Органические хлорамины являются гораздо более сильными дезинфицирующими средствами

rx online

Суммарный органический углерод и УФ-поглощение при 254 нм являются основным суррогатным параметром для измерения температуры в системах водоснабжения. Несколько исследователей сообщили, что метод окисления ультрафиолета (УФ)/персульфата недооценивает концентрацию тока в природных водах по сравнению с методом сжигания из-за неспособности метода персульфата окислять высоко полимеризованное органическое вещество. Обычно предполагается,что калибровка анализатора TOC с помощью фталата водорода калия является достаточной для измерения TOC в природных водах, но фталат водорода калия имеет простую молекулярную структуру и легко окисляется. Растворенный органический углерод (DOC) оперативно определяется стадией фильтрации (0,45-:m). UV absorbance at 254 nm (UVA254) используется для описания типа и характера NOM, где astoc описывает только количество NOM.2.3.4 хлорамины знание содержания Аминов в воде в ходе процессов очистки воды, включающих хлораминирование, важно для более точного определения содержания матрицы, описываемой только как комбинированный остаток хлорамина. Присутствие органического азота и нестабильная химия дезинфицирующих средств и побочных продуктов дезинфекции многих органических хлораминов продолжают вызывать сомнения у аналитика.Lukasewycz и соавт. (1989) разработали методику анализа хлораминов и органических хлораминов, присутствующих в воде, с использованием 2-меркап-тобензотиазола в качестве дериватизирующего агента. Полученные сульфаниламиды являются стабильными и могут быть легко проанализированы с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием УФ-или электрохимического детектирования. Этот метод, по-видимому, превосходит использование диазотирования или оксида фениларсина в качестве метода обнаружения. Органические хлорамины являются гораздо более сильными дезинфицирующими средствами, чем неорганический монохлорамин, но не поддаются определению с помощью обычных аналитических методов.2.4 механизмы, участвующие в образовании дезинфицирующих субпродуктов2. 4. 1 хлор реагирует с гуминовыми веществами (растворенными органическими веществами), присутствующими в большинстве источников водоснабжения, образуя различные галогенированные Дбп, такие как THMs, HAAs, HANs, хлоралгидрат и хлорпикрин, asfollows: HOCl + DOC 6 DBPsIt общепризнано, что реакция между хлором и гуминовыми веществами, являющимися основным компонентом ном, отвечает за образование хлорорганических соединений при очистке питьевой воды. Гуминовые и фульвокислоты проявляют высокую реакционную способность по отношению к хлору и составляют 50-90% от общего содержания в речных и озерных водах (Thurman, 1985). Другие фракции DOC включают гидрофильные кислоты (до 30%), углеводы (10%), простые карбоновые кислоты (5%)и белки/аминокислоты (5%). Реакционная способность углеводов и карбоновых кислот по отношению к хлору низка, и они, как ожидается, не будут способствовать получению хлорорганических соединений.

Однако гидрофильные кислоты, такие как лимонная кислота и аминокислоты, вступают в реакцию с хлороформом с образованием хлороформа и других продуктов и могут способствовать общему производству хлорорганических соединений (Larson & Rockwell, 1979).Свободный хлор реагирует с компонентами воды тремя общими путями: окислением, добавлением и замещением (Johnson & Jensen,1986). Хлор может подвергаться реакции присоединения, если органическое соединение имеет двойную связь. Для многих соединений с двойными связями эта реакция протекает слишком медленно, чтобы иметь значение при обработке воды. Реакции окисления с компонентами воды, такими как углеводы или жирные кислоты (например, олеиновая кислота), обычно протекают медленно.Большинство Дбп хлора образуются в результате реакций окисления и замещения. THMs имеют общую формулу CHX3, где X может быть beCl или Br.

Хлороформ может быть получен в результате ряда реакций с функциональными группами гуминовых веществ. Основные функциональные группы гуминовых веществ включают ацетил, карбокс, фенол, спирт, карбонил и метокс. Реакции протекают гораздо быстрее при высоком рН, чем при низком рН.рук (1977) предложил резорциновые структуры в качестве основной рекурсорной структуры в гуминовом материале для образования хлороформа. В соответствии с этой гипотезой при хлорировании наземных и водных гуминовых веществ был обнаружен ряд промежуточных соединений, которые содержали трихлорметильную группу и которые могли быть преобразованы в хлороформ путем дальнейших реакций окисления или замещения (Stevens etal., 1976).Однако получение хлорированных соединений, таких как дихлорпропандовая кислота, 2,2-дихлорбутандовая кислота, цианогенхлорид (CNCl), Ганс или цианозамещенные кислоты, не может быть объяснено на основе резорциновых структур, и возможные пути производства требуют предшественников белкового типа (De Leer et al., 1986). Там путь действия для аминокислот включает в себя начальное быстрое образование themonochloramine и dichloramine, которые могут реагировать дальше с формальдегидом или HANs, соответственно. Trehy и соавт. (1986) продемонстрировали образование хлоралгидрата вместе с Ганс после хлорирования аминокислот реакциями замещения, а альдегиды были показаны как продукты окисления бете. Лукницкий (1975) подробно описал химию образования хлоралгидрата.Кристман и др. (1983) также определили хлороформ, хлоралгидрат, дихлоруксусную кислоту (DCA), трихлоруксусную кислоту (TCA) и 2,2-дихлорбутандовую кислоту в качестве основных продуктов, на долю которых приходится 53% общего органического галогена (TOX). Был обнаружен ряд других незначительных продуктов, в том числе несколько хлорированных алкановых кислот и нехлорированных бензолкарбоновых кислот. Де Леер и др. (1985) расширили эти исследования,включив промежуточные соединения хлороформа, хлорированные ароматические кислоты и цианосоединения в качестве потенциальных продуктов в питьевой воде.

