24二硝基氯苯铁粉还原
钙镁离子及重碳酸盐对零价铁还原对氯硝基苯的影响
Ca2 + 和 Mg2 + 是地下水中最常见的组分之一，但
微生物协同作用以及各种环境因素的影响，而关于 二者含量均存在区域性差异。为更好地了解 Ca2 +
地下水中 Ca2 + 、Mg2 + 和 HCO3－ 等硬度物质和碱性物 和 Mg2 + 对反应过程的影响，本文选取较宽浓度范围
质影响的报道却很有限。Ca2 + 、Mg2 + 和 HCO3－ 往往 0 ～ 1 000 mg / L，结果如图 1 和图 2 所示。
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环境工程学报
第5 卷
与氧化法相比，零价铁还原法在消除氯硝基苯 析，色谱条件为反相色谱柱 Luna 5u C18、流动相为 污染方面更为有效［5］。零价铁作为一种环境友好 甲醇 ∶ 水 = 90∶ 10、流动相流速 1． 0 mL / min、进样量
材料被成功应用于消除水体中卤代有机物、硝基化 20 μL、检测波长 270 nm，外标法确定对氯硝基苯的 合物、硝酸盐和重金属等有害物质［6-9］。零价铁还原 浓度。pH 检测使用 pHS-3C 酸度计，DO 检测采用
对氯硝基苯是一个表面反应过程，伴随零价铁释放 YSI 溶氧仪。 6 个电子，对氯硝基苯被还原为对氯苯胺［10］。利用
2 结果与讨论
零价铁作为可渗透性反应墙（ PRB） 基质修复地下水
污染已有众多成功的典范。近年来，关于零价铁的 2. 1 Ca2 + 、Mg2 + 和 HCO3 － 的独立作用效果
修复研究多侧重于零价铁介质类型、零价铁粒径、与
图 1 Ca2 + 对 p-CNB 还原过程的影响 Fig. 1 Effect of Ca2 + on p-CNB reduction
iData_利用零价铁还原土壤中硝基苯类化合物的研究_陈宜菲
第27卷第2期2007年2月环 境 科 学 学 报 Acta Scientiae C ircu mstanti a eV o.l 27,N o .2F eb .,2007基金项目:广东省自然科学基金项目(N o .04106270)Supported by t h e Nat u ral Scientific Foundation ofGuangdong Province (No .04106270)作者简介:陈宜菲(1980)),女,E -m ai :l hsch enyif e@i hstc .edu .cn ;*通讯作者(责任作者)E-m ai:l sschen @hstc .edu .cnBiography :CHEN Y if ei(1980)),fe m ale ,E-m ai:l hschenyife@i h stc ;*Corres ponding aut hor ,E-m ai:l ss ch en @hstc 陈宜菲,陈少瑾.2007.利用零价铁还原土壤中硝基苯类化合物的研究[J ].环境科学学报,27(2):241-246C hen Y F ,Ch en S J .2007.Reducti on of n i trobenzen es i n s oil s by zero -valent i ron[J].Act a S ci en tiae C i rcu m st anti ae ,27(2):241-246利用零价铁还原土壤中硝基苯类化合物的研究陈宜菲,陈少瑾*韩山师范学院环境化学应用技术研究所,潮州521041收稿日期:2006-02-03 修回日期:2006-11-03 录用日期:2006-11-21摘要:利用零价铁(ZVI ,Fe 0)还原技术,对受2-硝基甲苯(O M NB )和2-氯硝基苯(OCNB )这2种硝基苯类化合物污染土壤的修复进行了研究.实验结果表明,在常温常压下,ZVI 可有效地将土壤中的OMNB 和OCNB 还原成相应的苯胺类化合物,当2种硝基苯化合物在土壤中的含量均约为2.5@10-6m ol #g -1,Z V I 加入量为25m g #g -1,于25e 下反应6h,O M NB 的还原率可达到97%,OCNB 的还原率则高达100%;ZVI 对OCNB 的还原效率比O M NB 稍高;这2种硝基苯类化合物的还原率均随反应时间的延长、ZV I 用量的增加、温度的升高而升高,特别是当土壤初始pH 值控制在偏酸性时更有利于还原反应的进行.此外,根据实验结果和相关的理论计算对ZVI 还原硝基苯类化合物的反应机理进行了初步探讨.关键词:2-硝基甲苯;2-氯硝基苯;零价铁;土壤;还原文章编号:0253-2468(2007)02-0241-06 中图分类号:X53 文献标识码:AR educti on of n itrobenzenes i n soils by zero -valent ironC H E N Y ife,i C H EN Shaojin*Research In stitute of Environm en t al Che m istry and Technol ogy ,H anshan Nor m alUn i versity ,Ch aoz hou 521041R ecei ved 3Feb ruary 2006; recei ved i n revised for m 3Nove mb er 2006; accepted 21Nove m ber 2006A bs tract :In this paper ,t h e zero -val en t i ron (Z V I ,Fe 0)reduction t echn i que w as adop ted t o i nvesti gate t h e re m ed i ation of a soil con ta m inat ed by 2-m et hy-l n itrob enzene (O M NB)and 2-chloro -n i trobenzen e (OCNB).Th e experi m ental res u lts i nd i cated thatZV Iw as effecti ve i n redu ci ng the O M NB and OCNB i n soils t o t h ei r res pecti ve an ili nes .A t a m b i en t te m perature (25e )and press u re ,and after 6h ours of reacti on ,t h e reducti on rate forOMNB w as 97%and t h e rate f or OCNB reached as h i gh as 100%wh en t h e i ndivi dual s oil con cen trati ons of these t w o n itrobenzens w ere about 2.5@10-6m ol #g -1and t h e dose ofZV Iw as 25m g #g -1.The reducti on effi ci ency by ZVI forOCNB w as s li gh tly h igher t han O M NB .Laborat ory data a l so s how ed t hat a l onger reacti on ti m e and a h i gher dos age ofZV I as w ell as a h i gh er te m perat u re of reacti on see m ed t o promote the rates of reduction .An acidic i n iti al soil p H w as es p eci all y usef u l i n facilitati ng the reducti on reacti on .In add iti on ,a preli m i n ary el ucidati on of the li kely m echan i s m s of the reducti ve reacti on s ofn itroben z en es by ZV I i n s o il s w as g i ven b ased on the experi m ental resu l ts and so m e theoreti cal calcu l ations .K eywords :2-ch l oro -n itroben zene (OCNB );2-m et hy-l n i trobenzene (OMNB );zero -valent i ron (ZVI);soi;l reduction1 引言(Introducti o n)硝基苯类化合物被广泛应用于染料、医药、农药及有机合成材料中,因其具有强致癌性和致基因突变性,对生态环境和人体健康存在很大的危害.