TW419440B - Photo-assisted oxidation of inorganic species in aqueous solutions - Google Patents

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A7 A7 經痛部中夫梯率爲員工消費合作社印製 PC870265.TWP - 3/21 五、發明説明（/ ) 發明領域 本發明係有關將水溶液中的無機物種予以氧化之方 法，且更特疋3之，有關在例如人類飲用水，工業廢水與 程序處理液中所含污染物之處理。不過，必須了解者本發 5明可應用於不論基於何種理由需要將無機物種予以氧化之 情況中。 發明背景 經溶解的二氧化硫或亞硫酸鹽通常係視為一種還原 劑。另外，已知者，亞硫酸鹽的氧化會經由曝光到^輻 10射而獲得加速（Matthews，J.H. et a丨.，j.―瓜⑽ 1917,39,635)。不過，MattheWs提及該氧化會因微量的各種 物種之存在而被滯緩。此外，未觀察到這些物種的氧化態 有發生變化。 有許多供給到世界各地的飲用水都被微量雜質所污 15染’例如砷，氰化物’錳，硫化物和硒。世界衛生組織 (World Health Organisation)標準要求非常低的雜質水平（例如 砷一lOppb限值）。錳的存在會產生，，辦水”問題且其在飲用 水中的濃度超過20 ppb時可能導致衣服被弄髒和家庭裝置 被污染。 20 有許多來自工業的廢水和礦物質處理液也含有鈽，且 於核子技術領域中，含有轴。 作為去除程序的部分，常使用化學氧化劑例如氣，臭 氧和過猛酸鹽。不過，這些氧化劑可能產生有害的副產物 例如氣仿，且殘餘過錳酸鹽的存在可能產生變色的水。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ! LI n il If n -- I ^.丁 ^-1- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 PC870265.TWP - 4/21 五、發明説明（二） 發明概迷 本發明提出一種將水溶液中所含無機物種予以氧化之 方法，其包括下列諸步驟： (i) 將可氧化硫源，和氧供給到該溶液内；及 5 (ϋ) 用紫外光照射該溶液使該等物種被氧化。 於本發明中，氧係有利地用為氧化劑者，其不會有殘 留物污染之副作用。硫源可經選擇，（如亞硫酸鹽），使得 在氧化程序中，可產生相當良性的產物(例如硫酸鹽）。雖 然使用亞硫酸鹽的最後產物為相當良性的溶解態硫酸鹽， 10 不過較佳者為謹慎地使用，特別是若隨後要以離子交換法 來脫除雜質（如，神）之時。'於此情況中，較佳者含有不超 過25毫克/升的溶解態硫酸鹽以期得到有效的砷(V)脫除 (硫酸根和砷酸根會彼此競爭在離子交換材料上面的部 位）。 15 可氧化的硫源可為 S〇32_ ’ S2〇32_，S4〇62_，SOyg)， S〇2水溶液，或HS〇3_。不過，最佳來源為二氧化硫和亞 硫酸鹽。 典型地，本發明方法係用於微量無機物種的處理，不 過該方法也可用於更濃量污染物之處理。 20 典型地，被氧化的物種包括一或多種的砷，錳，釩， 鈽，或鐵。 典型地，所用的紫外光具有約254 nm之波長。該輻射 可以連續地或以脈衝式供給。再者，可以使用低，中或高 壓汞弧燈作為UV輻射源。此外也要特別提及者，來自燈 _-4_-_ 本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背而之注意事項再填寫本f ) gy PC870265.TWP - 5/21 "* * _ _ — 五、發明説明（> ) 源的波長254nmUV輻射可以有利地消毒所處理的水。 典型地’氧氣係以空氣形式喷注到水溶液中，不過也 可以採用別的添加方法"如上文所指出者，該溶液典型地 為飲水溶液’工業廢水或程序處理液，等。 