酸性红染料脱色的工艺分析全文

目  录
中文摘要 I
英文摘要 II
目录 III
1. 绪论 1
1.1 二氧化氯的性质 1
1.2 印染废水处理的方法 1
1.3 二氧化氯的脱色机理 2
1.4 二氧化氯的制备方法 2
1.5 二氧化氯的应用概况 2
1.6 二氧化氯在印染废水处理中应用 3
2. 实验部分 5
2.1 实验试剂与玻璃仪器 5
2.1.1 主要原料和试剂 5
2.1.2 主要仪器 5
2.2 实验步骤 5
2.2.1 用亚氯酸钠自氧化法制备二氧化氯 5
2.2.2 用丙二酸法测定二氧化氯总含量 5
2.2.3 模拟废水 6
3. 结果与讨论 7
3.1 标准曲线的绘制 7
3.1.1 波长扫描选定最大波长 7
3.1.2 浓度与吸光度关系曲线 7
3.2 单因素考察 8
3.2.1 反应温度对染料脱色效果的影响 8
3.2.2 转速对染料脱色效果的影响 9
3.2.3 ClO2投加量对染料脱色效果的影响 10
3.2.4 pH值对染料脱色效果的影响 11
3.2.5 染料起始浓度对脱色效果的影响 12
3.2.6 反应时间对染料脱色效果的影响 13
3.3 脱色率与时间的关系拟合 14
3.4 染料与二氧化氯反应的摩尔比推算 15
4．总结与展望 16
致谢 17
参考文献 18

