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在初始[羅丹明B]=50mg/L，[FeSO4]=1mmol/L 的條件下，改變反應(yīng)體系中K2S2O8的初始濃度，在同時(shí)間下，取樣分析羅丹明B 的剩余含量，測(cè)得羅丹明B 的脫色效果隨過硫酸鉀加入量之間的關(guān)系如圖1 所示。

由圖1 可以看出，在3 個(gè)小時(shí)內(nèi)，羅丹明B 的脫除率隨反應(yīng)時(shí)間增加而快速增加，2h 的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)染料的脫除率達(dá)到總?cè)コ康?0%以上，在反應(yīng)時(shí)間120min 后羅丹明B 的變化很少。在初始[K2S2O8]＜3mmol/L 時(shí)羅丹明B 的脫除率隨著過硫酸鉀投加量的增加而顯著增加；當(dāng)初始[K2S2O8]≥3mmol/L 時(shí)，增加過硫酸鉀的投加量對(duì)羅丹明B 的脫除效率影響不大，而且反應(yīng)2 小時(shí)后，羅丹明B 可以去除99%以上。因此，實(shí)際中采用投加量為[K2S2O8]=3mmol/L，反應(yīng)時(shí)間為2h 比較合適。

2.2 催化劑Fe(Ⅱ)的投加量對(duì)脫色效果的影響

在初始[羅丹明B]=50mg/L，[K2S2O8]=3mmol/L 的條件下，改變Fe(Ⅱ)的初始濃度，反應(yīng)時(shí)間為2h，羅丹明B 脫色效果如圖2 所示。由圖可以看出，隨著Fe(Ⅱ)投加量的增加，羅丹明B 的脫色率先增大然后不斷降低。這主要是因?yàn)椋現(xiàn)e(Ⅱ)的存在可以催化過硫酸鉀形成自由基，參與羅丹明B 的氧化反應(yīng)，但當(dāng)Fe(Ⅱ)濃度超過一定量時(shí)，過量的Fe(Ⅱ)會(huì)消耗一部分過硫酸鉀，使用于染料氧化分解的過硫酸鉀量減少。從圖2 中可以看出，F(xiàn)e(Ⅱ)加入量以1.0mmol/L 左右比較合適。同時(shí)，加入Fe(Ⅱ)后，羅丹明B 的去除速率明顯增大，在Fe(Ⅱ)加入量在1.0mmol/L 左右時(shí)，脫色速率約為不加Fe(Ⅱ)時(shí)的3-4 倍。

2.3 pH 值對(duì)脫色效果的影響

pH 值影響著反應(yīng)體系中自由基的生成和脫色效率。因?yàn)椋瑢?duì)于過硫酸根，在不同的pH 值條件下，生成的自由基不同，其氧化能力也不同；一般酸性條件下，過硫酸根反應(yīng)產(chǎn)生更多的硫酸根自由基；在堿性條件下，硫酸根自由基則更易于向羥基自由基轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)生了更多的羥基自由基。試驗(yàn)中，先將溶液調(diào)節(jié)成不同的pH 值后，加入過硫酸鉀和Fe(Ⅱ)以觀察不同的初始pH 值對(duì)羅丹明B 脫色效果的影響。在初始[羅丹明B]=50mg/L，[K2S2O8]=3mmol/L，[FeSO4]=1mmol/L 的條件下，改變初始pH 值后加入氧化劑，反應(yīng)時(shí)間為2h，羅丹明B 脫色效果如圖3 所示。從圖中可以看出，羅丹明B 的分解脫色速率受pH 的變化的影響，pH 值較低和較高都不利于羅丹明B 的脫色效果，而在反應(yīng)體系為中性左右脫色效果較好，尤以微偏酸（pH=5 左右）條件下最好，羅丹明B 脫色率達(dá)到90%以上。

3.結(jié)論

采用過硫酸鉀可以有效氧化分解含羅丹明B 染料廢水，達(dá)到很好的脫色效果。在[羅丹明B]=50mg/L 的初始情況下，最佳氧化脫色條件為：[K2S2O8]=3mmol/L，[FeSO4]=1mmol/L，pH 值為中性偏酸范圍；在這個(gè)條件下，反應(yīng)時(shí)間2h 后，羅丹明B 脫色率達(dá)到99%以上；同時(shí)加Fe(Ⅱ)可以催化K2S2O8反應(yīng)過程，其反應(yīng)速率較不加Fe(Ⅱ)時(shí)提高3-4 倍。