Laser Flash Photolysis: ការវិភាគមេកានិច និង Kinetic នៃការបំភាយជាតិពុលដែលបណ្ដាលមកពីរ៉ាឌីកាល់

2. ការបង្កើតរ៉ាឌីកាល់ និងវិធីសាស្រ្តរកឃើញ

2.1 រ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូស៊ីល (HO•)

រ៉ាឌីកាល់អ៊ីដ្រូកស៊ីល (HO•) គឺជារ៉ាឌីកាល់សេរីអុកស៊ីតកម្មដែលមិនជ្រើសរើសបែបបុរាណ ជាមួយនឹងសក្តានុពល redox ពី 1.8–2.7 V. ពួកគេអាចបំផ្លាញសារធាតុពុលសរីរាង្គជាច្រើន រួមទាំងសារធាតុកខ្វក់សរីរាង្គ (TrOCs) ជាមួយនឹងអត្រាលំដាប់ទីពីររហូតដល់ ~10⁹ M ⁻ ⊃1; s⁻ ⊃1; . ដោយសារតែ HO • មានអាយុកាលខ្លីណាស់ (ត្រឹមតែ ~20 ns ក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous) កំហាប់ស្ថិរភាពរបស់វាមានកម្រិតទាបណាស់ (~10 ⁻ ⊃1;⁵ M) ។ លើសពីនេះទៀត HO • មានប្រតិកម្មជាមួយ TrOCs តាមរយៈបណ្តាញប្រតិកម្មប៉ារ៉ាឡែល ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការកំណត់ និងកំណត់បរិមាណដោយប្រើបច្ចេកទេសសាមញ្ញ។ ដំណោះស្រាយបណ្ដោះអាសន្នខ្ពស់ និងភាពរសើបនៃការរកឃើញរបស់ LFP ផ្តល់នូវវិធីសាស្រ្តដ៏ល្អមួយសម្រាប់ការសិក្សាអំពី kinetics ការរិចរិលនៃ TrOCs ដែលបង្កឡើងដោយ HO• ។

HO• អាចត្រូវបានបង្កើតតាមរយៈផ្លូវជាច្រើន។ ដោយផ្អែកលើបុព្វហេតុផ្សេងៗគ្នា វាអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាពីរប្រភេទសំខាន់ៗ។ វិធីសាស្រ្តមួយពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើប្រាស់ N-hydroxypyridin-2-thione (PSH) ដែលឆ្លងកាត់ការបំបែកចំណង N-O ក្រោមការរំភើបចិត្ត 355 nm ដើម្បីផលិត HO• និងរ៉ាឌីកាល់មួយទៀត (PyS•) ។

Acetonitrile (ACN) ជាធម្មតាត្រូវបានជ្រើសរើសជាសារធាតុរំលាយសម្រាប់បរិយាកាសប្រតិកម្មនេះសម្រាប់ហេតុផលសំខាន់ៗដូចខាងក្រោមៈ
1. PSH មានភាពរលាយខ្ពស់ក្នុង ACN
2. ACN មានមេគុណស្រូបយក molar ទាបខ្លាំង (ε) ដូច្នេះវាមិនប្រកួតប្រជែងជាមួយ PSH សម្រាប់ការស្រូបពន្លឺ
3. ACN មានប្រតិកម្មខ្សោយជាមួយ HO• ដូច្នេះការបង្កើតនិងការចាប់រ៉ាឌីកាល់មិនជ្រៀតជ្រែក