 
1  绪论
1.1 二氧化氯的性质
          ClO2在常温下为黄绿色或橘黄色气体，当溶液中浓度14～17mg/L时气味明显[1],具有氯和臭氧的特殊刺激臭味，毒性与氯气相似。在20℃、大气压力下,水中二氧化氯的质量浓度为70mg/L。二氧化氯气体在室温条件下可压缩为液态,密度为2.4kg/L,沸点10.9℃,熔点-59℃。在水中的溶解度很大，约为Cl2的5倍 ，ClO2分子结构外层存在一个未成对电子———活泼自由基,具有很强的氧化作用，二氧化氯的还原能力（0.95V）比氯气（1.95V）低的多，但它的氧化能力却比 氯气高的多[2]，其氧化能力约为Cl2的2.63倍。其气体在高于-40℃时不稳定、易爆炸,所以需要在使用现场生产。二氧化氯暴露于光线下或接触有机物时,温度上升就会爆炸。二氧化氯压缩为液态,轻微的环境变化就会导致爆炸。工业上,二氧化氯运输通过混合空气以保持二氧化氯浓度在8%～12%。在黑暗中,二氧化氯溶液可保存几个月。
1.2 印染废水处理的方法
王九思[3]用ClO2氧化与活性炭吸附相结合的方法处理染色废水,与单独用ClO2氧化或活性炭吸附处理相比,CODCr去除率和脱色率均有较大提高。
金朝晖,柴英涛,李铁龙,曹骥,庄源益[4]从受污染土壤中筛选出具有广谱脱色的优势菌17株,并进一步扩大染料范围,筛选出3株对偶氮、蒽醌、三苯甲烷染料均有较好脱色效果的优势菌株。3株菌分别为青霉属菌和头孢霉属(菌)的真菌;以染料配水为例,探讨了pH值、温度、碳源、氮源因素对菌株脱色的影响;并进行了实际废水的脱色实验,结果表明该菌在pH值5-9,温度18-37℃的区间内,且外加葡萄糖提供0.15%碳源时对染料废水的脱色率可达70%。因此对处理染料污染废水具有较好的应用前景。
王代芝，揭武[5]用三氯化铝改性的膨润土对酸性红的吸附作用，结果表明此改性方法能够明显改善膨润土在水中的沉降与过滤性能，大大提高了膨润土对酸性红的吸附能力。当吸附剂的用量为20g/L时，对浓度为460mg/L酸性红溶液的去除率可达98.6％，吸附量为22.68mg/g。
华彬,陆永生,唐春燕,卞华松,胡龙兴[6]以酸性红B染料模拟废水为对象,考察了废水浓度、pH、超声时间、NaCl投加量及曝气等因素对其超声降解效率的影响。实验结果表明:酸性红B降解率与超声时间基本上成线性关系;初始浓度高,降解率大;pH值大,降解率减小;当溶液中NaCl投加量从0增加到1mg/L,降解率从43%增加到近90%;再增加溶液中NaCl的浓度,对其降解率影响不大;水浴温度升高,酸性红B降解率增大;曝气及H2O2 投加量对其降解率的影响不大。
吴坚，扎西[7]采用Fenton试剂处理酸性玫瑰红B染料废水,考察了FeSO4投加量、H2O2  投加量、pH值和反应时间对处理效果的影响,研究了原水的氧化还原电位的变化规律,评价了它的可生化性结果表明,最佳pH值为3, FeSO4的适宜投加量为8mmol/L, H2O2  最佳投加量为50mmol/L,此时COD去除率和脱色率分别为77.1%和92.8%,处理后该染料废水的可生化性大大提高。
1.3 二氧化氯的脱色机理
ClO2处理印染废水主要是氧化破坏染料的发色基团和助色基团，达到显著的脱色效果。在一定条件下，二氧化氯可与DPD(N，N一二乙基对苯二胺)、甲酚红(邻甲酚磺酞)、氯酚红(二氯磺酞)、酸性靛蓝(5，5一靛蓝二磺酸盐或靛蓝三磺盐)、丽丝胺绿B(芳甲烷染料)、罗丹明B(四乙基罗丹明)和亚甲蓝等显色剂发生脱色反应。酸性靛蓝在pH<4时，可以与氧化剂二氧化氯发生断键反应，而生成稳定化合物靛红C8H5NO2。二氧化氯除与酸性靛蓝等染料发生反应外，还与许多直接染料和活性染料反应，而使染料褪色。利用二氧化氯的这一性质，可将二氧化氯用于处理印染废水。目前，利用二氧化氯来处理印染废水已得到一定的进展，尤其在脱色方面去除率高，因而是具有广阔的推广应用前景的[8]。
1.4 二氧化氯的制备方法
本实验采用亚氯酸钠自氧化法：在酸性介质中,亚氯酸钠发生自氧化还原反应生成二氧化氯。反应式为:
5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
该方法的特点是一次性投资少,操作工艺简便,易于控制。不足之处是反应速度慢,酸量大,产生的废酸多。如果是在盐酸介质中反应,产品混合物中会有一定量的盐酸。
1.5 应用概况
