硫化物电化学氧化过程的研究

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各种废水,污水,石油和天然气产品中通常含有一定数量的硫化氢。它不仅有害于生态环境,还会诱发金属设备发生局部腐蚀和应力腐蚀开裂;同时,硫化氢是一种剧毒气体,会严重影响人们的身心健康和生命安全。因此,必须采取适当措施脱除硫化氢。电解硫化氢气体的碱性吸收液是治理废水,污水,石油和天然气产品中硫化氢污染物的一种新方法,特别适用于硫化氢含量较低的废水处理,而对环境极少或没有影响,具有投资低、操作简单、脱除效率高等优点。因此近年来硫化物水溶液的电化学氧化机理研究受到广泛重视。 本文用电化学方法研究了碱性溶液中硫化物在Pt电极上的氧化过程。结果表明,硫离子在-600~+800mV(vs. SCE)的电位范围内存在两个氧化过程。在-400mV电位时硫离子首先氧化为单质硫及多硫化物,沉积在电极表面上。在250mV电位处,单质硫进一步氧化为硫酸根离子而进入溶液。低电位下的氧化反应是可逆反应,硫离子扩散为控制步骤;而高电位下单质硫进一步氧化为硫酸根离子的反应为不可逆反应。两个反应密切相关。溶液中既不存在亚硫酸根离子和硫代硫酸根离子及其反应,也不存在硫离子直接氧化为硫酸根离子的过程。此外,溶液pH值、搅拌、硫离子浓度、温度和氯化钠添加剂对这两个反应均有很大影响,然而具有决定性的影响因素是电极材料。文中讨论了硫离子电化学氧化过程的性质、特征和反应机理,并提出了电化学氧化脱除溶液中硫化物的最佳控制条件。
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