នៅក្នុងប្រព័ន្ធ aqueous HNO₂ និង H₂O₂ គឺជា HO• មុនគេ។ HNO₂ ស្រូបចូលក្នុងជួរ 320–360 nm ហើយជាទូទៅត្រូវបាន photolyzed ដោយប្រើពន្លឺ 355 nm ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ pH នៃដំណោះស្រាយ aqueous មានឥទ្ធិពលជាក់លាក់លើការបង្កើត HO• ពី photolysis នៃ HNO₂ ។ នៅពេលប្រើ HNO₂ ជាអំបិលមុនគេ ដំណោះស្រាយ pH ត្រូវគ្រប់គ្រងក្រោម 1.4។ នៅពេលដែល pH កើនឡើង HNO₂ (pK ₐ = 3.35) បាត់បង់ប្រូតុងដើម្បីបង្កើតជា NO ₂ ⁻ ។ កំហាប់ខ្ពស់នៃ NO ₂ ⁻ នាំឱ្យវាក្លាយជាប្រភេទសត្វដែលលេចធ្លោជាបណ្តើរៗក្នុងអំឡុងពេល photolysis (សូមមើល eqns. 3 - 5) ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ NO ₂ ⁻ ក៏អាចមានប្រតិកម្មជាមួយនឹង HO • (eqn. 6) ដែលបានបង្កើតនៅទីបំផុតបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃកំហាប់ HO • នៅក្នុងប្រព័ន្ធ ដោយហេតុនេះប៉ះពាល់ដល់ភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់វែង kinetic ជាបន្តបន្ទាប់។

(3) NO₂ ⁻ + h ν → [NO ₂ ] ⁻*

(4) [NO₂] ⁻ * → • NO + O ⁻

(5) O ⁻ + H ⁺ ⇌ HO •

(6) NO₂⁻ + HO • → NO ₂• + OH ⁻

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌ pH អព្យាក្រឹត ឬអាល់កាឡាំងបន្តិចនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous H₂O₂ គឺជាបុព្វបទដ៏ល្អសម្រាប់បង្កើត HO• ។ ដោយសារ H₂O₂ មានការស្រូបយកខ្សោយនៅរលកចម្ងាយលើសពី 280 nm (ε ~ ​​3 M ⁻ ⊃1; · cm ⁻ ⊃1; ), ពន្លឺឡាស៊ែរ 266 nm ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើនៅក្នុងប្រព័ន្ធ LFP ដើម្បី photolyze H ₂ O ₂ ។ បច្ចុប្បន្ន​នេះ​គឺ​ជា​វិធី​សាស្រ្ដ​មួយ​ក្នុង​ចំណោម​វិធីសាស្ត្រ​សំខាន់​សម្រាប់​បង្កើត HO •

 (7)   H₂O₂ + hν → HO• + HO•

ការរកឃើញ HO•៖ ដោយសារតែ HO• មានការស្រូបយកខ្សោយខ្លាំងនៅក្នុងជួរវិសាលគមដែលអាចមើលឃើញដោយកាំរស្មីយូវី វាមិនអាចត្រូវបានរកឃើញដោយផ្ទាល់បានទេ។ នៅក្នុងការអនុវត្ត វិធីសាស្ត្ររកឃើញដោយប្រយោលត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅដោយការណែនាំសមាសធាតុយោង (RC)។ គោលការណ៍គឺថា RC ជ្រើសរើសប្រតិកម្មជាមួយ HO• ដើម្បីបង្កើតសញ្ញាស្រូបទាញលក្ខណៈដាច់ដោយឡែកពីប្រភេទរ៉ាឌីកាល់សេរីដែលជាលទ្ធផល។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous, SCN ⁻ គឺជា ដែលគេប្រើញឹកញាប់បំផុត ។ HO សមាសធាតុយោង HO • ដំបូងមានប្រតិកម្មជាមួយ SCN ⁻ ដើម្បីបង្កើតជា SCNOH • រ៉ាឌីកាល់។ SCNOH • គឺមិនស្ថិតស្ថេរខ្លាំងជាមួយនឹងអាយុកាលខ្លី (~5 ns) ហើយរលាយយ៉ាងលឿនទៅជា SCN• និង HO ⁻ ។ SCN លទ្ធផល • បន្ទាប់មកមានប្រតិកម្មជាមួយនឹង SCN ⁻ លើស នៅក្នុងដំណោះស្រាយដើម្បីបង្កើតជាឌីម័ររ៉ាឌីកាល់ anion (SCN) ₂ ⁻ • ដែលមានកម្រិតស្រូបយកជាក់លាក់នៅកម្រិត 470 nm (eqns. 8 – 9)។ ដោយការវាស់ Δ A នៅ 470 nm និងប្រើសមាមាត្រ 1: 1 stoichiometric នៃ HO • ទៅ (SCN) ₂ ⁻ • កំហាប់នៃ HO • អាចគណនាបាន។