5 典型地，該溶液的PH值為，於需要時，經調整到約中 性或驗性者。 圈式之ffi略說明 不論可能落於本發明範圍内的任何其他形式為何，至 此要’僅以範例方式’參照所附圖式與下面的非限制性實 10施例來說明本發明的較佳形式。於諸圖式中： 第一圖為標繪出相對於使用15瓦低壓汞燈的照射時間 之下’砷(V)濃度增加且同時亞硫酸根濃度減少之圖式。 此外也顯示出在黑暗中砷(V)濃度的對應變化β (起始條 件：1.7升含有470ppb砷(III)溶液，加入10毫克/升的亞硫 15酸根，溶液pH值係經由使用碳酸鈉調整到9)。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 n I I —I— I I - -II - — -I I I -I - - I - I L Τ» 豸-e (請先閱讀背而之注意事項再填寫本育) 第二圖為標繪出砷(V)濃度相對於使用15瓦254nm燈的 照射時間之圖式（起始條件：1.7升含有約470ppb神(III)濃度 之溶液，pH值係經由使用碳酸鈉調整到9，起始亞硫酸根 濃度係從0變異致12毫克/升）。 20 第三圖為在溶液(1.7升)含有濃度為470ppb的砷(III)時， 在不同經控制的pHs下，用15瓦254 nm燈照射時，標繪出砷 (V)濃度相對於所經過的時間之圖式。亞硫酸鈉溶液係以2 毫克/升/分的劑量速率加入且空氣係以2.5升/分的速 率注入。此外也顯示出沒有UV照明（黑暗)所得數據。 本紙張尺度適用中國囤家梯準（CNS ) A4規格（2]〇x297公麓} i 41944 A7 PC870265.TWP - 6/21 B7 五、發明説明（β) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本S ) 第四圖為在溶液(1·7升)含有濃度為約20毫克/升的砷 (III) ’ pH為’用15瓦254 nm燈照射時，標繪出砷(V)濃度 相對於所經過的時間之圖式。二氧化硫氣體係以約0.02升 /分的速率注入而空氣係以2.5升/分的速率灌入。此外 5也顯示出沒有UV照明（黑暗)所得數據。 第五圖為在溶液（1.7升）含有濃度為470 ppb的砷(III)， pH 6.5，且用15瓦254 nm燈照射時，標繪出砷(V)濃度相對 於所經過時間之圖式。硫代硫酸鈉溶液係以不同的劑量速 率（單位為毫克/升/分)加入且空氣係以2.5升/分的速率 10 灌入。此外也顯示出沒有UV照明（黑暗)所得數據。 第六圖為在溶液（1.7升')含有濃度為470 ppb的砷(III)， pH 6.5 ’且用15瓦254 nm燈照射時，標繪出坤(V)濃度相對 於所經過時間之圖式。四連磺酸鈉溶液係以2毫克/分的 劑量速率加入且空氣係以2.5升/分的速率灌入。此外也 15顯示出沒有UV照明（黑暗)所得數據。 經漓部中央標嗥局員工消費合作社印製 第七圖為在溶液(1.7升)含有濃度為500 ppb的錳(II)，pH 8.5 ’且用15瓦254nm燈照射時，標繪出殘留錳濃度相對於 所經過時間之圖式。亞硫酸納溶液係以2毫克/升/分的 劑量速率加入且空氣係以2.5升/分的速率灌入。被氧化 20的猛係用〇-〇5微米膜滤器去除掉。為了幫助猛的去除，於4 個試驗中的2個加入氣化鐵(6.2毫克Fe/升）。另外也顯示出 沒有UV照明（黑暗)所得數據。 第八圖為在溶液（1.7升）含有濃度為約20毫克/升的锰 (II) ’ pH 9.5 ’且用15瓦254 nm燈照射時，標繪出殘留錳濃 _______- 6 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） 419440 A7 ~ ' ------_ PC870265.TWP - 7/21 五、發明説明（ξ ) -- 度相對於所經過時間之圖式。