    制成的稳定性二氧化氯作为一种多功能化工产品，自上个世纪和年代就逐步在纸浆和纺织品漂白、消毒及自来水净化、工业废物处理等行业得到应用，尤其是经ClO2消毒后反应物基本无毒。二氧化氯作为一种强氧化剂,由于其在消毒杀菌、防腐除臭、保鲜及环境污染处理等方面的独特功能已受到国内外有关专家的广泛关注。80年代中期,美国农业部(USDA)和美国环保局(USEDA)确认ClO2可作为食品消毒剂和饮水杀菌剂 [9]。最近,世界卫生组织(WHO)认为该物质完全无致癌,而推荐为安全消毒物质中的A1级产品。目前,越来越多的国家已把ClO2用作饮用水的消毒剂,并对ClO2在医疗卫生、水产品加工、果蔬保鲜及环境污水处理等方面进行广泛的应用研究。
ClO2的研究和应用在我国始于20世纪80年代，生产规模上与国外相比都有一定差距，但是目前发展迅速，已有多家厂家生产，应用领域也很广泛，主要有饮用水处理、废水处理、杀菌灭藻、医疗卫生、造纸工业、油田解堵等几个方面。ClO2作为灭菌消毒氧化剂，具有很好的效果，明显优于常用的Cl2，且具安全可靠、无环保问题等优点，因此，它的应用势必愈来愈广，在我 国的应用亦有广阔的前景。
1.6 二氧化氯在印染废水处理中的应用
王福祥[10]等人曾在南京市大厂区麒麟华洋印染公司进行试验，通过用二氧化氯处理印染废水，脱色率和COD去除率分别达到97.5％和80.3％，处理后的废水指标完全符合国家排放标准。
林大建[11]利用二氧化氯作为强氧化剂对漂染废水中的有机物进行氧化分解，试验结果表明：对COD的去除率>78％，对色度的去除率>95％，水的循环利用率可达72％。
邓丽[12]等人利用C102进行印染废水脱色的试验结果表明：两种活性染料(活性艳红X一3B、活性艳红K一2BP)的模拟废水均极易被C102 氧化脱色，当染料与二氧化氯的摩尔比为1：0.24时，两种活性染料的脱色率均可超过90％ ；在二氧化氯的量足够时，脱色率与染料的初始浓度基本上没有关系；活性艳红-3B的脱色率随pH的变化增幅较小，而活性艳红K-2BP的脱色率随pH的变化增幅很大，pH在7～10这一范围脱色率最高；二氧化氯与染料之间的反应速度较快，反应15min可基本完成；温度对活性艳红X一3B影响不大，但对活性艳红K一2BP的脱色反应有较大的影响。
于德爽[13] 根据某精细化工有限公司染料废水处理的生产性实验研究，提出了采用二氧化氯氧化去除染料废水中苯胺类物质的方法。运行结果表明：当污水中苯胺浓度≥50mg/L时，容易引起活性污泥中毒；当污水中苯胺浓度50mg/L时，采用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺浓度降至2mg/L以下，去除率达到95％左右。
李益林[14]用二氧化氯直接氧化处理含疏水性染料的印染废水(COD360mg/L、色度256倍)，经PE精密过滤器过滤，出水水质为COD64mg／L、色度4倍 。某纯棉色织布厂废水，含有硫化、还原、分散染料，pH=8～12，色度=256倍，COD=360 mg/L；每吨废水中投加25g C102 ，接触反应30分钟，采用水射气混合，再经PE过滤器精密过滤，出水COD降到64mg/L，色度为4倍。
赵茂俊[15]等人利用自制高纯二氧化氯对两种常用且结构具有代表性的活性艳红K-2G和分散蓝2BLN染料，进行氧化脱色研究，作了温度、pH值、二氧化氯用量等条件试验，并用实际印染废水进行了实验，取得了良好的效果。在室温时，t=5～7分钟，pH值偏碱性条件下，单一染料溶液及混合染料溶液的脱色率均达到90％以上，实际印染废水的脱色也在90％左右。pH值、温度和C102 用量等多种因素对脱色率均有一定的影响：pH值越高，染料脱色率越高。C102 用量存在一最佳值，与活性艳红K-2G及分散蓝2BLN染料的最佳摩尔比分别为40及20左右。C102 耗量随染料起始浓度的增大而增加(脱色率相同时)。
张春辉[16]等使用二氧化氯对染料和印染废水脱色进行了研究，结果表明：二氧化氯对其有很好的脱色效果，当原水COD为1592 mg/L、色度为781倍的废水在不调节pH 的情况下(原水pH=7.6)，经75mg/L剂量二氧化氯处理4h后，COD去除率为68.4％，色度去除率可达94％以上，水样几乎无色。试验还发现，pH值对C102 的氧化脱色影响较大，在酸性条件下有很好的脱色效果。印染废水多为碱性，直接用C102进行脱色是不利的，需先调节废水的pH值。这是将二氧化氯用于脱色时必须考虑到的不利因素[17]。