Присутствие негалогенированных альдегидов и хлорированных Хансином природных вод может быть частично объяснено присутствием амино кислот или пептидов в природных водах. Гуминовые кислоты также могут быть связаны с присутствием аминокислот в природных водах, так как они имеют аминокислоты, связанные с ними либо в свободной, либо в комбинированной форме. Несколько исследований, касающихся хлорирования аминокислот, показали, что первичная аминогруппа аминокислот может быть преобразована либо в альдегидную, либо в нитрильную группу (Morris et al., 1980; Isaac & Morris, 1983). Эти исследования показывают, что при эквимолярном количестве галогенирующего агента основным продуктом является альдегид.Однако, если добавить избыток галогенирующего агента, то также может образоваться соответствующий нитрил, причем соотношение образующегося альдегида к нитрилу увеличивается с увеличением рН. многие обработанные воды содержат не только хлорированные, но и бромированные соединения, такие как бромоформ. Эти соединения образуются потому, что водный хлор превращает бромид в воде в гипо-бромистую кислоту. Бром может после этого прореагировать с органическим веществом в таком же путе как гипохлористая кислота для того чтобы сформировать различное bromochlorinatedDBPs. Однако, по сравнению с хлорной кислотой, гипобромная кислота является более слабым окислителем и более сильным галогенирующим агентом.Хлорат, неорганический побочный продукт хлора, образуется неконцентрированными растворами гипохлорита при их производстве и хранении посредством следующих реакций (Gordon et al., 1997):сочленение OCL– + Оцл–6 на основе ClO2– + СL–сочленение OCL– + на основе ClO2–ClO3 6– + СL–первая реакция протекает при гораздо более медленными темпами и ratelimiting, следовательно, как правило, наблюдается второй порядок кинетики. Гипохлорит натрия хранится при рН выше 12 для предотвращения быстрого разложения, и большая часть гипохлорита натрия присутствует в виде гипохлорит-Иона.

Средняя константа скорости образования хлората составляет 85 × 10-5 моль-1 литр-1 Д-1 (Gordon et al., 1995).2.4.2 реакции диоксида хлора основными побочными продуктами диоксида хлора являются хлорит и хлорат. Диоксид хлора обычно реагирует как акцептор электронов, и атомы водорода, присутствующие в активированных органических структурах C–H или N–H, таким образом, не замещаются хлором (Hoigne & Bader, 1994). Кроме того, в отличие от хлора, эффективность диоксида хлора для дезинфекции не изменяется с рН или в присутствии аммиака,и он не окисляет бром. В отличие от хлора, который реагирует через окисление и электрофильное замещение, диоксид хлора реагирует только окислением;это объясняет, почему он не производит хлорорганические соединения. В дополнение к этому, диоксид хлора является более селективным в типичных применениях для очистки воды, о чем свидетельствует его несколько более низкая потребность в дезинфицирующих средствах по сравнению с хлором.Диоксид хлора обычно получают взаимодействием водного (натриевого) хлорита с хлором (Gordon & Rosenblatt, 1996): 2ClO2 — + HOCl + H+6 2ClO2 (aq) + Cl — + H2OHowever, в условиях низкой начальной концентрации реагента или в присутствии избытка хлора, реагент производит хлорат-Ион: ClO2 — + HOCl 6 ClO3 — + Cl– + H+этот сценарий реакции распространен в генераторах, которые перехлорируют для достижения высоких выходов реакции на основе хлорит-Иона consumption.An альтернативным подходом к получению диоксида хлора является использование хлорной кислоты (HCl), процесс, который приводит к меньшему количеству хлората в процессе производства: 5naclo2 + 4HCl 6 4ClO2 + 5NaCl + 2H2OChlorite ion также образуется при взаимодействии диоксида хлора с органическими веществами (Gordon & Rosenblatt, 1996): продукты ClO2 + NOM 6 + ClO2-диоксид хлора также могут подвергаться ряду фотохимически инициированных реакций, приводящих к образованию хлорат-Иона (Гордон Этал., 1995).Хотя бромид обычно не окисляется диоксидом хлора, бромат может образовываться в присутствии солнечного света в широком диапазоне значений температуры (Gordon & Emmert, 1996). Коммунальные службы должны быть обеспокоены бромат-Ионом при обработке питьевой воды диоксидом хлора, если вода содержит бромид и подвергается воздействию солнечных лучей.

Добавить комментарий