亞硫酸納溶液係以8〇毫克/ 升/分的劑量速率加入且空氣係以2.5升/分的速率灌 入1化_以㈣克Fe/升的濃度加入以幫助鐘的去 除。另外也顯示出沒有队照0月（黑暗)所得數據。 5第九圖為在溶液(1·7升)含有濃度為約20毫克/升的鐵 (II) ’ pH2 ’且用15瓦254nm燈照射時，標繪出鐵(π)濃度相 對於所經過時間之圖式。亞硫酸鋼溶液係以20毫克/升/ 分的劑量速率加人且空氣係以25升/分的速率灌入。被 氧化的錳係用0.〇5微米膜濾器去除掉。為了幫助錳的去 10除，另外也顯示出有1^照射但無亞硫酸鹽，以及沒有UV 照射(黑暗)所得數據。 * 第十圖為在溶液（1.7升）含有濃度為20毫克/升的鈽 (III) ’ pH6_5，且用15瓦254nm燈照射時，標繪出殘留鈽(IV) 濃度相對於所經過時間之圖式。亞硫酸鈉溶液係以2〇毫克 15 /升/分的劑量速率加入且空氣係以2.5升/分的速率灌 入。另外也顯示出有UV照射但無亞硫酸鹽，以及沒有uv 照射(黑暗)所得數據。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 —^1 ^1— H ί^ϋ I ^^^1 If — 1. < (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁j 貧施本發明的方式 本發明較佳形式可應用於飲用水，廢水和礦物質處理 20液之處理。不過，必須了解者，本發明具有更廣的應用。 對於飲用水處理，需要脫除微量可氧化性汚染物，例 如神，短和硫化物。於至少較佳形式中，係將泠染物氧化 後，在中性或稍驗性條件下脫除掉。 於廢水和礦物質處理液的處理中，需要中和及/或脫 -------7- 本紙張尺度適用中國_^標準（Cns 一規公餐"7 4194 Λ 1 Α7 Β7 PC870265.TWP - 8/21 經滴部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明（夕） 除（依廢水或處理液的最後用途而定）如砷’鐵和錳等物 種。不過，於這類應用中，氧化反應可在酸性，中性或鹼 性條件下發生β 與錳相關的”髒水”問題是供水機關的一項重要水質問 5題。據了解在美國有40°/。的公共給水具有超過10_2〇 ppb水 平的錳濃度。 錳也是在鈾礦石輾磨的處理廢水及酸性礦床排液十的 問題。錳常存在於要輾磨的礦石之中，且也可能以軟錳礦 (pyrolusite)(Mn〇2)—其為轴的瀝滤中所用之氧化劑—之形式 10 導入作為氧化劑。 於工業處理液中，有需要將各種金屬離子氧化作為工 廠中整體程序所含一部份。 至此要說明各種較佳程序操作參數之細節。輻射嫵量來源 15 在電磁光譜所含UV區内的輻射能之任何來源經觀察 都可以採用，只要該輻射能被作為本發明方法的光起始劑 之經溶解硫化合物所吸收即可。例如，低壓汞弧燈即用於 經溶解的砷(III),錳(II)，鐵(II)，鈽(n)和釩(m)之氧化。典 型者係用低於300 nm ’較佳者約254 nm的UV波長。 20 光收蝌之選擇 經溶解的硫物種會吸收所供給的UV光並且被溶氧所 氧化。在光化學反應之中，這些硫物種都被用盡（氧化）。 經溶解的硫(IV)物種係衍生自所添加的亞硫酸鈉，包括 S〇32_ ’ HS〇3_或H2SO3 ’依溶液所具pH值而定。相同的經 ，8 - (請先閱讀背面之注意事項再硝{"本wo 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS ) Λ4規格（210 a 297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印掣 （二：. A7 B7 PC870265.TWP-9/21五、發明説明（7) 溶解硫物種也可經由將S〇2氣體溶解在水中，產生S〇2水 溶液，其轉而轉化成亞硫酸(H2S03)。