連五硫酸鹽的硫代硫酸化反應(yīng)動力學(xué)及機理分析.pdf

1、用反相離子對高效液相色譜作為主要分析手段，對連五硫酸鹽的硫代硫酸化反應(yīng)體系的動力學(xué)及其機理進(jìn)行了探討和研究。
　　在pH4.5–8.0范圍，通過改變流動相中離子對試劑的濃度、乙腈的百分比、pH值以及流動相的流速等優(yōu)化分離條件，實現(xiàn)對反應(yīng)過程中S2O32-和SxO62-（x=4,5,6,7）的在線分離與監(jiān)測，縮短分離分析過程的時間，分離過程中保持反應(yīng)溶液的原有性，保證反應(yīng)動力學(xué)及其反應(yīng)機理的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上對S2O32-S5O62

2、-體系動力學(xué)及其機理進(jìn)行研究。整個實驗過程在恒溫攪拌狀態(tài)下完成，將反應(yīng)溶液放置于恒溫振蕩儀中，設(shè)置溫度在25±0.1oC。
　　色譜法對該體系進(jìn)行初步研究發(fā)現(xiàn)，硫代硫酸鹽在反應(yīng)過程中濃度基本保持不變，起到催化劑作用，且硫代硫酸鹽的催化能力具有一定的極限值，在S2O32-的初始濃度為1.0-8.0mM范圍內(nèi)，連五硫酸鹽的初始反應(yīng)速率與硫代硫酸鹽的初始濃度呈良好的線性關(guān)系，當(dāng)S2O32-的初始濃度大于8.0mM時，連五硫酸鹽的初始速率

3、與硫代硫酸鹽的初始濃度不存在線性關(guān)系。研究緩沖溶液對反應(yīng)的影響時，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率隨著緩沖溶液離子強度的增大而增加，且受緩沖鹽類型的影響；反應(yīng)物初始濃度的改變對反應(yīng)中間物的種類沒有影響，與反應(yīng)速率成正比關(guān)系；考察了反應(yīng)速率與pH值的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率不依賴于pH值變化。
　　利用初始速率法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和分析，得到反應(yīng)對S5O62-和S2O32-均為一級反應(yīng)，對H+為零級反應(yīng)，醋酸-醋酸鉀緩沖溶液中速率常數(shù)值k為(1.242±0.

4、01649)×10-2 M-1·s-1；磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀緩沖溶液中速率常數(shù)值k為(1.641±0.01853)×10-2M-1·s-1。在動力學(xué)實驗研究的基礎(chǔ)上提出連五硫酸鹽的硫代硫酸化反應(yīng)的10步動力學(xué)機理模型，實現(xiàn)反應(yīng)機理過程的擬合，并對硫代硫酸鹽調(diào)制連五硫酸鹽分解反應(yīng)含硫化合物的最終含量分布進(jìn)行了研究，得到當(dāng)固定硫代硫酸鹽初始濃度改變連五硫酸鹽濃度，反應(yīng)平衡時，[S4O62-]:[S5O62-]:[S6O62-]趨近于10: