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臭氧分解化學(xué)
溶解的臭氧的穩(wěn)定性容易受pH,紫外線,臭氧濃度和自由基清除劑濃度的影響。在過量自由基清除劑存在下測(cè)量的分解速率(脂族和芳族)可以防止二次反應(yīng),這是通過偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)表示的。臭氧分解在鏈過程中發(fā)生,其可以由下面的圖1中所示的反應(yīng)表示(基于Staehelin等人,Tomiyasu等人的兩個(gè) 很重要的模型),包括引發(fā)步驟,傳播步驟和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)步驟的中斷。 。

圖1
 
自由基反應(yīng)的引發(fā)劑,促進(jìn)劑和抑制劑。
存在多種能夠引發(fā),促進(jìn)或抑制鏈反應(yīng)過程的化合物,這些化合物將在下面討論。圖2顯示了這些化合物在臭氧鏈反應(yīng)中的作用。
 

圖2
自由基反應(yīng)的引發(fā)劑是能夠從臭氧分子誘導(dǎo)形成超氧離子O2的那些化合物。這些是無機(jī)化合物(羥基離子OH-,氫過氧化物離子HO2 - 和一些陽離子),有機(jī)化合物(乙醛酸,甲酸,腐殖質(zhì)......)和253.7 nm的紫外線輻射。
自由基反應(yīng)的促進(jìn)劑都是能夠再生O 2的有機(jī)和無機(jī)分子
- 來自羥基的超氧化物(可以促進(jìn)臭氧分解)陰離子。也是有機(jī)物的常見促進(jìn)劑包括芳基,甲酸,乙醛酸,伯醇和腐殖酸。在無機(jī)化合物中,磷酸鹽物種值得特別提及。
自由基反應(yīng)的抑制劑是能夠消耗OH自由基而不再生超氧陰離子O 2 - 的化合物。一些更常見的抑制劑包括碳酸氫根和碳酸根離子,烷基和叔醇(例如叔丁醇)。

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