亞硫酸在較高的PH 條件下會解離成為HS〇3_*S〇32_。源自亞硫酸鈉的經溶解 亞硫酸根即用於錳(II)的氧化。 5 從硫代硫酸鈉或四連磺酸鈉的溶解所得其他經部份氧 化的硫物種(硫(VI)如在具有完全氧化硫物種的硫酸鹽化合 物之中者)也可用為光吸收劑。 再者，經由將二氧化硫氣體或將二氧化硫與空氣/氧 氣/氮氣的氣體混合物灌入溶液中可得經溶解的亞硫酸 10 根。因此，可以採用的硫形式包括S〇32_，S02⑻，S02水 溶液，HS〇3_，S2〇32_和 §4〇62'氧化劑來琢 氧為光化學氧化程序所用的氧化劑。其典型地係經將 由將反應混合物充氣而以約0.2大氣壓的分壓供入。另 15 外，也可以經由將二氧化硫與空氣的氣體混合物，或將氧 氣/氮氣混合物灌入溶液（或任何其他相容性氣體來源）而 供給氧氣。適當時也可以使用大於或小於0.2大氣壓的氧 氣分壓。 照明係經由將燈放置於反應容器内部所裝的石英封套 20 内而達成（另外，可從溶液上方輻射出光）。所用燈的類別 包括高壓或低壓汞弧燈或氙弧燈。 要特別提及者，於所選UV光源發散出在約或低於190 nm波長的光之情況中，會從溶氧產生臭氧（臭氧為強力氧 化劑，可氧化砷(III)和錳(II))。對於下文所述實施例，係採 _^_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2】0X 297公釐） --=--------%------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 419440 A7 B7 PC870265.TWP - 10/21 經滴部中央楨準局舅工消費合作.杜印掣 五、發明説明（β ) 用非臭氧產生型燈。 實施例 至此要說明非限制性實施例。 經溶解砷(ΙΠ)的光氧化反應 5 依下述製備含有470微克/升As(III)(為在砷從天然發生 的含砷礦物質瀝濾出之地區所含地下水中的典型濃度)和 10毫克/升的經溶解亞硫酸根(S032-)之反應混合物（1700毫 升）：經由將亞硫酸鈉鹽溶解在去礦質水中製備亞硫酸鹽 儲備溶液；經由將三氧化砷溶解在溫暖的去礦質水中而得 亞砷酸(As(III))溶液。經由添加碳酸鈉將反應混合物的pH 值調整到9(因為地下水典型地具有明顯的碳酸鹽鹼性之 故）。然後經由注入細小空氣泡沫以使溶液充氣。 於沒有UV照明之下，沒有明顯的As(m)氧化可觀察到 (第一圖）。當打開15瓦低壓汞燈以照明該反應混合物之 時，As(III)和S(IV)的氧化即迅速地進行(第一圖）。 使用各種起始濃度的經溶解亞硫酸鹽，亦即，〇至12 毫克/升的經溶解亞硫酸鹽重複該等實驗。如第二圖中所 示者’ As(III)氧化速率與低於8毫克/升時的起始亞硫酸根 濃度有強烈的關聯性。第一和二圖說明UV光與經溶解亞 硫酸鹽兩者都是發生光氧化反應所必需者。 第三圖顯示出砷氧化速率會隨溶液pH的增高而增加。 於這些試驗的進行中，係使用自動滴定器’於需要時加入 氫氧化鈉溶液而將溶液pH值控制在所選的值。亞硫酸納 係經由使用滴定器在經精確地控制之流速下連續注射儲液 10 15 20 -10- 木紙張尺度適财_|：轉（c \4胳（2!Gx297公楚 -^1 I-1 In - -- .'-*衣 1= - -1 I - -. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) 4 ί944〇 經濟部中央標嗥局員工消費合作社印製 五、發明説明（歹） (17克/升亞硫酸鹽）而添加以產生2毫克/升的劑量速率， 亦即，將0.2毫升/分的儲液注射到17升的反應混合物 内。這種亞硫酸鹽摻入方法比第一和二圖所述以單一劑添 加亞硫酸鈉的程序更為有效率。其亦模擬使用s〇2氣體時 5的程序。空氣係以2.5升/分的速率灌入。 如第四圖所示者，使用二氧化硫氣體取代亞硫酸鈉。 