2  实验部分
2.1 实验试剂与玻璃仪器 
2.1.1　主要原料和试剂
(1)亚氯酸钠　　　  Ａ.Ｒ.　　　　　　　 (6)硫代硫酸钠　　　　Ａ.Ｒ.
(2)淀粉      　　　Ａ.Ｒ.　　　　　　　 (7)丙二酸　          Ａ.Ｒ.
(3)盐酸　　　　　  Ａ.Ｒ.　　　　　　　  (8)重铬酸钾　　　　　Ａ.Ｒ.
(4)硫酸　　　      Ａ.Ｒ.　　　　　　　  (9)酸性红　　　　   工业品
(5)碘化钾　　　　　Ａ.Ｒ.               
2.1.2　主要仪器
(1)可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司 722E型)  
(2)恒温水浴缸（上海精密实验设备有限公司 DK-S24型）   
(3)恒速搅拌器（上海申胜生物技术有限公司 S212-40型）
(4)二氧化氯发生装置(实验室自搭)    
(5)电子天平（北京塞多利斯仪器系统有限公司 BS124S型）  
2.2 实验步骤
2.2.1 用亚氯酸钠自氧化法制备二氧化氯
(1)打开恒温水浴调至250C;
(2)待水温稳定后，将装有反应液的三口烧瓶浸入水浴锅，同时打开空气压缩机控制0.14m3/h的气体流量，反应开始;
(3)观察反应过程中物料颜色的变化，反应30分钟，结束反应;
(4)关闭水浴锅和压缩机，整理实验台面，将设备等恢复原状。
2.2.2 用丙二酸法测定二氧化氯总含量
2.2.2.1试剂配制
(1)2mol/L硫酸  取11mL98%浓硫酸加入到89mL水中置于试剂瓶中;
(2)10%碘化钾  10g碘化钾加入100mL水中置于棕色瓶中避光保存于冰箱中，若顔色变黄需重新配制;
(3)0.5%淀粉  取0.5g淀粉置于100mL水中煮沸，冷却后置于棕色瓶中避光保存;
(4)10% 丙二酸  10g丙二酸加无离子水溶解成100mL;
(5)0.1mol/L硫代硫酸钠溶液  取1000mL蒸馏水加入0.1g碳酸钠，煮沸，称取24.80g硫代硫酸钠置于该沸水中，冷却放置于棕色瓶中，避光保存1-2周;
(6)标定0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液  在碘量瓶中移取一定量重铬酸钾标准液加入10%碘化钾4mL及1.5mL的2mol/L硫酸，塞好玻璃塞，摇匀，于暗处置放10min。用上述配制的0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定。经滴定计算得硫代硫酸钠标准溶液的浓度为0.111mol/L。
2.2.2.2测定
取二氧化氯液10.0mL，置于含100mL无离子水的碘量瓶中，加10% 丙二酸溶液2mL，摇匀。静置反应2min后，加2mol/L硫酸10mL，10%碘化钾溶液10mL后加蒸馏水数滴于碘量瓶盖缘，置暗处5min。打开盖，让盖缘蒸馏水流入瓶内。用硫代硫酸钠标准溶液（装入滴定管中）滴定游离碘，边滴边摇匀。待溶液呈淡黄色时加入0.5%淀粉溶液10滴，溶液立即变蓝色。继续滴定至蓝色消失，记录用去的硫代硫酸钠溶液总量。重复测3次，取3次平均值进行以下计算 。
由于1mol/L硫代硫酸钠标准溶液1mL相当于13.49mg二氧化氯，故可按下式计算二氧化氯含量[12]：
二氧化氯含量(mg/L)=(M*V*13.49/W)*1000
其中：M-------硫代硫酸钠标准溶液的浓度mg/L;
      V-------硫代硫酸钠标准溶液在滴定中用去的毫升数mL;
W-------碘量瓶中所含二氧化氯样液毫升数mL（溶液10mL），盖上盖并振摇混匀。
2.2.3 模拟废水
印染车间排出的废水通常浓度在100 mg/L左右，现在用酸性红染料配制模拟废水，用电子天平称取1.000g酸性红染料，加水溶解稀释到1L。做实验时取样体积为10.00mL的配制好的溶液,投加一定量的二氧化氯溶液,保持二氧化氯溶液的过量,使二氧化氯和酸性红染料 摩尔比为4：1，再加水稀释到100mL,使酸性红染料浓度为100.0 mg/L（模拟废水）。