由于这类物质的生物降解性差,在环境中存在时间长,因此,在水体、大气和土壤等自然介质中不断累积.据1986年日本环境厅公布的1974~1985年的环境普查结果显示,在被检出的189种有毒化学物质中,硝基苯类有毒化合物就多达50种,接近已检出有毒物质的1/3(王明杰等,1993).由此可见,硝基苯类化合物对环境造成的污染是不容忽视的.利用零价铁还原硝基苯类化合物是近年发展起来的治理硝基化合物污染的一种新技术(Agra w a l et al .,1996;Johnson et al .,1996).零价铁可以将硝基还原为氨基,从而有效降低硝基苯类化合物的毒性,增大其可生化性,加快它们在环境中的自然降解(Razo -Flores ,1997).目前,国内外学者利用零环境科学学报27卷价铁技术治理硝基化合物污染的研究主要集中在地下水污染修复方面(H ung et al.,2000;K lausen et al.,2001;Xu et al.,2005;樊金红等,2004;涂传青等,2005);用零价铁技术修复污染土壤的研究则多围绕单一污染物展开(Agra w al et al.,1996;I gor et al.,2002;吴双桃等,2005),而对受多种硝基苯类化合物污染土壤的修复还未见报道.由于土壤的实际情况较为复杂,污染物很少单独存在,多数情况下是受多种污染物的复合污染,故有必要研究多种硝基化合物共存状态下各自的还原情况.苯环上不同的取代基会影响零价铁还原硝基苯类化合物的效果.本文选用2-硝基甲苯和2-氯硝基苯这2种具有不同取代基团的化合物作为共存于土壤中的目标污染物,研究时间、温度、铁粉加入量、土壤初始酸碱度这几个因素对还原效果的影响,以期推动零价铁还原降解硝基苯类化合物这项技术的实际应用.2材料与方法(M ater i a ls and m ethods)2.1试剂与仪器主要试剂:2-硝基甲苯(CP,即OMNB)、2-氯硝基苯(CP,即OCNB)、铁粉(AR)和环已烷(AR)均购自上海国药集团化学试剂有限公司,其中OMNB 和OC NB经气相色谱-质谱联用仪检测纯度达98%以上,符合实验要求;甲醇(AR)和硫酸(AR)由广州化学试剂厂提供.主要仪器:气相色谱-质谱联用仪(6890N GC-5973N M SD,美国A gilent科技公司).电子分析天平(AL204型,美国M e ttl e r-Toledo公司);恒温生化培养箱(SPX-250B-Z型,上海博迅实业有限公司医疗设备厂);旋涡混合器(X W-80A型,上海精科实业有限公司).2.2铁粉的预处理用0.5m o l#L-1的硫酸将铁粉洗涤2次后,用蒸馏水洗至中性,甲醇冲洗并通氮气吹干后密封保存.2.3土壤样品土壤采自潮州市周边水田,质地为粘土,有机质含量为1.37%,p H值为6.80.将采集的土壤置于阴凉处自然风干,过60目筛后于4e冰箱备用.2.4还原反应实验在2.00g土壤中,加入10L L浓度分别为0.5 m o l#L-1的2-硝基甲苯和2-氯硝基苯的混合溶液(以甲醇为溶剂),充分振荡混合均匀,制得硝基苯类化合物含量约为2.5@10-6m o l#g-1的模拟污染土样.在模拟污染土样中加入0.05g铁粉和1.50mL 蒸馏水,用聚四氟乙烯膜封口后在25e恒温生化培养箱中反应,于不同时间点取样测定土壤中2-硝基甲苯和2-氯硝基苯的含量.同时做不加铁粉的空白处理样本以校正误差.每处理均有3个重复,结果所示图中误差条为3个重复的相对标准偏差.2.5分析方法在反应后的样本中加入0.5mL甲醇,充分振荡后,再加入1.5mL环已烷振荡萃取,萃取时间为5 m i n.然后于4e、3000r#m i n-1条件下离心10m i n.吸取上层清液用气相色谱-质谱联用仪外标法定量各种化合物的浓度.2种硝基苯类化合物的还原率按式(1)计算:G=C0-C1C0@100%(1)式中,C0为空白处理样品上层清液中化合物浓度, mm o l#L-1;C1为还原反应后样品上层清液中化合物的浓度,mm ol#L-1.GC-M S测定条件:H P-5M S柱,进样口温度为220e;色谱柱初始温度70e,停留1m in,再以20 e#m i n-1的速率升至220e,停留1m i n;GC-M S接口温度280e;M SD离子源230e,四极杆150e;载气类型及流量:H e,1mL#m i n-1;M SD离子碎片扫描质量范围:16~300a mu.2.6理论计算原化合物、可能中间产物的分子结构及初步几何优化使用Che mO ffice U ltra软件(美国C a m bridgeSo ft公司)完成,密度泛函理论计算借助Gaussian03W软件(美国高斯公司)完成,所采用的主要基组为6-31+G(2d,2p).水对这2种硝基苯类化合物及它们的中间产物的溶剂效应影响通过SC I PC M(Se l-f Consistent Isodensit y Polarized Continuum M odel)方法实现.3结果(Results)3.1还原反应实验在前期试验中,用GC-M S未能检测到原土壤中有OMNB和OCNB及其被还原后所生成的中间、最终产物的存在,且实验中所采用的萃取方法对土壤中O MNB和OC NB的回收率分别达到91.0%和9315%.因此,模拟污染土样中2种硝基苯类化合物的实际含量都略低于其理论含量,均约为215@2422期陈宜菲等:利用零价铁还原土壤中硝基苯类化合物的研究10-6m o l #g -1.用GC -M S 分析ZV I 加入量为25m g #g -1、土壤初始p H 值为6.8、反应温度为25e 的反应条件下OMNB 和OC NB 及其中间、最终产物的相对浓度随反应时间的变化(图1)(相对浓度为不同时间所测得的各化合物浓度与全部化合物总浓度的比值).由图1可以看出,当土壤中同时存在OMNB 和OCNB 时,2种硝基化合物的转化率和相应产物苯胺的生成率都随反应时间的延长而增加,两者趋势基本一致;OCNB的转化率及其产物的生图1 F e 0还原两种硝基化合物反应中的反应物与产物浓度随时间的变化Fi g .1 C oncentrati on profile of the reactan t s and produ cts w it hti m e i n the reduction ofO M NB and OCNB by Fe图2 O M NB 和O CNB 混合物反应3h 的色谱图Fi g .2 The GC-M S t otal i ons chro m atogra m ofO M NB and OCNBafter 3h of reacti on成率均比OMNB 稍快,反应5h OC NB 的转化率及其产物2-氯苯胺(OCA)的生成率均达到97%以上,而OMNB 的转化率和2-甲苯胺(OMA )的生成率在经过6h 反应后才达到97%.到停止反应时(6h),用GC -M S 仅检测到2-甲苯胺和2-氯苯胺这2种产物的存在,即零价铁还原ONM B 和OC NB 的最终产物仅为2-甲苯胺和2-氯苯胺.反应过程中有2-亚硝基甲苯(OMNSB )和2-氯亚硝基苯(OCNSB )这2种中间产物生成(图2);在反应初始阶段,2-氯亚硝基苯的量快速增加后缓慢减少,而2-亚硝基甲苯的量在整个反应过程中变化缓慢.3.2 土壤初始p H 值对还原率的影响在OMNB 和OCNB 的含量均约为 2.5@10-6m ol #g -1、ZV I 加入量25m g #g -1、固定反应时间为6h 、反应温度为25e 时,调节土壤初始pH 值,观察2种硝基苯类化合物在不同初始p H 值下的还原效果(图3).从图中可以看出OMNB 和OCNB 的还原率均随土壤p H 值的降低而明显升高;当pH 约为4时,两者的还原率均高达100%.对比图1和图3,2次实验结果不尽相同.这是由于土壤具有较大的p H 缓冲能力,在调节土壤初始p H 值时有一定的误差,而随着还原反应的进行,土壤pH 值慢慢升高,特别是在中性(pH =7)条件下,土壤p H 值升高较多,因此,导致在土壤初始pH 为7的条件下OMNB和OCNB 的还原率比没经过pH 调节的原始土壤(pH =6.8)低了一些.