當二氧化硫和空氣在沒有UV照明下灌入時碎(III)即被氧化 (自動氧化程序）。不過’在反應混合物被照明時，氧化速 率即獲得加速。經觀察在反應混合物中含有明顯的溶解亞 10硫酸鹽濃度’代表有超量的二氧化硫灌入其中。因此，” 亮”和”暗”兩實驗所得結果之間的差別並不大。 硫代硫酸鈉可以取代亞硫酸鈉，如第五圖中所示者。 類似地’四連績酸鈉也可用為光吸收劑，如第六圖所證明 者。 15 使用草酸鐵鉀進行光量測定法的測定顯示15瓦燈所產 生的254 nm輻射中有最大6瓦被反應混合物所吸收。總As 和As(III)濃度係用原子吸收光譜術以氫化物產生予以測 定。反應混合物中的As(V)濃度係用鉬藍分光光度測定法 于以測定（Johnson D. and Pilson M.，Analytical Chimica Acta，58, 20 289-299(1972))。亞硫酸根濃度也是用分光光度測定法測得 者（Humphrey R.E., Ward Μ·Ν. and Hinze w.，Analytical Chemistry, 42, 698-702(1970))。 經溶解鈸(II)的光氧化反應 依下述製備含有500微克/升的錳(11)(在地面和地下水 -11 - --Γ---I--I ''*衣 ----- _I H (請先閱讀背面之注意事項再填巧本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） 經漓部中央標準局貝工消費合竹社印繁 1 ρ· ° ；i Α7 __ ΒΊ PC870265.TWP- 12/21 五、發明説明（) 中的典型濃度皆低於1毫克/升)與10毫克/升的S〇32-之反 應混合物（1700毫升）：經由將亞硫酸鈉鹽溶解在去礦質水 中而得亞硫酸鹽儲備溶液；經由將MnS〇4 · 4H2〇溶解在去 礦質水中而得Mn(II)儲液。反應混合物的pH值為6.5且經由 5 注入細小空氣泡使其充氣。 在打開15瓦低壓汞燈以照射該反應混合物2分鐘之 後，反應混合物即變得渾濁，係因為其中出現顯示出有形 成猛的氧化物之灰/黑色懸浮粒子之故。收集25毫升樣品 且用稀氫氧化鈉溶液將其pH值(4-5)調整到7以凝聚膠體氧 10 化錳粒子。經30分鐘使沉澱的灰/黑色粒子有足夠時間凝 聚之後，用裝有0.025微米膜的Amicon單元過濾該樣品。淚 液中的溶解Μη濃度為22微克/升》此點顯示大部分的溶 解Μη(ΙΙ)都被氧化成Μη(ΙΠ)/ Mn(IV)並以氧化錳（其為黑色） 形式沉澱出來。 i5 於沒有照明之下重複相同的程序之時，反應混合物仍 保持透明和無色。30分鐘後取一樣品並施以凝聚和過淚程 序。濾液中的錳濃度為505ppb(表1)。 溶解錳的濃度係用ICP-MS，ICP-AES或用石墨爐進行 的原子吸收光譜術予以分析的。 20 表1摘列出一彼等程序所得結果。 表1 過濾後的水中殘餘錳濃度 -係以份數每十億份(ppb)表出___ ———511 ppb ------ 本紙張尺度4用中晒(CNS) M規格（21Gxj97公缝^ --- I I I I - I I - 1 1^1 1 - -1— 1 -,- --- 1. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 PC870265.TWP - 13/21 五、發明説明（） 在10毫克/升亞硫酸根存 在中於pH 6.5下照射2分鐘之後 22 ppb 於沒有照射之下經30分鐘之 後 505 ppb 其他溶解化合物的光氧化 上述程序也可以用於其他溶解化合物例如Se(IV)， CN_，Fe(II)，Ni(II)，V(IV)，U(IV)，和 Ce(III)之光氧 化。氧化反應可經由製備含有恰當濃度的一或多種這些化 5 合物的反應混合物予以證明。經溶解的硫物種可得自儲 液，其可經由將同等的鈉或鈣鹽溶解在水中而製備成。