(8) HO• + SCN ⁻ ⇌ SCNOH • ⁻
(9) SCNOH• ⁻ ⇌ SCN • + OH ⁻
(10) SCN• + SCN ⁻ ⇌ (SCN) ₂• ⁻

នៅក្នុងប្រព័ន្ធសរីរាង្គ សមាសធាតុយោងដែលប្រើជាទូទៅ (RC) គឺ p-nitrosodiphenylamine ។ ផលិតផលនៃប្រតិកម្មរបស់វាជាមួយ HO• បង្ហាញពីកំពូលនៃការស្រូបទាញដោយឡែកនៅ 392 nm ។ ដូច្នេះដោយការវាស់ ΔA នៃផលិតផលនៅរលកនេះ ការផ្តោតអារម្មណ៍នៃ HO• អាចត្រូវបានកំណត់នៅទីបំផុត។

2.2 រ៉ាឌីកាល់ស៊ុលហ្វាត (SO₄•⁻)

រ៉ាឌីកាល់ស៊ុលហ្វាត (SO₄• ⁻ ) ត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាប្រភេទអន្តរកាលដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងគីមីសាស្ត្រនៃបរិយាកាស និងក្នុងទឹក។ នៅក្នុងបរិយាកាស SO ₄• ⁻ ភាគច្រើនកើតចេញពីការបំបែកនៃអំបិលស៊ុលហ្វាតនៅក្នុង aerosols (SO ₄⊃2; ⁻ , HSO ₄ ⁻ ) ។ នៅក្នុងទឹកធម្មជាតិ SO ₄• ⁻ អាចបង្កើតបានពីការកត់សុីនៃស្ពាន់ធ័រឌីអុកស៊ីត ឬតាមរយៈ HO • -initiated oxidation នៃ SO ₄⊃2; ⁻ / HSO ₄ ⁻ . បើប្រៀបធៀបទៅនឹង HO • , SO ₄• ⁻ មានសក្តានុពល redox ខ្ពស់ជាង (2.5 – 3.1 V) និងអាយុកាលវែងជាង (30 – 40 µ s) បង្កើនសមត្ថភាពផ្ទេរ និងប្រតិកម្មជាមួយសមាសធាតុគោលដៅដូចជា TrOCs ។ លើសពីនេះ SO₄• ⁻ មានស្ថេរភាពជាងក្នុងជួរ pH ដ៏ធំទូលាយ (pH 2 – 8) ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមសម្រាប់ដំណើរការប្រព្រឹត្តិកម្មទឹក។ ដោយសារគុណសម្បត្តិទាំងនេះ បច្ចេកវិជ្ជាអុកស៊ីតកម្មកម្រិតខ្ពស់ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ុលហ្វាតរ៉ាឌីកាល់បានទទួលការយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ បច្ចុប្បន្ននេះ SO₄• ⁻ បុព្វការីទូទៅរួមមាន peroxodisulfate (S ₂ O ₈⊃2; ⁻ , PS) និង peroxymonosulfate (HSO ₅ ⁻ , PMS) ។ នៅក្រោមកាំរស្មីយូវី អ៊ុលត្រាសោន ឬការធ្វើឱ្យសកម្មអេឡិចត្រូគីមី សមាសធាតុទាំងនេះឆ្លងកាត់ការបំបែកចំណង O – O ដើម្បីបង្កើតជា SO ₄• ⁻.

នៅក្នុងប្រព័ន្ធ LFP PS (peroxydisulfate) គឺជា SO₄• ⁻ ដែលគេប្រើជាទូទៅជាង PMS ព្រោះ PMS photolysis ផលិត SO ₄• ⁻ ហើយក្នុងពេលដំណាលគ្នាបង្កើត HO •.

