測分析方法后，首先研究了水楊酸在光、暗條件下的降解情況。研究表明，在沒有光源照射的情況下，水楊酸幾乎沒有降解，而在500W氙燈照射下，水楊酸發(fā)生了降解，說明光降解是其降解的一種重要途徑。通過對不同初始濃度的水楊酸進行光降解試驗，發(fā)現(xiàn)光降解速率隨著初始濃度的增加而降低，反應速率與反應物濃度的一次方成正比，說明水楊酸的光降解符合一級反應動力學。
　　通過通入氧氣和氮氣來研究不同含氧量對水

3、楊酸的光降解產(chǎn)生的影響，研究表明在光照條件下，通入氧氣時，促進降解；通入氮氣時，抑制降解。這是由于水楊酸的光降解可以分為直接光降解，間接光降解和自敏化光降解，通入氧氣時，存在的大量溶解氧可以促進激發(fā)態(tài)水楊酸發(fā)生間接光解和自敏化光解，降解速率增大；通氮氣時，反應在無氧條件下進行，只可能發(fā)生直接光解，降解速率減小。
　　然后研究了水中各種無機氮形態(tài)(NO3-，NO2-和NH4+)單獨存在時，以及環(huán)境pE值發(fā)生變化，氧的形態(tài)發(fā)生轉換時，

4、水楊酸光降解的情況。研究表明，NO3-和NO2-在光照條件下能夠產(chǎn)生活性基團，活性物質可以和水楊酸分子發(fā)生自敏化反應，從而促進降解，但是由于亞硝酸根可以猝滅溶液中的一些羥基自由基，從而導致加入亞硝酸根時的降解速度比加入硝酸根時要慢一些；NH4+的光穩(wěn)定性很強，所以銨根離子的加入對水楊酸的光降解幾乎沒有影響。在研究不同pE值對水楊酸光降解時，發(fā)現(xiàn)光降解速率隨著pE的增大先增大后減小再增大，表明亞硝酸根和銨根共存時，主要表現(xiàn)為NO2-的影響

5、；硝酸根和亞硝酸根共存時，對水楊酸的光解存在著拮抗作用。亞硝酸離子能夠與硝酸根離子光敏化產(chǎn)生的羥基自由基反應，生成不活潑的物質，從而抑制硝酸根離子對水楊酸的降解速率。
　　同時考察了pH以及環(huán)境水體中不同的共存物質對水楊酸光降解的影響，研究表明pH在5-8范圍內時，光降解速率隨pH的增大而增大；Zn2+和Cl-在高濃度的時候能夠對水楊酸的光降解產(chǎn)生一定的影響，Zn2+抑制光降解，而Cl-促進光降解，但影響都很小；Cu2+和腐殖酸都