之 後可將該混合物分成三份供包含三試驗的一組試驗所用： 1. 沒有UV照射：於第一份反應混合物中，從濃儲液 加入恰當量的亞硫酸鹽或硫化物。用已知氧氣分壓的氮氣 10 -氧氣混合物將混合物充氣。使用在數個時間間隔的標的 物質和硫所具氧化態之形成來測定反應速率。 2. 用與試驗1所用者相同的氧氣/氮氣混合物將第二 份反應混合物充氣並在不加硫化合物之下予以照光。 經消部中央標车局買工消費合作杜印製 —I. I . r--ί - .'*衣— I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本f ) 3. 用與試驗1所用者相同的亞硫酸鹽或硫化物添加 15 下，將最後一份反應混合物充氣，在打開燈光起始實驗。 依上述測定As(lII)和Mn(II)的氧化速率。 照光可經由將燈放置在反應容器内部的封套内或使得 光從上方輻射而達成。所用燈的類別可包括一高壓或低壓 汞弧燈，氙弧燈或肉眼看不見的藍色螢光管。 20 可以觀察到標的物質之氧化速率在試驗3中比在試驗 -13- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2]〇X29"7公釐） 經來：部中央標嗥局員工消費合作社印掣 • r A^aa0 at B7 PC870265.TWP-14/21 五、發明说明（〇) 1或2中都較為大。 使用二氧化硫氣《的實驗程序 用二氧化硫氣體取代亞硫酸鹽時也可以進行該光氧化 反應。為了對每一種目標物質證明此點，可以依前面節段 5 實施一組三試驗。反應混合物中可注入細氣體泡流。氧 氣，二氧化硫和氮氣的分壓可在氣體流内各自獨立地從〇 變異到100%。 試驗A將二氧化硫於沒有任何照明之下，以已知的分 壓加到氧氣/氮氣氣體流中，且在幾個時間間隔鑑定標的 10 物質的氧化態以測定氧化速率。 試驗B將容器設計成使第二份反應混合物可在沒有二 氧化硫之下用來自一燈的光予以照射。緩慢背景氧化速率 (若有任何者時）係經由在幾個時間間隔鑑定標的物質之氧 化態予以測定。 15 試驗C將第三份反應混合物置於反應容器内。於氣體 流中加入二氧化硫且同時打開燈開始實驗^二氧化硫分壓 係與試驗A相同而照光源和燈強度則與試驗B中者相同。 標的物質之氧化速率，於試驗C中應大於在試驗A或 B中者。 20 反應混合物的pH與亞硫酸驗溶液的添加係使用自動 滴定器依上文所述予以控制。錳的氧化係由指示出已形成 不溶性錳（III)或（IV)氧化物的灰/黑色懸浮粒子之出現予 以證明。使用電子順磁性共振光譜術初步測量確定溶解 Mn(II)的濃度會隨照光所經過的時間而減低。 _-14-_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -^1— - - ---- - -- 1*衣-I ---- I k—1 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 419440 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3) 使用裝配著0.025微米膜濾器的Amicon單元去除沉殿 的猛粒子。如第七圖中所示者，在反應混合物中加入氧化 鐵溶液到約6毫克F e /升的濃度時可改良錳從溶液的脫 除。殘餘錳濃度係用ICP-MS，ICP-AES或以石墨爐進行 5的原子吸收光譜術予以分析。 如第七圖中所示者，在pH 8.5時，錳從溶液中脫除掉 的速率會因使用來自低壓汞燈的UV光照射反應混合物而 獲得加速。第八圖顯示出更濃的Mn(II)溶液在pH 9.5的 氧化。此處，亞硫酸鹽的劑量速率增加到80毫克/升/ 10 分以抵消20毫克/升的起始Μη(Π)濃度。 經溶解鐵(II)在酸性條件中的光氧化 鐵（II)的氧化係經由定期測量反應混合物中的殘餘溶 解鐵（Π)濃度予以追縱。