(12) HSO₅ ⁻ + h ν → SO ₄• ⁻ + HO •

HO• អាចប្រតិកម្មយ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងសមាសធាតុស្ទើរតែទាំងអស់ ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការសិក្សាអំពីប្រតិកម្មនៃ SO₄• ⁻ ជាមួយនឹងសារធាតុជាក់លាក់។ លើសពីនេះទៀត PMS គឺមិនស្ថិតស្ថេរក្រោមលក្ខខណ្ឌអាស៊ីត ហើយអាចផលិតអុកស៊ីសែនឯកឯង ( ⊃1; O ₂ ) ។ ដំណោះស្រាយនៃ PS នៅកំហាប់ជាក់លាក់មួយអាចបង្កើត SO ₄• ⁻ លើការរំភើបចិត្តឡាស៊ែរ 266 nm៖

(13) S₂O₈⊃2; ⁻ + h ν → 2SO ₄• ⁻

SO₄• ⁻ មានកម្រិតខ្ពស់នៃការស្រូបទាញជាក់លាក់នៅ 450 nm ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីតាមដានការផ្លាស់ប្តូរនៃការស្រូបនៅ 450 nm ដើម្បីសង្កេតមើល kinetics របស់ SO ₄• ⁻ ។ រូបភាពទី 2 កត់ត្រាវិសាលគមស្រូបយកបណ្តោះអាសន្ននៃដំណោះស្រាយ PS (0.01 M) បន្ទាប់ពីការរំភើបជាមួយនឹងឡាស៊ែរ 266 nm ។ ចំណុចកំពូលនៃការស្រូបយកលក្ខណៈច្បាស់លាស់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅទាំង 330 nm និង 450 nm ដែលការស្រូបយក 450 nm ត្រូវបានសន្មតថាជា SO ₄ ⁻ ហើយការស្រូប 330 nm ត្រូវបានគេជឿថាមកពីរ៉ាឌីកាល់ PS (S ₂ O ₈• ⁻ រវាងប្រតិកម្ម SO ។ • ) និង PS..

រូបភាពទី 2: វិសាលគមស្រូបទាញបណ្តោះអាសន្ននៃដំណោះស្រាយ 0.01 M PS បន្ទាប់ពីការរំភើបដោយឡាស៊ែរ។ (ប្រភពរូបភាព៖ Xiao*  et al. , Water Research . 2023, 224:1, 120526)។

2.3 ប្រភេទក្លរីនប្រតិកម្ម (RCS)

ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការប្រព្រឹត្តិកម្មទឹកនៃទឹកធម្មជាតិ និងទឹកសំណល់ដែលមានសារធាតុក្លរីនកំហាប់ខ្ពស់ RCS ទូទៅរួមមាន Cl ⁻ , Cl ₂ ⁻ · , ClOH · / HClOH · , និង ClO · ។ ដោយផ្អែកលើយន្តការជំនាន់របស់ពួកគេ ប្រភេទទាំងនេះត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជារ៉ាឌីកាល់បឋម និងអនុវិទ្យាល័យ។ រ៉ាឌីកាល់បឋមសំដៅទៅលើប្រភេទសត្វដែលមានប្រតិកម្មដែលបង្កើតឡើងដោយការបំបែកចំណងគីមីដោយផ្ទាល់នៅក្នុងសមាសធាតុ (ឧ. ប្រព័ន្ធ UV/HClO បង្កើត Cl · ) ខណៈពេលដែល Cl ₂ ⁻ · , ClOH · / HClOH · , និង ClO · ត្រូវបានចាត់ទុកថាជារ៉ាឌីកាល់បន្ទាប់បន្សំ ដែលកើតចេញពីប្រតិកម្មនៃរ៉ាឌីកាល់បឋម និងផលិតផលរបស់វា។ ជាទូទៅ RCS ទាំងនេះមានសក្តានុពលកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់ ហើយដូច្នេះមានប្រតិកម្មខ្លាំង ជាពិសេសនៅក្នុងការរិចរិលនៃ TrOCs (ដានសារធាតុកខ្វក់សរីរាង្គ) និងមានសក្តានុពលខ្លាំងក្នុងការព្យាបាលទឹក។ អត្ថបទនេះផ្តោតលើការបង្កើត និងការរកឃើញ ClOH·/HClOH· និង ClO· ជាចម្បងសម្រាប់ហេតុផលដូចខាងក្រោម៖