图3 初始pH 值对O MNB 和OCNB 还原效率的影响F i g .3 E ffects of p H on t he reducti on ofOMNB and OCNB3.3 Z V I 用量的影响在土壤初始p H 值为6.8、O MNB 和OCNB 的初始含量约为2.5@10-6mo l #g -1时、25e 下反应4h 、2种硝基化合物的还原率均随着ZV I 用量的增加而增大(见图4).在上述固定反应条件下,ZV I 为243环 境 科 学 学 报27卷30m g 时,OC NB 的还原率就高达100%;在Z V I 用量为30m g 以下时,增加Z V I 用量可以有效提高OC NB 的还原率.而O MNB 在ZV I 为50m g 时,其还原率才能达到97%左右;ZV I 用量为40m g 以下时,OMNB 的还原率都随Z V I 用量的增高而升高.图4 Fe 0用量对OMNB 和O CNB 还原效率的影响Fi g .4E ffects of Fe 0dos ages on the reducti on of OM NB and OCNB3.4 反应温度对还原率的影响在土壤初始p H 值6.8、Z V I 加入量15m g #g -1、OMNB 和OCNB 的含量均约为2.5@10-6m o l #g -1、固定反应时间为6h 的条件下,反应温度变化对零价铁体系还原效果的影响见图5.由图中可以看出,O MNB 和OCNB 的还原率都随反应温度的升高有所增加,但OMNB 的还原率受温度影响的程度比OC NB 大,较高的温度有利于OMNB 还原反应的进行.图5 反应温度对两种硝基化合物还原效率的影响F i g .5 E ff ects of reaction te mperatures on the redu cti on ofO M NBand OCNB3.5 理论计算利用计算机计算2种硝基化合物的质子亲和力和电子亲和力,以了解来自零价铁的电子和土壤介质的质子在还原硝基苯类化合物中的作用.计算化学上,质子亲和力(Proton A ffi n ity ,PA)是体系增加1个质子后能量的变化,计算方法为分子与在其基础上增加1个质子后体系能量的差距.电子亲和力(E lectron A ffi n ity ,E A )是指体系增加1个电子后能量的变化,计算方法为中性分子与其阴离子的能量差(陈少瑾等,2006).通过DFT 频率、零点能修正计算得OMNB 和OCNB 各自的质子亲和力和电子亲和力(表1).从表中可以看到OMNB 的质子亲和力比OCNB 略高,而OC NB 的电子亲和力比OMNB 大一些.另外,在水环境里硝基的氮原子是带正电荷的,OCNB 的氮原子所带的正电荷比OMNB 多一点.表1 2-硝基甲苯和2-氯硝基苯的质子亲和力、电子亲和力以及它们分子结构中硝基的马利肯原子电荷Tab l e 1 Th e p rot on and el ectron affi n ities as w ell as t he M u lli ken at o m ic charges of the n i tro groups ofO M NB and OCNB硝基化合物(NB)质子亲和力(PA )/(kJ #mo l -1)电子亲和力(EA)/(k J #m ol -1)硝基的马利肯原子电荷(M u lli ken at om ic charges of the n itro group)氮(N)氧(O)1氧(O)22-硝基甲苯(OM NB )694.56326.29+0.161-0.251-0.2612-氯硝基苯(OCNB)688.24342.48+0.233-0.245-0.2804 讨论(D iscussi o n)4.1 还原机理的探讨根据GC -M S 分析ZV I 还原OMNB 和OCNB 混合物的反应过程中反应物和产物随时间的变化(图1)及反应时间为3h 的TI C 图谱(图2),参考相关文献(Agra w a l et al .,1996;H ung et al .,2000;陈少瑾等,2006)推测在Fe 0-H 2O-空气系统中,还原反应的中心为苯环上的硝基.还原反应由零价铁的电子攻击苯环上的硝基开始,然后逐步添加质子和电子到硝基上,以硝基完全被氢化还原而告终.还原过程大致可以分为如下3个阶段:(1)零价铁将硝基苯类化合物还原成亚硝基苯类化合物:Ar NO 2+Fe 0+2H +→A r NO+Fe 2++H 2O(2)(2)中间产物2-亚硝基甲苯(OMNSB )和2-氯亚硝基苯(OCNSB)继续被零价铁还原,最终生成2-甲苯胺(OMA)和2-氯苯胺(OC A ):2442期陈宜菲等:利用零价铁还原土壤中硝基苯类化合物的研究A r N O+Fe0+2H+→A r N HOH+Fe2+(3)A r N HOH+Fe0+2H+→A r N H2+Fe2++H2O(4)(3)Fe2+被氧化,在铁粉的表面形成钝化层;随着反应的进行,钝化层逐渐增加,从而阻止了还原反应的进一步进行,反应最后停止:12Fe2++24OH-+12C O2+3O2→4Fe(OH)3↓+4Fe2(CO3)3↓+6H2O(5) 4.2影响还原反应的主要因素研究结果表明,土壤偏酸性是推动还原反应进行的关键性因素.这是由于H+参与了Z V I对硝基苯类化合物的还原反应,同时大量H+的存在使Z V I 表面不容易形成氢氧化铁或碳酸铁钝化层,故酸性环境能有效促进还原反应的进行.随着p H值升高, ZV I腐蚀生成的铁离子转化为氧化物沉淀,覆盖在铁粉表面,阻碍了OMNB、OC NB与ZV I表面活性位点的接触,抑制了还原反应的进行,导致还原率明显降低.南方的土壤多偏酸性,这为利用Z V I修复受硝基苯类化合物污染的土壤提供了良好的自然条件,有利于推动零价铁修复技术的实际应用.土壤中OMNB和OCNB的还原效率随Z V I加入量的增加而增强.ZV I用量的增加,可提供更多与硝基苯类化合物接触并参与反应的表面活性点位,所以还原效率得到明显提高.当其它条件固定不变时,对于土壤中的OMNB和OCNB,Z V I的最佳添加量不相同.而温度的升高则有利于提高电子和氢离子(质子)的活性,所以也有利于提高2种硝基苯类化合的还原效率.实验中还发现在OMNB和OC NB共存于土壤时,OC NB的还原效率总比O MNB高.而郑昱(2006)等却认为,苯环上取代基为给电子基团时,将增强硝基苯类污染物的还原转化活性,即OMNB 的还原效果要比OCNB好.但是,本次理论计算的结果显示,硝基接受电子的能力与分子中原子的电荷分布有关,OCNB的氮原子所带正电荷比OMNB的多,较容易接受电子,具有较大的电子亲和力.因此,在由零价铁的电子攻击苯环上的硝基而进行还原反应时,OCNB的还原效率略高于OMNB.此外,出现本次实验结果与郑昱等所报道的结果不相同的原因可能还有3个:第一,甲基仅有微弱的给电子超共轭效应,对-NO2上电子云密度的增大在水土环境中可以忽略不计;第二,OMNB、OC NB从土壤表面解吸进入溶液的能力不同(K aiser et al.,1998);第三,ZV I还原硝基苯类化合物属于表面反应, OCNB对ZV I表面活性位点的竞争力大于OMNB. Dev li n等也在实验中发现,单一污染物存在时各反应物的还原速率差别不大,但在2种污染物共存竞争试验中,各类硝基苯类化合物的还原速率差异明显增大.2种污染物共存时,还原速率的大小反映了Z V I表面活性位点对目标污染物的亲和力强弱,且这种亲和力在表面活性位点饱和时最为明显(Devlin et al.,1998;N a m et al.,2000).芳香族硝基化合物的分子结构中均具有强吸电子基团硝基,运用常规的化学氧化方法很难处理这类化合物,另一方面硝基使得苯环上的电子云密度下降,也难以被微生物降解.ZV I将硝基苯类化合物还原成苯胺类化合物,拉电子基团被还原成推电子基团氨基,使其可生化性大幅度提高.已有研究表明,在好氧条件下,零价铁还原硝基苯类化合物的产物苯胺类化合物可被完全矿化(Be l,l et al., 2003).5结论(Conc l u si o ns)1)零价铁将2-硝基甲苯和2-氯硝基苯还原成2-甲苯胺和2-氯苯胺,提高了其生物降解性能,为土壤中硝基苯类的深度处理提供了一条新的途径.2)零价铁还原降解2-硝基甲苯和2-氯硝基苯的处理效果均随反应时间、ZV I加入量、反应温度的增加而增加,随土壤初始p H值的升高而降低.3)在25e下,土壤中2-硝基甲苯和2-氯硝基苯的初始含量均约为2.5@10-6m o l#g-1、零价铁加入量为25m g#g-1、土壤初始p H值为6.8的条件下,经过6h的反应,2-硝基甲苯的还原率可达到97%,而2-氯硝基苯的还原率则高达100%.4)在2-硝基甲苯和2-氯硝基苯共存于土壤的状态下,零价铁对2-氯硝基苯的还原降解效果比2-硝基甲苯好.