乙硫氮的降解特性及其重金屬絡(luò)合物的穩(wěn)定性研究.pdf

1、乙硫氮作為一種常用的重金屬鈍化劑，對(duì)畜禽糞便中重金屬的鈍化效果較好，能有效降低畜禽糞便中重金屬的生物有效性。然而鈍化反應(yīng)中乙硫氮的利用率較低（小于10％），殘留的乙硫氮如不經(jīng)處理會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。本文對(duì)乙硫氮的降解特性進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，對(duì)乙硫氮的降解途徑進(jìn)行了初步的探索與分析，同時(shí)通過(guò)紅外光譜、X射線衍射、同步熱分析等手段對(duì)Cu、Zn、Mn、Cr的乙硫氮金屬絡(luò)合物的特性進(jìn)行了分析，并其穩(wěn)定性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
　　乙硫氮降解

2、特性研究結(jié)果表明，pH值對(duì)乙硫氮降解效果的影響最為顯著，乙硫氮在酸性溶液中極不穩(wěn)定，pH值為2.5時(shí)，反應(yīng)10min，乙硫氮的降解率達(dá)99.95％;當(dāng)pH=5.98時(shí)，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間或提高反應(yīng)溫度有利于乙硫氮的降解，反應(yīng)時(shí)間由1h延長(zhǎng)至6h，乙硫氮降解率由55.28％提高至88.40％，反應(yīng)溫度由25℃升高至75℃，反應(yīng)30min，乙硫氮降解率由30.02％提高至98.47％;在pH=5.98的條件下，H2O2和NaClO對(duì)乙硫氮均有較強(qiáng)

3、的氧化性，H2O2與NaClO用量分別為8.00×102mg/L、2.40×103mg/L，反應(yīng)1min，乙硫氮的降解率分別為93.42％、91.38％。
　　采用紫外光譜測(cè)試技術(shù)對(duì)乙硫氮的降解途徑進(jìn)行了探索與分析，結(jié)果表明，乙硫氮在水溶液中逐漸發(fā)生分解，生成CS2;溶液溫度較低時(shí)（低于55℃），乙硫氮水解生成二乙基二硫氨基甲酸、二乙胺及CS2等物質(zhì);溫度繼續(xù)升高會(huì)促使CS2進(jìn)一步分解，生成CO2和H2S等物質(zhì);乙硫氮在酸性溶液中

4、不穩(wěn)定是由于乙硫氮直接發(fā)生水解反應(yīng)生成二乙胺與CS2;氧化劑H2O2與NaClO的添加促使乙硫氮的分解產(chǎn)物二乙胺和CS2進(jìn)一步發(fā)生分解，最終產(chǎn)物主要為二乙胺、CS2、S2-、N2、CO2等小分子化合物，還可能有SO42-、S2O32-等。
　　重金屬絡(luò)合物的熱分析結(jié)果表明，銅絡(luò)合物、鋅絡(luò)合物、錳絡(luò)合物、鉻絡(luò)合物的分解反應(yīng)過(guò)程分別為放熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、先放熱后吸熱（吸熱為主）、先放熱后吸熱（吸熱為主）。4種重金屬絡(luò)合物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱

5、順序?yàn)?鋅絡(luò)合物＞銅絡(luò)合物＞錳絡(luò)合物＞鉻絡(luò)合物。
　　重金屬絡(luò)合物的穩(wěn)定性研究結(jié)果表明，重金屬絡(luò)合物在酸性溶液中極不穩(wěn)定，在中性偏堿性的環(huán)境中較為穩(wěn)定;溫度的升高有利于鉻、錳絡(luò)合物中穩(wěn)定態(tài)的金屬轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的金屬離子，而對(duì)銅、鋅絡(luò)合物的作用相反;在一定反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，H2O2與NaClO的加入促進(jìn)了鉻金屬絡(luò)合物中穩(wěn)定態(tài)的鉻轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的鉻離子;H2O2與NaClO對(duì)銅絡(luò)合物與錳絡(luò)合物有一定的氧化作用，而對(duì)鋅絡(luò)合物的氧化作用不明顯。溶液