3  实验结果与讨论
3.1 标准曲线的绘制
3.1.1 波长扫描选定最大波峰
取配制好的1000.0mg/L酸性红染料的溶液取出10mL，加去离子水配成100mL，配制成100mg/L(模拟废水)，用分光光度计在不同波长下进行测量，得到以下的最佳波长曲线，结果见图1：
 
                        图1 最佳波长曲线  
从上图可以看出,波长在496nm时，吸光度达到最大值，即最大吸收峰，以此作为测定波长。

3.1.2 浓度与吸光度关系曲线
取配制好的1000mg/L酸性红染料的溶液，然后分别取出10mL、8mL、5mL、4mL、3mL、2mL、1mL，各加去离子水配成100mL，分别用分光光度计在496nm进行测量，得到以下的浓度标准曲线，结果见图2：
                图2 酸性红染料的标准曲线
在以下单因素考察实验中，将吸光度代入上面方程y = 94.474x中，算出反应后酸性红的浓度y，再根据y1=y总-y算出反应的酸性红的量y1，最后根据脱色率= y1/ y总*100%，从而计算出脱色率。

3.2 单因素考察
3.2.1 反应温度对染料脱色效果的影响
温度是影响反应效果的因素之一,从印染车间排出的废水通常具有较高的温度。酸性红染料的模拟废水的浓度为100 mg/L ,取样体积为10mL的配制好的溶液,投加一定量的二氧化氯溶液,保持二氧化氯溶液的过量,使二氧化氯和酸性红染料摩尔比为4：1，但要让总溶液的量保持在100mL以内,然后加水让溶液的体积保持在100mL,这样就保持了染料和二氧化氯的浓度的一致性。在相同的因素前提下,考察不同的温度二氧化氯对酸性红溶液的脱色效果的差异。因此,考察以下几个温度点,确定温度这个单因素的存在,是否对二氧化氯脱色效果有影响.以下是考察15℃,20℃,25℃,30℃,35℃五个温度点时,反应结束后马上取样，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率。
在25℃时，没有经过鼓泡除去剩余的二氧化氯，用分光光度计测定吸光度，其吸光度为0.054，而经过鼓泡后其吸光度为0.045，所以每次反应结束后先进行鼓泡，再用分光光度计测定其吸光度。二氧化氯对酸性红染料在不同的温度条件下的脱色能力的大小差异，结果见图3：
 
                     图3 温度对染料脱色率的影响
从上图可以看出,二氧化氯对酸性红溶液进行脱色时,温度对其脱色能力的影响并不是非常大,脱色的能力都在95%左右。但是25℃时的温度效果较其它四个来说要略好一些,因此,从图表来看,温度升高时脱色率略有升高,但是以25℃时的温度为分界线,大于25℃时脱色率反而下降。可能的原因是由于温度升高,二氧化氯的活性升高,使转化率提高,但是温度过高,又使二氧化氯有些挥发出来,造成了二氧化氯溶液浓度的下降。这样使得脱色率又有点下降。因此,选取25℃的温度为最佳的单因素之一。

3.2.2 转速对染料脱色效果的影响
在二氧化氯与酸性红染料溶液反应时,由于存在一个混合接触的过程,它们的溶液浓度虽然不变,但是,理论上来说,在混合反应时,加快混合时的速率,可以提高反应的速率。因此,对于搅拌速率来说,应该是越快越好。同理,我们在保持温度,pH,起始料液等各因素保持不变的前提下,来考察不同的搅拌速率是否对二氧化氯的脱色效果有影响，使转速分别控制在100r/min,150r/min,250r/min,300 r/min,350r/min, 考察搅拌速度对染料脱色效果的影响。反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，结果见图4：
 
                      图4 搅拌速度对染料脱色率的影响
从上图可以看出,二氧化氯对酸性红溶液进行脱色时,搅拌速率对其脱色能力基本上没有影响,在不同的搅拌速率下,整个曲线图基本上在同一水平线上。这说明体系是均相，可能是因为二氧化氯参与的脱色反应不需要这样大的搅拌速率,可能是静止的溶液下,就能快速地反应完全,但不排除由于10min的反应时间已经大大超过了二氧化氯对酸性红溶液脱色所需要的时间,使得所有的反应液都能够完全的反应,因而转化率差不多一样。因此,先取这个反应的搅拌速率为250r/min,作为最佳的反应搅拌速率,等接下来的实验再来考证反应时间的影响。

3.2.3 CLO2投加量对染料脱色率的影响
在反应温度25℃，不加酸碱和反应时间10min，转速250r/min不变的情况下，移取10mL配制好的1000mg/L酸性红染料的溶液,加二氧化氯溶液，使加二氧化氯和酸性红染料摩尔分别为5：1、4：1、3：1、2：1、1：1，但要让总溶液的量保持在100mL以内,然后加水让溶液的体积保持在100mL,这样就保持了染料和浓度的一致性。 在相同的因素前提下,考察CLO2投加量对染料脱色效果的差异。 反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，结果见图5：
 