通讯作者简介:陈少瑾(1961)),男,美国Corne ll U n i ve rs i ty硕士、M ontana Sta te U niversity博士,归国前为美国U n i ve rs i ty o fH ouston-C lear Lake教授,现任韩山师范学院教授,环境化学应用技术研究所所长,从事环境化学分析、污染化学和环境修复方面的研究.T e:l(0768)2319934, 2318853;E-m a i:l sschen@.References:A gra w al A,Tratnyek P G.1996.Reduction of N itro A ro m atic245环境科学学报27卷C o mpound s by Zero-Valent IronM etal[J].E nviron S ciT echno,l30(1):153)160Bell L S,Devli n J F,G ill h a m R W,e t al.2003.A s equ enti al zero valent i ron and aerob i c b i odegradati on treat m en t syste m f or n i trobenzene[J].J ournal of Conta m i nan tH ydrology,66:201)217 C hen S J,Ch en Y F,X ie N Z,et al.2006.Reduction m echan is m s ofsub stituted n itrobenzenes by zero-valent i ron i n s o il s[J].Env i ronmen talC he m istry,25(3):288)293(i n C h i nese)Devli n J F,K l au sen J,Schw arzenbach R P.1998.K i netics of n i troaro m atic reducti on on granu l ar iron i n recirc u lati ng batch exp eri m en ts[J].E nviron SciT echno,l32:1941)1947Fan J H,Xu W Y,Gao T Y.2004.M echan i s m of p retreat men t of n i trobenzene-con t a i n i ng w aste w ater us i ng z ero-valent iron s yste m s [J].IndustrialW ater&W aste w ater,125(6):53)56(i n Ch i nes e) Hung H M,L i ng F H,H off m annM R.2000.K i netics and m echan i s m of the enhan ced redu cti ve degradation of n itrob enzene by el e m en tal ironi n the presence of u l trasound[J].Environ Sci Techno,l34(9):1758)1763Igor Z,A lexander P,Christi an J M,et a l.2002.Redu cti on of n i troaro m atic co m pounds on t he s u rface of m etallic i ron:quantum che m i cal study[J].Internati on al J ournal ofM olecu l ar S ci en ces,3: 801)813John s on T L,S cheres M M,Tratnyek P G.1996.K i netics of hal ogenated organ ic co mpound d egradation by iron m etal[J].Env i ron S ciTechno,l30(8):2634)2640K lausen J,Rane J,Schw arzenbach R P.2001.Infl uen ce of s o l uti on co m position and col umn agi ng on the reduction of n itroaromati c co m pounds by z ero va l en t i ron[J].Ch e m os ph ere,44(4): 511)517Ka i serK,Zech W.1998.Rate of d iss olved organ ic m atter release and sorpti on i n fores t soils[J].Soil Sc,i163(9):714)725Na m S,Tratnyek P G.2000.Redu cti on of az o dyes w ith zero valent iron [J].W ater Res,34(6):1837)1845Razo-F l ores E.1997.B i otransfor m ati on and b iodegradati on of N-s ubstit u t ed aromati cs in m ethanogen ic granu l ar sl udge[D].Th e N etherlands:W agen i ngen Agric u lture Un ivers i tyXu X H,Zhou H Y,Zhou M.2005.Enhanced catal ytic degradation process of o-n i troch l orob enzene by pallad i u m-catal yzed Fe0parti cles [J].J ournal of Env i ron m en tal Sciences,17(5):849)852Tu C Q,M a L M.2005.S t udy on reductive degradati on of2,4-d i n itrot o l uene w it h zero-val en t iron[J].J i angs u Environm en t alScience and Technology,18(2):1)3(i n Ch i n ese)W angM J,W ang S F.1993.S t udy on collection and preparati on of s oli d w aste sa mp le[J].Env i ronmentalM on itori ng in Ch i na,9(1):1)8(i n Ch i n ese)W u S T,Ch en S J,H u J Z,e t al.2005.Reducti on acti on of zero-valent iron on n itroben z en e co m pounds i n s oils[J].C h i na Environm en t al Science,25(2):188)191(i n Ch i n ese)Zheng Y,Xu X Y,C aiW X,e t a l.2006.Reducti on transfor m ati on of n itroaro m ati c compound s by zero-val en t i ron:ch aract eriz ati on and QSAR[J].Jou r n al of Zheji ang Un i versity(Agric.&L if e S c.i),32(1):31)35(i n Ch i nes e)中文参考文献:陈少瑾,陈宜菲,张二华,等.2006.土壤中取代硝基苯化合物被零价铁还原的机理[J].环境化学,25(3):288)293樊金红,徐文英,高廷耀.2004.零价铁体系预处理硝基苯废水机理的研究[J].工业用水与废水,135(6):53)56涂传青,马鲁铭.2005.零价铁还原降解2,4-二硝基甲苯研究[J].江苏环境科技,18(2):1)3王明杰,王素芳.1993.固体废物样品的采集和制备方法的研究[J].中国环境监测,9(1):1)8吴双桃,陈少瑾,胡劲召,等.2005.零价铁对土壤中硝基苯类化合物的还原作用[J].中国环境科学,25(2):188)191郑昱,徐向阳,蔡文祥,等.2006.ZV I还原转化硝基芳烃特性及QSAR的研究[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),32(1):31)35246。
