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连四硫酸盐硫代硫酸化与连五硫酸盐亚硫酸化反应动力学

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变量注释表

1绪论

1.1概述(Introduction)

1.2 硫氧类化合物的结构与性质( Structure and Properties of Sulfur-Oxygen Species)

1.3 硫代硫酸盐反应动力学研究进展(The Development of the Oxidation Reaction of Thiosulfate)

1.4连多硫酸盐分解与氧化反应动力学研究进展(Advances in the Kinetics of Polythionates Decomposition and Oxidation Reaction)

1.5 硫氧化合物分析方法研究进展(Advances in the Analytical Methods of Sulfur-Oxygen Species)

1.6研究背景及意义(Research Background and Significance)

1.7研究方法与内容 (Research Methodsand Contents)

2实验部分

2.1实验药品(Experimental Materials)

2.2实验仪器 (Experimental Instruments)

2.3实验方法 (Experimental Methods)

2.4数据处理(Data Treatment)

3连四硫酸盐的硫代硫酸化反应动力学

3.1物种的标准曲线(Species of the Standard Curves)

3.2 醋酸盐缓冲体系 S4O62--S2O32-反应动力学( Kinetics of the Reaction between Tetrathionate and Thiosulfate in Acetate Buffer System)

3.3柠檬酸盐缓冲体系S4O62--S2O32-反应动力学(Kinetics of the Reaction between Tetrathionate and Thiosulfate in Citrate buffer system)

3.4 连四硫酸盐硫代硫酸化反应体系中动力学参数的计算(Calculation of Kinetic Parameters of the Thiosulfatolysis Reaction of Tetrathionate Ion)

3.5反应机理(Reaction Mechanism)

3.6本章小结(Summary)

4连五硫酸盐亚硫酸化反应动力学

4.1 物种的标准曲线(Species of the Standard Curves)

4.2 连五硫酸盐亚硫酸化反应动力学过程 (Kinetics Process of the Sulfitolysis Reaction of Pentarathionate)

4.3 反应物初始浓度对连五硫酸盐亚硫酸化反应动力学的影响(Effect of Initial Concentration of Reactants on Kinetics of the Sulfitolysis Reaction of Pentarathionate Ion)

4.4 pH值对连五硫酸盐亚硫酸化反应的动力学影响(Effect of pH on Kinetics of the Sulfitolysis Reaction of Pentarathionate)

4.5 连五硫酸盐亚硫酸化反应动力学参数计算 (Calculation of Kinetic Parameters in the Sulfatolysis Reaction of Petrathionate)

4.6反应机理(Reaction Mechanism)

4.7本章小结(Summary)

5结论与展望

5.1结论(Conclusions)

5.2创新点(Innovations)

5.3展望(Prospects)

参考文献

作者简历

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摘要

本文通过高效液相色谱对25±0.1℃条件下的连四硫酸盐硫代硫酸化与连五硫酸盐亚硫酸化反应过程中的连多硫酸盐(S4O62-、S5O62-和S6O62-)、S2O32-和SO32-在线追踪,对其反应动力学及机理进行研究。
  在磷酸盐缓冲体系(pH6.70和7.30)、醋酸盐缓冲体系(pH4.70和5.60)和柠檬酸盐缓冲体系(pH2.70、3.00、3.30、3.60和3.90)中对S4O62--S2O32-反应动力学进行研究,反应物S4O62-和S2O32-的反应级数均为1级。在pH=4.70、5.60、6.70、7.30时,连四硫酸盐硫代硫酸化的反应均不受反应液pH的影响。其中反应物S2O32-作为反应催化剂,其浓度保持不变。而在pH值2.70~3.90的酸性溶液中,由于质子化作用使SO32-浓度降低,使反应中S4O62-和S2O32-的消耗开始依赖pH值的变化,pH值依赖性源于SO32-和HSO3-与S4O62-的β-S原子的反应性不同。
  在醋酸盐缓冲体系(pH4.00、4.25、4.50、4.75和5.00)中研究了连五硫酸盐亚硫酸化反应动力学,反应物S5O62-和SO32-的反应级数均为1级。SO32-浓度随溶液pH的升高而增加,使SO32-与S5O62-的反应速率加快。当[S5O62-]0/[SO32-]0≥1时,反应过程中能检测到中间物S6O62-;连五硫酸盐的硫链中含有极性的硫原子,使S5O62-中S-S键断裂具有选择性,增加了反应的复杂性。
  结合连四硫酸盐硫代硫酸化与连五硫酸盐亚硫酸化反应动力学,提出了5步反应机理模型,对反应动力学曲线进行同时拟合,拟合结果与实验一致,并确定了每步反应的速率常数。

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