                  图5  CLO2投加量对染料脱色率的影响
由图5可以看出 ,酸性红染料（模拟废水）脱色率随二氧化氯的量的增加而逐渐升高。较低投量时,脱色率的升高幅度较大 ,当投量增加到一定程度后（3：1）脱色率变化趋于平缓，基本上脱色率保持不变。随着二氧化氯投加量的增加 ,模拟废水中的活性染料的浓度减少,脱色率升高，在摩尔比3：1时脱色率就达到95%，这说明二氧化氯对酸性红染料的氧化作用很强。这与其它的方法处理活性染料效果较差形成对比 ,体现了二氧化氯的优越性。由此可见，二氧化氯作为氧化剂染料是有很强的脱色能力的,并且脱色能力也都随着二氧化氯的投加量增加而增强。

3.2.4 pH值对染料脱色率的影响
移取10mL配置好的1000mg/L酸性红染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性红染料的摩尔比为4：1，加水稀释保持溶液总体积100mL，在反应温度25℃,转速250r/min,反应时间10min的条件下，加盐酸或氢氧化钠使pH值分别为4、6、7、8、10、12，考察pH值对染料脱色率的影响，酸性红染料的pH值为6，反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，得以下曲线，结果见图6：
 
                      图6 pH值对染料脱色率的影响
由图6可见,酸性红染料模拟废水经ClO2氧化后,脱色率在酸性条件下,pH值对染料脱色率影响不大，和在不加酸碱情况下，脱色率一样都在95%左右，pH=6时脱色率达到最大。随着pH值的逐渐增大，脱色率逐渐减小，当pH=12时，脱色率就降到了82.7%，所 以pH值对染料脱色率有影响，特别是在碱性条件下。原因可能是二氧化氯和氢氧化钠反应转化为次氯酸根离子，氧化能力减弱，从而使脱色率降低。

3.2.5染料初始浓度对脱色率的影响
在反应温度25℃、不加酸碱和反应时间10min，转速250r/min，加二氧化氯溶液不变的情况下，分别移取20mL、10mL、8mL、5mL、3mL配置好的1000mg/L酸性红染料的溶液，加水稀释保持溶液总体积100mL，使酸性红染料浓度分别为200mg/L、100mg/L、80mg/L、50mg/L、30mg/L。在相同的因素前提下,考察染料起始浓度对脱色率的影响。反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，结果见图7：

 
                         图7 染料起始浓度对脱色率的影响
从上图可以看出,在起始料液浓度发生改变时,二氧化氯对浓度低的溶液的脱色能力要稍微差一些,而对于浓度比较高的溶液的脱色能力相差不多,很接近.可能是浓度低的时候,由于吸光度要小,所造成的误差影响较大。总的来说，脱色率的波动不是非常大,可见,二氧化氯的脱色能力还是很强的。

3.2.6反应时间对染料脱色效果的影响
移取10mL配置好的1000mg/L酸性红染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性红染料的摩尔比为4：1，加水稀释保持溶液总体积100mL，在反应温度25℃,转速250r/min, 反应时间分别为1、2、3、5、8、10、20min,考察反应时间对脱色率的影响,反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，结果如图8：

 
                    图8反应时间对染料脱色率的影响
从图8可以看出，酸性红染料（模拟废水）在反应5min前,随反应时间的增加,脱色率迅速增加,说明反应速度很快,几乎瞬间完成,反应5min后,脱色率几乎不再随时间的增加而增加,这说明反应已接近反应完全。酸性红染料随时间的推移脱色率逐渐升高,当反应10min时,脱色率达到95.8%,反应10min后,反应基本完全,染料残余量几乎不再减少 ,脱色率曲线也基本不再上升。
反应时间及由此确立的停留时间是影响脱色进行的状况及实际工程设计时影响反应池规模、造价和净化效果的一项重要因素。若废水在池中停留足够长的时间 ,则可达到较好的脱色效果,但如果时间过长就会使池中停留的废水量及池的规模增加。