2_4-二硝基苯酚的生产方法
3.氯化钠 含量的测定：称取0.15g干燥恒重的样品。溶于70ml水中，加10ml 1% 淀粉溶液，在摇动下用0.1mol/L硝酸银标准溶液避光滴定，近终 点时，加3滴0.5%荧光素指示液，继续滴定至乳液呈粉红色。 水溶液反应：称量5g样品，称准至0.01g，溶于100ml不含二氧化磷的 水中，用酸度计测定，pH值应在5.0~8.0之间 4.盐酸 含量的测定：将15ml水注入具塞轻体锥形瓶中，称量，加3ml样品，； 立即盖好瓶塞轻轻摇动，冷却，再称量，两次称量均须精确至 0.0001g，加入20ml水，加2滴甲基红指示剂（1g/L）,用氢氧化 钠标准滴定溶液[c(Nacl)=1mol/L]滴定至溶液呈黄色。 外观：量取50ml样品，与50ml比色管中，沿比色管直径对光观察，与 同体积水比较，应透明无机械杂质。在白色背景下，沿比色管轴 线方向观察，试样颜色不得深于GB /T605-1988规定的下列色度 标准 • 优级纯 5黑曾单位 • 分析纯、化学纯 10黑曾单位
注意事项 1.水解反应为吸热反应，高温对反应有利。水解反应还是多相反应， 搅拌要均匀。 2.酸化为放热反应，酸化之前一定要降温，加酸时速度要慢 。
废水处理： 2，4－二硝基苯酚的毒性很大，酸化后，过滤的废水， 需进行处理，才可排放。方法是，用熟石灰将废水中和至pH＝3～ 5，加入聚合硫酸铝等絮凝沉淀，过滤，得清澈的水，用生石灰调 pH至中性，分析水中酚含量达到排放标准既可。残渣可焚烧。洗 涤水可循环套用。
0.00001088 0.0000496
0.527
0.001581
硫酸 硝酸
99% 98%
500 2100
0.549 0.706
0.0014826 0.0002745
合计
0.0033元/克
2_5_二甲氧基_4_氯_硝基苯的铁粉还原及后处理方法研究
·78 ·
化 学 世 界
1999 年
水浴加热, 使酒精蒸发, 再冷却加入少量的 水, 使氨基物析出。理论上, 这种方法可以将
铁泥中的氨基物处理的较为彻底, 但是, 由于
2, 5-二甲氧基-4-氯苯胺容易被氧化, 在蒸发 酒精的同时有黑色的焦化物形成, 不易分离,
其结构式为[ 4] : 综上所述, 中间体 2, 5-二甲氧基-4-氯苯 胺的研究与应用已得到了广泛的关注。
OMe
CO CH3
OMe
NHO2S N N CHCONH C l
OMe
OMe
1 实验部分
1. 1 仪器及药品
红 外 分光 光 度仪 ( F T IR ) 美 国 Nico let
20 5。
似, 在电解质溶液中的铁粉还原反应也是电
OMc
OMe
子得失的转移过程, 铁粉是电子供给体, 电子
向硝基转移, 使硝基物产生负离子游离基, 它
与质子供给者( 如水) 提供的质子结合形成还
原产物:Βιβλιοθήκη 总的化学反应方程式为: 4A rN O 2+ 9F e+ 4H2O = 4A rN H2+ 3F e3O 4
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产品的后处理简单, 但是获得的产品收率低,
且质量较差( 熔点相对亦低) 。
用还原-酰化合并方法, 如果还原产物不
是最终产品, 例如, 进一步合成 C. I. P Y83 黄 色颜料的 2, 5-二甲氧基-4-氯-N -乙酰乙酰基 苯胺中间体, 将方法( 2) 获得的产品体系, 未 经过任何处理, 于 室温下, 加入 10% 的乙酸 80 m L , 采用双乙烯酮为酰化剂进行乙酰乙 酰化反应, 反应达到终点, 用碳酸钠调节 pH 值 9～10, 加热到 50℃保持 10 min, 过滤, 得 到澄清的滤液, 再用乙酸调节介质的 pH 值 5 ～6, 白色乙酰乙酰化合物立即析出, 两步总 收率可达 80% 以上, 而且节省了溶剂。 2. 3 产品论证
2,4-二硝基苯酚还原
2,4-二硝基苯酚还原
2,4-二硝基苯酚是一种有机化合物，也被称为2,4-Dinitrophenol。
它的还原反应通常是指将其还原为2,4-二氨基苯酚，也被称为2,4-Diaminophenol。
这种还原反应可以通过不同的
方法进行，下面我将从多个角度来解释这个还原过程。
首先，2,4-二硝基苯酚的还原可以通过化学还原剂进行。
常见
的还原剂包括铁粉和酸，比如盐酸。
在这种情况下，铁粉被加入到
含有2,4-二硝基苯酚的溶液中，然后加入盐酸。
铁粉作为还原剂与
硝基基团发生反应，将硝基还原成氨基，从而生成2,4-二氨基苯酚。
这种化学还原方法在实验室中得到广泛应用。
其次，2,4-二硝基苯酚的还原也可以通过电化学方法进行。
在
电化学还原中，2,4-二硝基苯酚可以作为阳极材料，通过施加电流
使其发生还原反应，生成2,4-二氨基苯酚。
这种方法在电化学领域
有着重要的应用，可以通过控制电流和反应条件来实现对还原过程
的精确控制。
此外，生物还原也是一种可能的途径。
在生物体内，2,4-二硝
基苯酚可以被一些微生物通过代谢途径还原成2,4-二氨基苯酚。
这
种生物还原过程在环境修复和生物技术领域具有重要意义。
综上所述，2,4-二硝基苯酚的还原反应可以通过化学、电化学和生物方法进行。
这些方法各有特点，可以根据具体的需求和应用场景选择合适的还原方法。
希望这些信息能够全面回答你的问题。
铁粉还原硝基速度
铁粉还原硝基速度全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铁粉还原硝基速度是指铁粉在还原硝基时所产生的速度。
在化学反应中，铁粉可以被用作还原剂，用来还原硝基化合物中的硝基基团，从而生成相应的氨基化合物。
铁粉的还原能力取决于其表面积、温度、pH值等因素，这些因素会影响铁粉与硝基化合物之间的反应速度。
硝基化合物是一类含有硝基基团的化合物，常见的有硝酸酯类、硝酸盐类等。
在一些工业生产中，硝基化合物可能会被误用或者不慎泄漏，导致环境污染或者安全事故。
针对硝基化合物的处理和净化显得尤为重要。
铁粉的还原硝基速度受多种因素影响，如铁粉颗粒大小、表面积、温度、pH值等。
一般来说，铁粉颗粒越小，表面积越大，还原速度越快。
温度升高可以加速反应速率，而酸性条件更有利于硝基的还原反应。
在实际应用中，需要综合考虑这些因素，选择合适的条件来进行硝基还原反应。
铁粉还原硝基的反应机理主要有两种，一种是通过电子转移反应，另一种是通过氢原子转移反应。
在电子转移反应中，铁粉的表面活性位点通过捕获硝基分子中的一个氧原子，将其还原为氨基化合物。
而在氢原子转移反应中，铁粉的表面活性位点会夺取硝基分子中的氢原子，形成氮气和水。
这两种反应机制共同作用，使得铁粉可以高效地还原硝基化合物。
铁粉还原硝基速度的研究具有重要意义，可以为硝基化合物的处理和净化提供有效的方法。
通过对铁粉还原硝基速度的研究，可以优化反应条件、提高处理效率，减少对环境的影响。
深入了解铁粉还原硝基的反应机理，有助于指导工程实践，推动该技术的应用和发展。
第二篇示例：铁粉还原硝基速度是一种实验室常用的化学实验方法，用于测定某些物质的还原性。
在这个实验中，铁粉被用作还原剂，可以将硝基基团从硝基化合物中转移出来。
通过实验测量反应速率，可以了解还原反应的速度及影响因素。
铁粉的反应速度与实验条件有关，如反应物浓度、温度、PH值等。
一般来说，提高反应物的浓度和温度可以加快反应速率，而过低或过高的PH值会影响反应的进行。
硝基化合物还原方法研究报告
硝基化合物还原方法研究报告硝基化合物还原方法研究报告芳胺是重要的有机合成中间体和原料，用于合成农药、医药、橡胶助剂、染料和颜料、合成树脂、纺织助剂、表面活性剂、感光材料等多种精细化学品。
芳胺可由相应的芳香硝基化合物还原得到，工业中还原芳香硝基化合物的方法主要有金属(铁粉、锌粉等)还原法、催化加氢还原法和硫化碱还原法，而其他还原方法也多有研究。
最近，针对铁粉还原法制备芳胺的过程中，存在含盐废水的污染问题，还提出了许多绿色，环境友好的还原硝基物制相应芳胺的新方法。
1 金属还原法金属还原法，尤其铁粉还原法适用面广、操作简单、还原效率高、选择性好、产品质量好，尤其对品质有特殊要求的芳胺的制备，仍有优越性。
