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OH自由基

鎖定
OH自由基(·OH)可以被看作是羥基(OH-)失去了一個電子的中性形式,具有極強的氧化性(氧化電位為2.8 V),是自然界中氧化能力僅次於氟的氧化劑 (氧化電位為3.05 V)。·OH在污水處理、廢氣治理、生物醫療等領域均具有重要作用,同時·OH也是大氣中的一種重要的氧化劑。在自然環境中·OH主要由大氣中被光解的臭氧與水反應生成;在工業上·OH可以通過使用過氧化物分解或使用電解氧化的方法制備。
中文名
OH自由基
外文名
Hydroxyl radical
性    質
氧化劑
存    在
大氣
反    應
降解的決速步
化學式
·OH
應用
大氣對流層中幾乎所有可被氧化的痕量氣體主要是通過與·OH反應而被轉化和去除的。對許多重要化合物(CH4、CO、O3、NO2等)而言,與·OH的反應是它們被降解的決速步, 因此·OH的濃度決定了它們在對流層中的大氣壽命。大氣中·OH濃度水平可作為大氣氧化能力的指標,也是局地大氣對痕量污染氣體自清潔能力的一個量度, 所以·OH又有大氣“清潔劑”之稱。大氣中·OH主要來自O3紫外光解產物的O(1D)與空氣中水分子的反應,因此O3濃度、空氣濕度和紫外輻射強度決定着·OH的生成速度,而各種消耗·OH的物質的含量與反應活性則決定着·OH的去除速度。大氣中·OH濃度(或大氣氧化能力)的變化趨勢取決於·OH的生成和消耗速度。
對流層化學是以·OH為主的化學,·OH的外層電子層有不配對電子,它總是傾向於獲取電子,具有很高活性,因而對大氣微量成分起強氧化劑的作用。它可使NH3、H2S和揮發性有機物(VOCs)等氧化,也可使氮氧化物、硫氧化物和鹵素化合物氧化並最終生成硝酸、硫酸等致酸物質以及它們的鹽和氣溶膠。這些氧化產物在對流層中經乾濕沉降等物理過程被清除或經化學變化轉化為穩定物種被輸送到平流層中,因而·OH化學在對流層中對自然和人為排放的微量成分提供轉化和清除的機制。
人為製備的·OH主要應用在環境治理方面。濃度高且結構穩定的有機廢水難以有效地降解和去除,怎樣處理這些廢水已經成為水處理領域的熱點問題之一。·OH的強氧化性可與大多數有機污染物發生快速的鏈式反應,無選擇性地把有害物質氧化成CO2、H2O或礦物鹽,而不產生二次污染。