1. ព័ត៌មានវិសាលគមនៃ ClOH·/HClOH· មិនត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងល្អទេ ដែលធ្វើឲ្យការកំណត់អត្តសញ្ញាណពិបាក។

2. ការស្រូបយកខ្ពស់បំផុតនៃ ClO · គឺប្រហែល 280 nm (ε = 890 M ⁻ ⊃1; cm ⁻ ⊃1; ) ដែលនៅក្រៅជួររាវរកនៃឧបករណ៍ LFP (Laser Flash Photolysis) (ជាធម្មតា 300 - 900 nm) ។ ដូច្នេះសម្រាប់រ៉ាឌីកាល់ក្លរីនបន្ទាប់បន្សំបែបនេះ វាកម្ររកសមាសធាតុយោងដ៏ល្អណាស់។

នៅក្នុងប្រព័ន្ធ LFP ជាទូទៅផ្តោតទៅលើការបង្កើត និងការរកឃើញ Cl· និង Cl₂ ⁻ · ។ វិធីសាស្រ្តពិសោធន៍ទូទៅដើម្បីបង្កើត Cl · រួមបញ្ចូលការថតចម្លងដោយផ្ទាល់នៃ chloroacetone (CA) ឬកាបូន tetrachloride (CCl ₄ ):

CH₃COCH₂Cl + hv → CH₃COCH₂· + Cl· (15)
CCl₄ + hv → CCl₃· + Cl· (16)

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ hydrolysis នៃ CA នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous អាចបង្កើត Cl ⁻ ដែលអាចមានប្រតិកម្មបន្ថែមទៀតដើម្បីបង្កើត Cl ₂ ⁻ · :

CH₃COCH₂Cl + H₂O → CH₃COCH₂OH + Cl ⁻ + H ⁺ (17)
Cl ⁻ + Cl · → Cl ₂ ⁻ · (18)

ដូច្នេះនៅពេលប្រើ CA ជាបុព្វបទសម្រាប់ Cl· ប្រតិកម្មចំហៀងអ៊ីដ្រូលីស៊ីសត្រូវតែយកមកពិចារណា។ លើសពីនេះទៀតយូរ ៗ ទៅដោយសារតែការប្រមូលផ្តុំផលិតផល condensation aldol (aldol) ពណ៌លឿងនៃដំណោះស្រាយអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ:

CH₃COCH₂Cl + CH₃COCH₂Cl → aldol (19)

ការថែទាំបន្ថែមគួរតែត្រូវបានយកក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍; ការរៀបចំ CA នៅនឹងកន្លែងត្រូវបានណែនាំ។ Cl · ក៏អាចត្រូវបានបង្កើតដោយការ photolysis នៃកាបូន tetrachloride (CCl₄):

CCl₄ + hv → CCl₄· → CCl₃· + Cl· (20)

CCl₄ ⁻ · គឺជាស្ថានភាពរំភើបដែលបង្កើតដោយ photolysis ។ ដោយពិចារណាលើភាពរលាយ និងទិន្នផលបរិមាណនៃអំបិលមុនគេ CA គឺជាសារធាតុមុនដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុនសម្រាប់បង្កើត · ។ រ៉ាឌីកាល់ Cl ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែសក្តានុពលនៃការបង្កើតវត្ថុធាតុ polymerization នៃ CA ដែលអាចនាំឱ្យមានការផ្ទុះ ជាទូទៅ CCl ₄ ត្រូវបានគេពេញចិត្តក្នុងការពិសោធន៍សម្រាប់ហេតុផលសុវត្ថិភាព។

