Каталітичні реакції і охорона навколишнього середовища
використанням невеликих кількостей цих окислювачів.
У разі розбавлених розчинів забруднюючих речовин (10
2М) успішно використовується радіаційне окислення, яке протікає по реакції з продуктами радіолізу води [99]: ОН, Н, е-, Н02, Н202. Окислювачами є ОН, Н02 і Н202, а восстановителями Н і сольватованих електрон е-. Під дією іонізуючого випромінювання можливе протікання як нецепних, так і ланцюгових процесів окислення. Найбільш ефективним є застосування радіаційного окислення таких домішок стічних вод, як ціаніди, феноли, поверхнево-активні речовини [100].
Наступний спосіб очищення стічних вод - електрохімічний, при якому процеси електрохімічного відновлення і окислення органічних домішок відбуваються відповідно на катоді і аноді. Основне значення при електрохімічної очищення стічних вод мають процеси анодного окислення органічних домішок, які поки ще недостатньо добре вивчені [67].
Для окисної деструкції органічних домішок стічних вод можуть бути використані такі сильні окислювачі, як перманганат, біхромати і ін. [101]. Перманганат калію є і хорошим бактерицидом. Висока вартість подібних окислювачів і мінералізація стічних вод істотно обмежують можливість широкого їх застосування для очищення промислових стоків.
Великі можливості для окислення стічних вод пов'язані з використанням в якості екологічно «чистого» окислювача озону. В процесі озонування води відбувається одночасне окислення домішок, знебарвлення, дезодорація, знешкодження стічної води та насичення її киснем. Перевагою методу є те, що в воду зазвичай не вносяться хімічні реагенти [102]. Окислення органічних речовин озоном може протікати до утворення таких проміжних продуктів, як спирти, альдегіди, кетони і кислоти, і більш глибоко - до С02 і Н20. Однак витрата озону при цьому істотно зростає. Для прискорення процесу окислення озоном органічних домішок стічних вод використовуються каталізатори, наприклад, окис міді [103].
У деяких роботах [104-106] робляться спроби запропонувати ефективні механізми процесів окислення озоном насичених і ароматичних сполук, аліфатичних спиртів, альдегідів і ін. Однак експериментальний матеріал по процесам окислення органічних речовин озоном в разбана ^
ленних водних розчинах поки недостатній для формулювання деталей механізму. В цьому плані озон є для хіміків поки що недостатньо освоєної «цілиною».
Представляючи собою модифікацію кисню, озон, тим не менш, сильно від нього відрізняється; наприклад, він інтенсивно забарвлений, диамагнитен, отруйний і вибухонебезпечний. Реакції, в яких бере участь озон, зазвичай протікають дуже швидко, і це створює труднощі для експериментального дослідження кінетики таких процесів. Ймовірно, тому даних про кінетику реакцій озону трохи, і систематичні дослідження такого роду почали проводити тільки в останні роки [107].
Так як окислювальний потенціал озону і діапазон руйнуються їм забруднюючих речовин більше, ніж у інших окислювачів, найбільш глибоке очищення води досягається саме з його допомогою. Озон застосовується для деструкції органічних речовин у стічних водах целюлозно-паперових виробництв, руйнування хлорованих вуглеводнів, очищення стоків від фенолів, нафтопродуктів, синтетичних поверхнево-активних речовин, нітросполук, тетраетилсвинцю, канцерогенних речовин, ціан- і ртутьвмісних сполук, до-очищення біологічно очищених вод , а також - доочищення побутових вод [24, 49, 108-113].
В роботі [24] показано переваги використання озону в порівнянні з іншими окислювачами для очищення вод від гумусових речовин, продуктів відмирання синьо-зелених водоростей і з'єднань антропогенного характеру (фенолів, нафти, нафтопродуктів, пестицидів).
Спільне озонування і хлорування гумусових речовин супроводжується їх деструкцією до більш простих з'єднань аж до двоокису вуглецю.
Велике значення має використання озону для деструкції пестицидів. Особливо ефективний озон при окисленні таких токсичних пестицидів, як діхлорофос, метафос і севин (див. § 2). Продуктами деструкції цих з'єднань є або нетоксичні речовини, або двоокис вуглецю. Наприклад, діхлорофос під дією перекису водню і УФ променів руйнується повільно, з хлором легко взаємодіє (т. К. Має подвійну зв'язок) з утворенням високотоксичних проміжних з'єднань і в той же час досить легко знешкоджується озоном при незначних дозах окислювача (0,2 мг оз / мг). Севін проявляє високу стійкість по відношенню до перманганату калію, оксиду марганцю і Н202, тоді як при витраті 0,5 мг озону на 1 мг речовини досягається його повне розкладання [24].
Останнім часом набуває все більшого значення використання редокс-систем, в яких озон Поєднується з іншими окислювачами. Це дозволяє не тільки підвищити ефективність очищення стічних вод, а й знизити витрату окислюють агентів. ефективність