适宜于采用铁粉还原法生产的胺类有：①容易被水蒸气蒸出的芳胺；②易溶于水，并且可以通过蒸馏分离的芳胺；③能溶于热水的芳胺；④含磺酸基或羧酸基等水溶性基团的芳胺。
近年来，仍有许多关于各种活化铁还原芳香硝基化合物，以适合特殊芳胺制备方法的研究。
Hazlet、孙权一、LIU等分别制成了活化铁，还原各种芳香硝基化合物，相应芳胺的收率很高，对于那些易还原的基团不影响。
除了铁粉外，锌粉也用于还原芳香硝基化合物制芳胺，锡也是一种常用的还原剂。
另外，用镁粉，锰粉，铟、钐以及活性镍等作为还原剂，还原芳香硝基化合物也有研究。
这些金属还原芳香硝基化合物制备相应芳胺，均可获得较高收率的芳胺。
与铁粉相比，这些金属的价格较贵，有些还非常容易氧化。
而且多数反应还需要催化剂或其他条件辅助作用，反应后都会产生含盐的废弃物。
2 催化加氢还原法在催化加氢还原反应过程中，不产生有害副产物，废气、废液排放很少。
由于催化加氢还原硝基苯制苯胺的产量大，产品质量高，对解决环境污染问题有着显著的优越性，目前已经成为工业上生产苯胺的主要方法。
其缺点是对于苯环上有其他易还原取代基的芳香硝基化合物，其催化加氢过程中会发生大量副反应。
为了抑制这些副反应，一种方法是对催化剂进行改性，常用于催化加氢还原硝基物的催化剂有：铂基催化剂心、钯基催化剂、钌基催化剂、金基催化剂、骨架镍催化剂以及非晶态合金催化剂。
铁粉还原硝基速度__概述说明以及解释
铁粉还原硝基速度概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将介绍铁粉还原硝基的速度以及相关的意义和条件。
铁粉还原硝基是一种常见的化学反应，通过这个反应可以得到各种有机化合物。
了解反应速度以及影响因素对于提高反应效率和理解该反应的机理十分重要。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分。
在正文部分，我们将详细讨论铁粉还原硝基的意义、反应速度与反应条件之间的关系，以及影响该反应速度的因素。
1.3 目的本文的目的是为了深入探讨铁粉还原硝基这一化学反应，并阐明其在有机合成领域中的重要性和潜在应用价值。
同时，希望能够揭示反应速度与条件之间的关系，并提供对未来研究方向和实用价值进行展望。
2. 正文：2.1 铁粉还原硝基的意义铁粉是一种重要的还原剂，具有广泛的应用价值。
其中，铁粉还原硝基是一种常见的反应过程。
该反应可以将硝基化合物转化为相应的胺化合物。
胺化合物在药物合成、染料领域以及其他有机化学反应中都扮演着重要角色。
因此，了解铁粉还原硝基速度及其相关因素对于有效控制和优化反应过程具有重要意义。
2.2 反应速度与反应条件关系的解释铁粉还原硝基速度受多个反应条件影响。
首先，温度对于该反应过程至关重要。
较高的温度可以提供足够的能量，促使反应活性底物分子发生碰撞和相互作用，从而加快反应速率。
其次，溶剂选择也会对反应速率产生影响。
一些溶剂具有较高的极性和溶解力，在提供足够氢供体或接受体方面表现出色，并促进反应进行。
此外，催化剂的存在也可明显提高铁粉还原硝基反应速度。
催化剂可以提供额外的反应路径，降低活化能，从而加速反应进行。
2.3 影响铁粉还原硝基速度的因素铁粉还原硝基速度受多个因素影响。
首先，底物的结构和反应条件直接关联。
一般来说，含有硝基官能团的化合物会更容易被铁粉还原。
此外，底物溶解性、浓度和存在其他官能团的情况也可能对反应速度产生重要影响。
其次，使用不同类型和形状的铁粉也会对反应速率造成差异。
细小颗粒的铁粉通常比大颗粒更有效，因为其表面积更大，可提供更多活跃位点参与反应。
硝基还原的方法
经典的合成方法1.是Pd/C还原，用甲醇做溶剂，加4倍当量的甲酸铵，回流，最后过滤旋干，萃取就OK了，产率很高，没有副反应。
2.铁粉还原，铁粉是4倍当量的，加2倍当量的氯化铵，然后用水和乙醇作溶剂，水和乙醇的体积比是1：3，回流完毕后趁热过滤，冷却，可能就会有大量固体析出，如果没有的话就旋干，萃取。
3.硫化钠和硫代硫酸钠还原，很经典的4.用水合肼兰尼镍还原5.用LAH 或者NaBH4-BF3还原！！这些应该足够LZ还原了！我做过黄酮上面硝基的还原，甲醇溶剂，钯碳，水浴40°，2h就好了，产率可以达到85以上！~严重推荐！~Fe粉还原，欢迎拍砖已有2人参与★★★★★xiaopengs:恭喜，你的帖子被版主审核为资源贴了别人回复你的帖子对资源进行评价后，你就可以获得金币了理由:OK 2011-05-19 23:22xiaopengs(金币+5): 谢谢分享2011-05-19 23:24:44秋天白云(OCI+1): 欢迎你继续支持有机交流版！2011-05-25 14:20:37Fe粉还原自小虫进入本论坛以来，看见很多关于Fe还原的帖子，虽然这是一个简单的傻瓜反应，其机理与历程，通法与后处理都为广大科技工作者所熟知，但是其中或多或少存在着一些细节，本虫就本虫做过的几个Fe粉还原工业化对Fe粉还原进行简要的总结，以期和广大虫友交流，纯属抛砖引玉，妄论之处还请广大虫友不吝赐教（因为本人高中肄业，仅在一小化工厂当了10几年的操作工，目前处于失业状态，理论水平非常有限，参考书目给大家列出）。
Fe还原反应是通过电子的转移而实现的[1]。
即Fe是电子给体，被还原物的某个原子首先在Fe粉的表面得到电子生成负离子自由基，后者再从质子给体（例如水）得到质子而生成产物。
Fe的给电子能力比较弱，适用于容易被还原的基团的还原，是一种选择性还原剂，尤其是苯系硝基衍生物的还原，基本不影响苯环上其它基团（水不稳定性和热不稳定性基团除外）。
铁还原硝基实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 探究铁粉对硝基化合物的还原作用。
2. 分析还原反应的机理和影响因素。
3. 评估实验条件对还原反应效果的影响。
二、实验原理硝基化合物是一类含有硝基(-NO2)的有机化合物，具有氧化性和还原性。
在一定的实验条件下，铁粉可以与硝基化合物发生还原反应，将硝基(-NO2)还原为氨基(-NH2)。
本实验通过观察硝基化合物溶液颜色的变化，判断还原反应的发生。
三、实验材料1. 试剂：硝基化合物（如硝基苯）、铁粉、稀硫酸、氢氧化钠、无水乙醇、活性炭等。
2. 仪器：烧杯、玻璃棒、滴定管、锥形瓶、磁力搅拌器、分光光度计等。
四、实验步骤1. 准备硝基化合物溶液：将硝基化合物溶解于无水乙醇中，配制成一定浓度的溶液。
2. 铁粉还原反应：取一定量的硝基化合物溶液于烧杯中，加入适量的铁粉，搅拌混合，观察溶液颜色的变化。
3. 检测还原效果：将反应后的溶液用分光光度计测定吸光度，与未反应的硝基化合物溶液进行比较，判断还原效果。
4. 影响因素实验：改变实验条件，如反应温度、反应时间、铁粉用量等，观察还原效果的变化。
五、实验结果与分析1. 铁粉还原硝基化合物实验结果：实验组1：反应后溶液颜色由黄色变为无色，吸光度从0.95降低到0.10。
实验组2：反应后溶液颜色由棕色变为浅绿色，吸光度从0.80降低到0.25。
2. 影响因素实验结果：实验组3：在25℃下，反应时间为2小时，铁粉用量为1g，溶液颜色由黄色变为无色，吸光度从0.95降低到0.10。
实验组4：在40℃下，反应时间为1小时，铁粉用量为2g，溶液颜色由黄色变为无色，吸光度从0.95降低到0.15。
实验组5：在60℃下，反应时间为30分钟，铁粉用量为3g，溶液颜色由黄色变为无色，吸光度从0.95降低到0.20。
3. 实验结果分析：（1）铁粉对硝基化合物具有还原作用，将硝基(-NO2)还原为氨基(-NH2)。
（2）反应过程中，溶液颜色由黄色变为无色，吸光度降低，表明硝基化合物被还原。
还原
金属复氢化合物：NaBH4、KBH4、LiBH4、LiAlH4
有机合成单元反应------还原
6.2 铁粉还原
• • • • • 反应特点 反应历程 应用范围 铁粉还原的主要影响因素 还原产物的分离
有机合成单元反应------还原
6.2.1 反应特点
• • • • • • 以金属铁为还原剂，反应在电解质溶液中进行 选择性好（硝基或其它含氮的基团） 工艺成熟、简单，适用范围广 副反应少 对设备要求低 产生大量的含胺铁泥和废水
+
+
+
2e
2e
ArNHOH
ArNH2
+
2H
+
+
H2 O
有机合成单元反应------还原
6.2.2铁粉还原影响因素
（1）硝基化合物结构 芳环上有供电子基团时，硝基上的电子云密度增大，反应速度变….. 芳环上有吸电子基团时，硝基上的电子云密度减小，反应速度变…..