នៅក្នុងការពិសោធន៍មន្ទីរពិសោធន៍ភាគច្រើន Cl₂ ⁻ · ត្រូវបានផលិតតាមរយៈប្រព័ន្ធ UV/PS/Cl ⁻ ដែល Cl ⁻ និង SO ₄ ⁻ · មានប្រតិកម្ម ហើយ SO ₄ ⁻ · ឆ្លងកាត់ការថតរូបក្នុងវត្តមានរបស់ PS ដើម្បីផ្តល់ទិន្នផល៖

SO₄ ⁻ · + Cl ⁻ → SO ₄⊃2; ⁻ + Cl · (21)

ការរកឃើញ Cl· អាចត្រូវបានសម្រេចតាមរយៈ LFP ដោយការត្រួតពិនិត្យដោយផ្ទាល់នូវកម្រិតនៃការស្រូបយកលក្ខណៈរបស់វា។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 CA បង្កើតវិសាលគមស្រូបទាញបណ្តោះអាសន្នតាម photolysis ដែលទាំង CH₃COCH₂· និង Cl· ត្រូវបានផលិត។ ដោយសារតែការស្រូបយកខ្សោយនៃCH₃COCH₂·នៅ 295 nm វាមិនរំខានដល់ការរកឃើញ spectroscopic នៃ Cl·។ នៅក្នុងប្រតិបត្តិការ LFP ជាក់ស្តែង វិសាលគមស្រូបនៃរ៉ាឌីកាល់អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់កំពូលនៃការស្រូបយកអតិបរមារបស់វា អាយុកាល និងប៉ារ៉ាម៉ែត្ររូបវិទ្យាសំខាន់ៗផ្សេងទៀត។ យោងតាមរូបភាពទី 3 ក្រុមស្រូបយក Cl · មានចាប់ពី 280 ទៅ 380 nm ជាមួយនឹងការស្រូបយកអតិបរមានៅ 320 nm (ε = 4500 M ⁻ ⊃1; · cm ⁻ ⊃1; ) ។ នៅ 5 µs បន្ទាប់ពី photolysis ការស្រូបយកនៅ 320 nm ធ្លាក់ចុះដល់ 5.0 × 10⁻ ⊃3; ម, បង្ហាញពីអាយុកាលខ្លីបំផុត។ លើសពីនេះ ដោយប្រើ LFP ដើម្បីណែនាំសមាសធាតុយោង (RC) ឥរិយាបថលក្ខណៈរបស់ Cl · អាចត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់។ ជាធម្មតា SCN ⁻ ត្រូវបានប្រើជា RC ហើយផលិតផល (SCN) ₂ ⁻ អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីតាមដានការផ្លាស់ប្តូរ Cl · តាមរយៈការស្រូបយកនៅ 470 nm ។

រូបភាពទី 3៖ វិសាលគមស្រូបយកបណ្តោះអាសន្ននៃដំណោះស្រាយ 10 mM chlorinated acetone ធ្វើការបន្ទាប់ពី photolysis ។ (ប្រភព៖ Xiao*  et al. , Water Research . 2023, 224:1, 120526)។

សម្រាប់ Cl₂ ⁻ · កំពូលនៃការស្រូបយកអតិបរមារបស់វាលេចឡើងនៅ 340 nm ដូចដែលបានរកឃើញដោយ LFP ជាមួយនឹងមេគុណនៃការផុតពូជរបស់ molar ( ε ) នៃ 9600 M⁻ ⊃1 ;· cm ⁻ ⊃1; និងអាយុកាលប្រហែល 50 μs ដែលខ្ពស់ជាង Cl · (សូមមើលរូបភាពទី 4) ។ នៅក្នុងការអនុវត្ត ដោយសារតែ Cl ₂ ⁻ · ការបង្កើតជាធម្មតាត្រូវបានអមដោយជំនាន់នៃ Cl · និងក្រុមស្រូបយក Cl ₂ ⁻ · និង Cl · ត្រួតស៊ីគ្នាយ៉ាងខ្លាំងនៅ 320 nm ការពិសោធន៍ជាទូទៅបង្កើនកំហាប់ Cl ⁻ (ធំជាង 1 m Cl ពី ) ដើម្បីទប់ស្កាត់· .

