张文峰黄张根侯亚芹韩小金

(1.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原 030001;2.中国科学院大学,北京 100049)

0 引 言

Na2SO3及其衍生品在液相中易与O2反应生成Na2SO4,为了保证产品的品质,采用高效抗氧化剂是实现硫资源化技术的关键。近年来,抑制亚硫酸盐氧化的动力学研究对湿法脱硫[6-9]、食品工业[10]、机动车尾气排放[11]、大气化学[12-13]以及无机盐生产具有重要意义。该氧化过程被证明是自由基链反应[14-15]。抗坏血酸(VC)是一种酸性己糖衍生物,其烯醇式结构有很高的反应活性,可作为有效的自由基清除剂。Wang等[16]将VC作为添加剂,在氧化镁脱硫系统中抑制硫酸镁的生成作了宏观动力学研究,表明VC在抑制亚硫酸镁的氧化方面效果突出,但鲜有将VC应用在无机盐生产和抑制氧化的本征动力学研究。本文研究了在VC作用下Na2SO3氧化的本征动力学以及不同因素对反应的影响。

1 试 验

1.1 试剂与仪器

试剂:无水亚硫酸钠(天津市风船化学试剂科技有限公司);抗坏血酸(天津市光复科技发展有限公司);无水碳酸钠、甲酸、对苯二酚、对苯二胺、无水乙醇(天津市科密欧化学试剂有限公司);硝酸汞(铜川红星化学试剂厂)。试剂均为分析纯。

仪器:HI9146型溶氧仪、SMDJ-0510型恒温水磁力搅拌器、PHB-4型便携式pH计。

1.2 试验方法

试验以500 mL具塞棕色广口瓶为反应器,反应器置于恒温水浴锅中(图1),搅拌速度为150 r/min。向反应器中加入定量的去离子水,向其鼓入空气直至水中溶解氧达到饱和状态,之后依次加入一定浓度的VC溶液、Na2SO3溶液及其他反应物。……