3.3 脱色率与时间的关系拟合
   根据公式At=A0e-kt即㏑At=㏑A0-kt，再通过时间和吸光度的关系作图，结果如图9：
 
图9 ㏑At和时间t的关系
     从图9可以看出，关联系数k=0.2087，R=0.98，成线性关系，脱色率与时间的关系符合At=A0e-kt。

3.4 染料与二氧化氯反应的摩尔比推算
移取10mL配置好的1000mg/L酸性红染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性红染料的摩尔比为4：1，加水稀释保持溶液总体积100mL，保持反应温度25℃,转速250r/min,反应时间10min，反应结束后马上取样，然后用分光光度计测定吸光度，其吸光度为0.045，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，其脱色率为95.479 %，剩余酸性红染料的质量M=1000mg/L*10mL*95.479 %=9.5479mg，酸性红染料的分子式为C17H10CLF3N3NaO4S,分子量468,反应掉酸性红染料0.0204mmol。用丙二酸法测定剩余二氧化氯的含量，用去硫代硫酸钠1.68mL, 二氧化氯含量(mg/L)=(1.68*0.111*13.49/100)
*1000=25.156 mg/L, 剩余二氧化氯质量=25.156 mg/L*100/1000=2.5156mg，反应掉二氧化氯的质量=16.1119mL*440.730mg/L-2.5156mg=7.1010mg-2.5156mg=4.5854 mg=0.0679 mmol。空白实验证明酸性红染料对丙二酸法测定剩余二氧化氯的含量没有影响，酸性红染料与二氧化氯反应的摩尔比为0.0204：0.0679=1：3.328。

4 总结与展望
通过上述的实验，我们以多组实验数据为依据，确定了二氧化氯对酸性红染料脱色的较佳条件：反应温度25℃，反应时间10min，转速250r/min，pH=6，酸性红染料与二氧化氯反应的摩尔比为1：3。
经过近一个学期的努力，论文终于接近了尾声。在整个过程中学到了很多的东西，特别是在解决实际问题方面，让我了解了整个的程序和方法。在实验中也遇到过困难，但是只有在坚持下去的情况下我们才能得出正确的结论从而达到更高的高度。实验过程也让我认识到了理论的重要性,根据实际情况来解决。我们大家都觉得从中成长了许多，提高了许多，并且也知道了一点科研工作的严谨治学态度和知道了探索过程的艰辛不易。
二氧化氯产业已是国际公认的绿色朝阳产业，应用领域和消费量还将大规模拓展，其技术的发展趋势是低耗节能、高效高纯、低副产物的系列生产工艺和针对各个行业而开发的使用便捷、应用成熟的下游产品的应用。就目前而言，稳定性二氧化氯和二氧化氯发生器等系列产品，投资少、见效快，不仅能有效地发挥其本身的特性，还可推动相关产业的繁荣和发展。
二氧化氯在我国刚刚起步，有理由相信，在不久的将来，二氧化氯会成为我们生产和生活中必不可少的日常用品，等待我们的是一个美丽的、前景广阔的市场和明天。
我国与工业发达国家相比，由于生产成本偏高，环境保护法规还不健全而限制了它的广泛使用及开发。因此加强稳定性二氧化氯产品的开发、推动二氧化氯在我国的广泛应用，前景十分广阔。相信随着稳定性二氧化氯制备技术的成熟以及人类对自身健康和生存环境的日益关心，将可实现稳定性二氧化氯的低成本、大规模生产，进而可开发一系列新的应用领域，造福于社会、造福于人民。
二氧化氯分子由一个氯原子和两个氧原子组成,氯原子以两个配位键与两个氧原子结合,其最外电子层上还存在着一个不成对的自由电子,为活泼性自由基,具有很强的氧化作用。二氧化氯不仅能将酚类物质氧化去除，而且不会造成氯化产物—双联氯酚，也不会引起臭味。到目前为止，开展二氧化氯处理工业废水方面的研究不多，二氧化氯作为一种强氧化剂，随着其制造成本的下降及其产生量的增大，在工业废水处理中将会得到越来越广泛的应用。

 
致 谢
四年的大学生活就这样随着毕业论文的完成而结束了，感谢浙江科技学院所有教过我的和我所熟悉的老师的谆谆教诲，特别是生化学院的老师们的教导将使我终生受益。由衷感谢诸爱士老师，在他的孜孜不倦的指导之下使我顺利完成了毕业课题。诸老师严谨的科学态度使我受益良多，还有在实验过程中给我的谆谆 教诲，以及在四年大年生活中对我关心和照顾，在此衷心感谢您！还有和我同做一组实验的同学，也给了我很多帮助，在这里一并谢过。

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