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Alt 11.01.2010, 09:42   #1   Druckbare Version zeigen
gOmEz883 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
Fenton-Reaktion

Hallo ich habe folgendes Problem ich muss einen Versuch vorbereiten zur Fenton-Reaktion, speziell damit einen CSB-Abbau durchzuführen und zusätzlich noch eigne Ideen zur Verbessserung einbringen.
Durch die Literaturrecherche hab ich mich glaub ich gut informiert. Meine Frage ist nun kann die Fenton-Reaktion auch ohne den Einsatz von Wasserstoffperoxid(H2O2) stattfinden bzw. handelt es sich dann noch um eine Fenton-Reaktion?
Also sprich ich habe ein Reaktionssystem von Eisen(II)-Ionen als Katalysator und begase das Wasser (natürlich organisch belastet) mit Sauerstoff. Das ganze befindet sich in einer entsprechenden Plombe wegen Druck und Temperatur (Versuchsbedingungen laut Literatur vorgaben; Temperatur ~200°C und Druck bei 20bar). Kann ich dann diese Reaktion als Fenton-Reaktion betrachten, wo die Eisen(II)-Ionen katalytisch wirken oder wirkt das Eisen nicht katalytisch und wird nur verbraucht, da die Regeneration des Eisen(III)-Ionen über Wasserstoffperoxid erfolgt.
Beziehungsweise wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit das sich aus dem zugeführten Sauerstoff dann Superoxidanionen bilden, welche dann zu einer Bildung von Hydroxyl-Radikalen führen. Ich glaube im zwischen Schritt entsteht da noch Wasserstoffperoxid, welches aber zur Bildung der Hydroxyl-Radikalen benötigt wird und so nicht das gebildete Eisen(III)-Ion wieder in Eisen(II)-Ionen oxidiert. Bin total ratlos.

Danke schon mal im voraus für die Hilfe
gOmEz883 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.01.2010, 21:25   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Fenton-Reaktion

Unnötige Formatierungen bitte unterlassen.
Frage bitte prägnanter formulieren. Danke.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.01.2010, 22:19   #3   Druckbare Version zeigen
rsommer Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.168
AW: Fenton-Reaktion

Zitat:
Zitat von gOmEz883 Beitrag anzeigen
Meine Frage ist nun kann die Fenton-Reaktion auch ohne den Einsatz von Wasserstoffperoxid(H2O2) stattfinden bzw. handelt es sich dann noch um eine Fenton-Reaktion?
Meines Erachtens reagiert Sauerstoff mit Eisen(II)chlorid unter vernünftigen Bedingungen überhaupt nicht. Die Fenton-Reaktion ist definiert als Oxidation organischer Substrate (ursprünglich Glycole) mit niedervalenten Übergangsmetallsalzen, insbesondere Fe2+, in saurem Milieu. Dabei werden hochreaktive OH-Radikale gebildet. Der genaue Mechanismus ist allerdings bis heute noch nicht ganz eindeutig geklärt. Es wird ein Gleichgewicht für die Reaktion zwischen Fe2+-Ionen und H2O2 mit FeOOH+ und H+ postuliert, das aber bisher nicht bewiesen ist. Auch Fe(IV)-Spezies werden diskutiert.

Dass aus Sauerstoff unter Eisen(II)salz-Katalyse Superoxid-Anionen entstehen, die dann Hydroxylradikale bilden, halte ich für sehr unwahrscheinlich.
__________________
Gruß,
rsommer
rsommer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.01.2010, 16:58   #4   Druckbare Version zeigen
gOmEz883 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Fenton-Reaktion

Hmm also ich hab jetzt diverse Versuche ohne Wasserstoffperoxid gemacht nur mit Fe(II) und Sauerstoff, bei rund 240°C und 48 bar.
Als Ergebniss konnte ich sogar einen guten CSB Abbau feststellen. Bei einem Glycerin-Wasser-Gemisch um bis zu 70 % und bei einem Phenol-Wasser-Gemisch von über 90%. Mal schaun wenn das Wasserstoffperoxid da ist. Auf die Ergebnisse bin ich dann ja mal gespannt.
gOmEz883 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.01.2010, 20:21   #5   Druckbare Version zeigen
rsommer Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.168
AW: Fenton-Reaktion

Zitat:
Zitat von gOmEz883 Beitrag anzeigen
Hmm also ich hab jetzt diverse Versuche ohne Wasserstoffperoxid gemacht nur mit Fe(II) und Sauerstoff, bei rund 240°C und 48 bar.
Als Ergebniss konnte ich sogar einen guten CSB Abbau feststellen. Bei einem Glycerin-Wasser-Gemisch um bis zu 70 % und bei einem Phenol-Wasser-Gemisch von über 90%. Mal schaun wenn das Wasserstoffperoxid da ist. Auf die Ergebnisse bin ich dann ja mal gespannt.
Das sind natürlich schon recht drastische Bedingungen, die eher in Richtung thermische Nassoxidation gehen. Schauen Sie doch mal, ob Sie nicht auch ohne Eisensalzzusatz eine gute DOC-Eliminierung finden. Andererseits könnte ich mir vorstellen, dass unter den von Ihnen geschilderten Bedingungen Kupfer(I)salze bessere Ergebnisse bringen als Eisensalze.
__________________
Gruß,
rsommer
rsommer ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 14.01.2010, 21:16   #6   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Fenton-Reaktion

Fe-Ionen katalysieren bekanntermaßen Oxidationen mit Sauerstoff. Es ist also nicht verwunderlich, wenn eine Beschleunigung des Abbaus im Versuch feststellbar ist. Das müsste aber der von rsommer angeregte Blindversuch erweisen.

Die originale Fenton-Reaktion läuft bei RT schon flott...

Gruß,
Franz
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Alt 15.01.2010, 13:20   #7   Druckbare Version zeigen
gOmEz883 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Fenton-Reaktion

Also ich hab den Versuch mit Glycerin wiederholt aber ohne Katalysator. Umgesetzt hat sich dabei kaum etwas. Der Umsatz lag bei 10-20 % in drei Stunden.

Gruß
gOmEz883 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.01.2010, 14:16   #8   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Fenton-Reaktion

Womit die Funktion des Eisens bewiesen wäre.

Gruß,
Franz
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