有机合成单元反应------还原
• （2）电解质影响 • 微电池作用原理，在电解质溶液中，反应速度加快。 • 常用的电解质是氯化铵和氯化亚铁。电解质的量一 般是硝基的10~20%。 • 通常还原时要加适量盐酸，完成铁的预蚀。 • 整个反应过程中必须保持一定的亚铁离子浓度，如 果检查没有亚铁离子，需加酸来保持亚铁离子浓度。
有机合成单元反应------还原
6.2.4 铁粉还原反应实例
（1）邻甲氧基苯胺
OCH3 NO2 Fe HCl OCH3 NH2
邻硝基苯甲醚加入浓盐酸中，加热搅拌，保持100~110°C， 慢慢加入铁粉，加完后，继续保温1.5小时，加水后，用40%的 NaOH 中和，然后进行水蒸气蒸馏。馏出物油水分离，水层盐析， 再得一部分油层，油层合并，减压蒸馏，收集117~121 °C/20mmHg的馏分，得产品。
二硝基甲苯还原制备甲苯二胺的研究进展
技术与信息78 | 2019年3月定装置固定;如果在一些岩石地质和混凝土地质区域工作，且以上所述几种固定方式均不能实现的时候，我们可以通过近位锚固定(硬连接固定-硬地质固定)的方法，利用现有环境和专业的工具来进行匹配作业。
在一些如黄土、沙土类地质等的软底质固定，采用深位锚桩板装置固定，这种类型的固定方式适应于大部分地质环境，且固定平稳;但是不同的地质环境都需要不同的锚固方式，需要携带专业工具。
1.3.2 导绳滑轮固定有时候我们在现场作业时旁边会有树木，但同时因为需要不能用专用的柱上固定装置来进行固定时，我们可用导绳滑轮固定中的悬挂固定来进行作业;但如果现场没有树木来进行悬挂固时，必须要通过型快装的支架(如三角支架等)固定;虽然安装时需要专业的一些工具，并且需要在不同的环境选择不同的安装方式，但是其固定平稳、可以精准的定位滑轮的位置，基本可以无视地形的一些限制。
1.4 存运装置设计原理及功能分析存运装置采用船型设计的设计原理通过牵引头和椭圆舱体的组合构成了拖斗的主体。
牵引头设计成锥形头，主要是方便与通过障碍，椭圆形舱体不易翻滚，0.7m 舱体可以装2～3袋满装、5～6袋半装泥土;2M 舱体可以装近20袋半装泥土，能够在各种复杂的环境中正常运行。
实际中拖斗有两种设计，一种是单头锥头连接，还有一种是两头皆采用锥形头连接。
单头锥头连接的拖斗0.6m 的容纳仓可以装3满袋泥土，约120kg 左右，两头皆采用锥形头连接的拖斗，中间为封闭舱体，总长为3m，可以搭载10满袋左右泥土，约400kg 左右。
无论是单头锥头的拖斗还是两头都采用锥形头连接的拖斗都是以前单点连接，这样可以有效降低目标物的阻力，提高拖拽速度。
2 该便携式搬运的优势本设计主要是为了实现提高工作效率、减少人力派遣、设备安装简单、搬运过程中不存在二次污染等目标。
实验结果表明，此项设计极大降低工作劳动负荷。
之前的污染物搬运，平均每单个搬运点需要的人员超过50人以上。
铁粉还原硝基制备胺是什么机理？铁粉被氧化后生成了啥？
铁粉还原硝基制备胺是什么机理？铁粉被氧化后生成了啥？1854年，Bechamp首先报道了利用铁粉还原芳香硝基化合物合成芳香伯胺反应，此反应被称为Bechamp还原反应。
制备芳胺一般而言，最干净和简便的还原方法就是通过Pd/C或Raney Ni加氢，但是当分子内存在对加氢敏感的官能团，如：卤素（Cl, Br and I; F 对加氢不敏感），双键，三键，氰基，羰基时，我们不得不采用其他方法，最为经典的要数铁粉的还原。
铁粉还原一般在盐类电解质(如，氯化铵)或烯酸条件下进行，此条件可以将芳香硝基，脂肪硝基，亚硝基和羟胺等基团还原为氨基。
铁粉还原芳香硝基化合物时，芳基上有吸电子基团时，有利于硝基获得电子，反应容易进行。
常用的还原条件是：一、铁粉/HCl，THF体系或乙醇体系；二、铁粉/AcOH；另外常用的条件还有，铁粉（5eq），氯化铵（10eq），在甲醇和水混合溶液（4：1）中回流，但此条件很容易形成偶氮化合物，致使反应变黑，氮气保护可以减少偶氮化合物的生成，上述两种酸性条件很少生成偶氮类副产物。
此类反应的后处理，一般情况下都是趁热过滤，防止冷却后，产品吸附到剩余的铁粉和氧化铁上。
强磁力搅拌投反应时，一定要其他原料都加入反应体系中后，最后在剧烈搅拌下慢慢加入铁粉，如果开始就加入铁粉，很可能会搅不动（机械搅拌可以忽略此步骤）。
另外可以利用亚铁盐进行还原，可以有效避免搅拌问题。
另外由于铁粉反应后氧化物的颜色较深，不好纯化，有时会用锌粉代替铁粉进行反应，条件类似，锌粉的另外一个优点是利用磁力搅拌器就可以进行较大量的反应。
反应机理铁粉还原为单电子转移机理，反应中需要转移六个电子，理论上还原硝基至少需要3倍当量铁粉，实际反应操作中一般加入4倍当量以上铁粉。
铁盐比较两个常见的价态是+2价和+3价，反应后铁粉副产物是啥，小编认为这和反应中加入的铁的当量数有关。
如果铁粉过量很多，那主要副产物铁盐应该是二价铁，小编做反应时发现铁粉过量时，反应体系如果隔绝空气，体系是白色的，迅速趁热过滤后，滤饼白色的盐迅速变为褐色，这应该是二价铁盐被空气中氧气氧化为三价铁的现象。
铁粉还原硝基 溶剂
铁粉还原硝基溶剂是一种非常重要的有机合成试剂，在有机合成化学中得到了广泛应用。
它可以将含有硝基官能团的化合物还原为相应的胺或羰基化合物。
本文将从以下几个方面详细介绍铁粉还原硝基溶剂。
一、铁粉还原硝基溶剂的作用原理铁粉还原硝基溶剂的作用原理主要是通过还原反应来实现的。
其中，铁粉作为还原剂，可以将硝基还原为相应的氨基；而硝基则是还原剂中最容易被还原的官能团之一。
在还原反应过程中，铁粉可以和酸或酸性溶液共同作用，形成铁离子，并参与到还原反应中去。
此外，还原反应还需要一定的温度和时间，以及适当的pH值等条件。
二、铁粉还原硝基溶剂的适用范围铁粉还原硝基溶剂可以用于还原各种含硝基官能团的化合物，包括芳香族硝基和脂肪族硝基等。
它在有机合成中的应用非常广泛，常用于制备芳香胺、腈和醛等化合物。
同时，铁粉还原硝基溶剂还可以用于还原其他官能团，如酮、醇、酯等，但并不是最好的还原方法。
在这些情况下，应根据具体情况选择适当的还原剂。
三、铁粉还原硝基溶剂的工艺条件铁粉还原硝基溶剂的工艺条件主要包括反应物的摩尔比、反应温度、反应时间、pH值等。
其中，反应物的摩尔比应该掌握得非常准确，以保证还原反应的效率和产物的纯度。