其係使用ferrozine藥劑以分光光 度測定法予以測定的（Stookey, Analytical Chemistry，15 Vol，42, No.7，1970)。 第九圖顯示出在溶液（1.7升）含有濃度為約20毫克/ 升的鐵（II)，p Η 2，且用15瓦254 nm燈照射時，標繪出 鐵（II)濃度相對於所經過時間之圖式。亞硫酸鈉溶液係以 20毫克/升/分的劑量速率加入且空氣係以2.5升/分的 20 速率灌入。在用UV照光但沒有加入亞硫酸鹽時的氧化數 據顯示出溶氧對Fe(II)的氧化反應會因UV照射而獲得加 速。此係因溶解Fe(II)本身為254 nm波長光的溫和光吸 收劑’所以可以光起始且持續氧化反應之事實所致。溶解 Fe(II)可在溶解亞硫酸鹽和氧氣存在之中，沒有UV照射 ______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS }A4規格（2丨0X297公釐） - 11 - i - ( — II -- ^^1 - mi ,1 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) B7 PC870265.TWP - 16/21五、發明説明（A) (黑暗）之下被氧化（稱為自動氧化反應）。 鈽（III)的光氧化反應 鈽（III)的氧化係經由使用體積滴定法測量溶液中的鈽 (IV)濃度予以追跛（Vogel A.I. “A Text-book of 5 guantitative inorganic analysis’ 第三版，Longmans 1961，第318頁）。自三試驗操作，用UV照光和亞硫酸鹽 配藥，有UV照光但沒有亞硫酸鹽配藥，以及沒有UV照光 但有亞硫酸鹽配藥，所得數據列於第十圖之中。如第十圖 中所示者，與鐵（II)的情況不同者，自動氧化反應（黑暗中) 10 不足以氧化經溶解的鈽（III)。不過，與鐵（II)相似者，經 溶解的鈽（III)可吸收254 nm的UV光且會光起始氧化反 應。其光氧化速率顯然地會因20毫克/升/分的亞硫酸 鹽添加而加速。 雖然本發明已參照其許多較佳實施例而說明過，不過 15 必須了解者，本發明可用許多其他形式來實施。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐)

Claims (1)

1. 0? 1 1 ' ^ 2 i 六、申請專利範圍 1. 一種將水溶液中的無機物種予以氧化之方法其包括 下列諸步輝： (i)將可氧化硫源，和氧供給到該溶液内，·及 (沿用紫外光照射該溶液使該等物種被氧化。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該可氧化性流源 為 s〇32 ’ S02(g)，so2 水溶液，HS03-，s2o32-，s4〇62_。 3. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中該無機物種係以 微量存在於水溶液内。 4. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中該無機物種為钟， 猛，飢，鈽，及/或鐵。 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中該UV光波長小 於 300 nm。 6·如申請專利範圍第1項之方法，其中該溶解氡係源自 空氣。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該溶解氧從源自 具有約0.2大氣壓的氧氣分壓之氣體源。 8. 如申請專利範圍第1項之方法’其中該水溶液為飲用 水’工業廢水，或工業處理液中之一者。 _____〜，7 v____ 本紙張尺度逋用中國菌家標準（CNS ) A4規格（210父297公^ ) ~ 一