3. LFP កម្មវិធីនៅក្នុងប្រតិកម្មសម្របសម្រួលរ៉ាឌីកាល់សេរី

3.1 ការវាស់វែង Kinetics

(1) Self-Recombination

ការរួមផ្សំឡើងវិញដោយខ្លួនឯងនៃរ៉ាឌីកាល់សេរី ធ្វើតាម kinetics លំដាប់ទីពីរ។ បច្ចេកទេស LFP អនុញ្ញាតឱ្យវាស់ការផ្លាស់ប្តូរនៃកំហាប់រ៉ាឌីកាល់តាមពេលវេលា ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានប្រភពនៃអត្រាលំដាប់ទីពីរ kSR ថេរ។

កន្លែងណា៖

• [R]₀៖ កំហាប់ដំបូងនៃរ៉ាឌីកាល់,

• [R]ₜ: កំហាប់នៃរ៉ាឌីកាល់នៅពេល t កំឡុងពេលប្រតិកម្ម។

យោងតាមច្បាប់ Beer-Lambert តម្លៃនៃ [R]ₜ អាចត្រូវបានកំណត់ដោយការស្រូបយក A : 

A = ε × [R]ₜ × l (24)

កន្លែងណា៖

• A : ការស្រូបយករ៉ាឌីកាល់នៅពេល t,

• l : ប្រវែងផ្លូវអុបទិក (ជាធម្មតា 1 សង់ទីម៉ែត្រ)។

រូបភាពទី 4៖ វិសាលគមស្រូបយកបណ្តោះអាសន្ននៃដំណោះស្រាយការងារដែលមាន 10 mM S₂O₈⊃2;⁻ និង 0.5 M Cl⁻ នៅ pH = 7 ។
(ប្រភព៖ Chu et al. , Water Research, 2023, 224:1, 120526)

វិធីសាស្រ្តនេះគឺអាចអនុវត្តបានតែចំពោះប្រភេទរ៉ាឌីកាល់ដែលមានកំពូលនៃការស្រូបយកលក្ខណៈជាក់លាក់។ ជាឧទាហរណ៍ SO₄⁻· បង្ហាញចំណុចកំពូលនៃការស្រូបយកលក្ខណៈលេចធ្លោនៅ 450 nm ។ តាមរយៈការត្រួតពិនិត្យការផ្លាស់ប្តូរអាស្រ័យលើពេលវេលានៅក្នុង ΔA នៅ 450 nm សម្រាប់ SO₄⁻· អត្រានៃការផ្សំឡើងវិញដោយខ្លួនឯងថេរ kₛᵣ អាចត្រូវបានកំណត់ជា 1.2 × 10⁹ M⁻⊃1;·s⁻⊃1; (រូបភាព 5A) ។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរនៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលមានកំហាប់Cl⁻នៃ 0.1 M ការរលួយនៃ Cl₂⁻·នៅ 340 nm ផ្តល់ទិន្នផល kₛᵣ នៃ 6.5 × 10⁸ M⁻⊃1;·s⁻⊃1; (រូបភាព 5B) ។

រូបភាពទី 5 (A) វិសាលគមស្រូបទាញបណ្តោះអាសន្ននៃ SO₄⁻· នៅកម្រិត 450 nm ក្រោមលក្ខខណ្ឌកំហាប់អាស៊ីត salicylic (SAL) ផ្សេងៗគ្នា (ប្រភព៖ Zhou et al., Water Research. 2017, 123, 715–723)

រូបភាពទី 5 (B) វិសាលគមស្រូបយកបណ្តោះអាសន្ននៃCl₂⁻·នៅ 340 nm ក្នុងដំណោះស្រាយ SAL (ប្រភព៖ George and Chovelon, Chemosphere, 2002, 47:4, 385–393)។

