直链烷基苯磺酸钠超声降解的正交优化及反应机理

摘要

[目的]采用正交设计优化直链烷基苯磺酸钠(LAS)的超声降解条件,并探讨了其反应机理.[方法]考察了超声频率、超声功率、变幅杆直径和溶液初始pH值对LAS降解效果的影响.对原样及超声降解后的样品进行红外光谱分析和化学分析.[结果]正交设计试验表明,超声降解LAS为一级动力学反应;影响LAS降解的各因素显著性次序为:超声功率>溶液初始pH值>变幅杆直径>超声频率.其中,低频范围内LAS降解率随频率的增加而逐渐降低,在低频条件下超声降解效果最好;大功率超声有利于LAS降解;变幅杆直径对LAS降解率的影响显著.变幅杆直径越大,降解率越高;溶液初始pH值增加,LAS降解率降低,酸性条件有利于LAS降解.红外光谱分析和化学分析结果表明,LAS的超声降解主要得益于空化泡气液界面上和本体溶液内部与空化效应产生的强氧化剂H2O2及具有高度化学活性的·OH进行自由基氧化反应.[结论]该研究得到了LAS超声降解的机理,得出一些有益的结论,为进一步研究工作奠定了基础.