反应温度一般在室温下即可完成，但有些情况下需要在加热的条件下进行反应。
反应时间也是一个非常重要的参数，应根据具体反应来确定。
通常情况下，反应时间在几小时到十几个小时之间。
此外，pH值的控制也非常重要。
在碱性条件下，铁粉易被氧化而失去还原能力；在酸性条件下，则易导致铁粉腐蚀，同时还原效果也不佳。
因此，pH值的控制应该在中性左右，即pH=7左右。
四、铁粉还原硝基溶剂的反应机理铁粉还原硝基溶剂的反应机理比较复杂，主要包括以下几个步骤：1. 铁粉被酸性溶液溶解，生成Fe2+离子和Fe3+离子；2. Fe2+离子参与到还原反应中，将硝基还原为氨基；3. 还原生成的氨基可以与酸或水反应，生成相应的胺或亚胺化合物。
根据反应机理，我们可以看出，铁粉还原硝基溶剂具有一定的选择性，可以将硝基还原为相应的胺或羰基化合物。
铁粉还原硝基 溶剂
铁粉还原硝基溶剂是一种重要的有机合成中间体，它可以被用于制备各种有机化合物。
本文将介绍铁粉还原硝基溶剂的定义、用途、制备方法、反应机理以及注意事项等方面的内容。
一、定义铁粉还原硝基溶剂是指含有铁粉、醋酸及硝基化合物等成分的混合物，可作为还原剂在有机合成中起到重要的作用。
二、用途铁粉还原硝基溶剂可以用来制备多种有机化合物，如乙酸苯酯、苯甲醇、荧光染料等。
此外，在有机合成中，铁粉还原硝基溶剂也常被用来进行还原反应、氢化反应等。
三、制备方法铁粉还原硝基溶剂的制备方法较为简单，可以通过以下步骤实现：1. 将铁粉与醋酸按照一定比例混合，使其充分混合。
2. 将硝基化合物加入混合物中，并在室温下搅拌一段时间。
3. 在反应完全进行之后，过滤得到铁粉还原硝基溶剂。
四、反应机理铁粉还原硝基溶剂的反应机理比较复杂，主要包括以下几个步骤：1. 铁粉与醋酸反应生成乙酸铁（Ⅲ）离子和氢气：Fe + 2CH3COOH → Fe(CH3COO)2 + H22. 硝基化合物与乙酸铁（Ⅲ）离子反应，生成亚硝酸盐和氧化铁（Ⅲ）：Fe(CH3COO)2 + RNO2 → FeO + CH3COOH + RNO3. 亚硝酸盐与醋酸反应，生成氮气和醋酸盐：RNO + CH3COOH → N2 + CH3COO-整个反应过程中，铁粉起到了还原剂的作用，而醋酸起到了溶剂的作用，硝基化合物则是反应物之一。
五、注意事项在使用铁粉还原硝基溶剂时，需要注意以下几点：1. 操作时需佩戴防护手套、眼镜等个人防护装备，以避免对皮肤和眼睛的刺激。
2. 注意室内通风，避免有害气体的积聚。
3. 铁粉还原硝基溶剂应储存在干燥、阴凉、通风的地方，避免阳光直射。
4. 在使用过程中，应注意控制温度和反应时间，以保证反应效果。
总之，铁粉还原硝基溶剂作为一种重要的有机合成中间体，具有广泛的用途和应用前景。
在使用时，需要严格遵守安全操作规程，注意个人防护和储存条件等方面的要求，以确保操作的安全性和效果。
2,5-二甲氧基-4-氯-硝基苯的铁粉还原及后处理方法研究
2,5-二甲氧基-4-氯-硝基苯的铁粉还原及后处理方法研究
孙继友
【期刊名称】《化学世界》
【年(卷),期】1999(40)2
【摘要】２，５－二甲氧基－４－氯－硝基苯为原料，经过铁粉还原方法合成２，５－甲氧基－４－氯苯胺，收率达９０％，进而，对还原反应体系的后处理方法进行了研究，还阐述了２，５－二甲氧基－４－氯苯胺及其乙酰乙酰基及其重氮盐衍生物的重要用途。
【总页数】3页(P76-78)
【关键词】有机颜料;还原;二甲氧基氯苯胺;硝基苯;颜料
【作者】孙继友
【作者单位】天津理工学院化学工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TQ616.8
【相关文献】
1.2,5—二甲氧基—4—氯硝基苯的合成研究 [J], 齐晶瑶;王丽君
2.1,4-二氯甲基-2,5-二甲基苯与1,4-二氯甲基-2-甲氧基-5-辛氧基苯的共聚研究[J], 龙永福;王建营
3.2,5-二甲氧基-4-丙巯基-β-硝基苯乙烯的合成方法改进 [J], 赵仁宁;董林;朱洪珍
4.2,5-二甲氧基-4-氯硝基苯用水合肼还原的研究 [J], 何庆;姜钦杰;宋卫涛;王洪太;沈永嘉
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24二硝基氯苯铁粉还原
以24二硝基氯苯铁粉还原为标题，本文将详细介绍二硝基氯苯铁粉的还原过程、还原机理以及还原后的产物。
通过对二硝基氯苯铁粉的还原，我们可以深入了解其化学性质和应用领域。
二硝基氯苯铁粉是一种含有铁元素的有机化合物，化学式为C6H4ClFe(NO2)2。
它是一种深红色晶体，具有很高的热稳定性和化学稳定性。
二硝基氯苯铁粉广泛应用于有机合成、催化剂和染料领域。
在还原过程中，我们通常使用还原剂将二硝基氯苯铁粉转化为其对应的还原产物。
常用的还原剂包括亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硝酸钠等。
这些还原剂能够将二硝基氯苯铁粉中的亚硝基（NO2）还原为氨基（NH2），从而得到还原后的产物。
还原过程中，亚硝基的还原是一个电子转移的过程。
还原剂将电子传递给亚硝基，使其从氧化态（+3）还原为还原态（+2）。
这个过程中，还原剂自身被氧化，失去电子。
通过这样的电子转移过程，二硝基氯苯铁粉得以还原为其对应的氨基化合物。
还原后的产物取决于所使用的还原剂和反应条件。
一般情况下，使用亚硫酸钠或亚硫酸氢钠作为还原剂，可以得到对应的二氨基氯苯铁。
这是一种无色结晶，具有较好的溶解性和化学稳定性。
二氨基氯苯铁在有机合成和催化剂领域有着广泛的应用。
还原过程中可能会发生副反应，导致产物的杂质产生。
为了获得纯度较高的产物，可以通过适当的实验条件和纯化方法进行处理，如重结晶、洗涤等。
总结起来，二硝基氯苯铁粉的还原是一个电子转移的过程，通过使用亚硫酸钠等还原剂，可以将亚硝基还原为氨基，得到二氨基氯苯铁。
这个过程在有机合成和催化剂领域有着重要的应用价值。
在实际操作中，需要注意反应条件和纯化方法，以获得高纯度的产物。
通过对二硝基氯苯铁粉还原的研究，我们可以更好地理解其化学性质和应用领域，为相关领域的研究和应用提供有力支持。
希望本文的介绍能够对读者有所启发，促进对二硝基氯苯铁粉还原过程的深入理解和进一步研究。