(2) ប្រតិកម្ម Kinetics រវាងរ៉ាឌីកាល់ និងសារធាតុបំពុលគោលដៅ

វិធីសាស្រ្តនៃការប្រើប្រាស់ LFP ដើម្បីវាស់ kinetics ការរិចរិលនៃសារធាតុបំពុលគោលដៅតាមរយៈអន្តរការីរ៉ាឌីកាល់អាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាវិធីសាស្រ្តដោយផ្ទាល់ និងដោយប្រយោល។ វិធីសាស្រ្តដោយផ្ទាល់ពាក់ព័ន្ធនឹងការត្រួតពិនិត្យការរិចរិលនៃសមាសធាតុគោលដៅ (TC) ការប្រមូលផ្តុំផលិតផលឬការបំបែកនៃរ៉ាឌីកាល់ដើម្បីកំណត់អត្រាថេរ k ។ ជាទូទៅវិធីសាស្រ្តផ្ទាល់គឺជាវិធីសាស្រ្តដែលពេញចិត្តសម្រាប់ការទទួលបានប៉ារ៉ាម៉ែត្រ kinetic ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាអាចនឹងមិនមានប្រសិទ្ធភាពនៅពេលដែលការស្រូបយករ៉ាឌីកាល់នៅក្នុងជួរដែលអាចមើលឃើញដោយកាំរស្មីយូវី (200–760 nm) ខ្សោយ ឬនៅពេលដែលការស្រូបយក TC និងផលិតផលប្រតិកម្មរបស់វាមិនស្គាល់ ឬត្រួតលើគ្នា។ ក្នុងករណីបែបនេះ RC (សមាសធាតុយោង) អាចត្រូវបានណែនាំសម្រាប់ការវាស់វែងដោយប្រយោលនៃប្រតិកម្មគោលដៅ។

វិធីសាស្រ្តផ្ទាល់គឺសមរម្យសម្រាប់រ៉ាឌីកាល់ដែលមានកំពូលនៃការស្រូបយកដោយឡែកពីគ្នា។ នៅពេលដែល TC មានវត្តមាន ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងកំហាប់រ៉ាឌីកាល់កើតឡើងពីការពុកផុយដោយខ្លួនឯង និងប្រតិកម្មរបស់វាជាមួយ TC ។ បំរែបំរួលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍អាចត្រូវបានពិពណ៌នាដូចខាងក្រោមៈ

កន្លែងណា៖

• k′ : អត្រាប្រតិកម្មលំដាប់ទីមួយ pseudo (s⁻⊃1;) ត្រូវបានវាស់នៅកំហាប់ TC ខុសៗគ្នា។

ដោយ​ការ​កំណត់ ​តម្លៃ k′ នៅ​លើ​អ័ក្ស​បញ្ឈរ និង​ការ​ប្រមូល​ផ្តុំ TC ដំបូង​នៅ​លើ​អ័ក្ស​ផ្ដេក បន្ទាត់​ត្រង់​អាច​ត្រូវ​បាន​ទទួល​បាន។ ជម្រាលនៃបន្ទាត់នេះត្រូវគ្នាទៅនឹងអត្រាប្រតិកម្មលំដាប់ទីពីរថេរ k រវាង TC និងរ៉ាឌីកាល់។

ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងប្រតិកម្មរវាង SO₄⁻• និងអាស៊ីត benzoic (អ្នករើសអេតចាយទូទៅ) ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 6 បច្ចេកទេស LFP ត្រូវបានប្រើដើម្បីត្រួតពិនិត្យដោយផ្ទាល់នូវការផ្លាស់ប្តូរស្រូបនៃ SO₄⁻• នៅ 450 nm ។ ដោយសមទៅនឹងទិន្នន័យស្រូបយកនៅកំហាប់អាស៊ីត benzoic ផ្សេងៗ សំណុំនៃ k ត្រូវបានទទួល។ តម្លៃ ទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែររវាង k′ និងកំហាប់អ្នករើសអេតចាយត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយជម្រាលនៃបន្ទាត់ 6.3 × 10⁸ M⁻⊃1; s⁻⊃1; ត្រូវបានកំណត់ថាជាអត្រាថេរ k សម្រាប់ប្រតិកម្មរវាង SO₄⁻• និងអាស៊ីត benzoic ។

រូបភាពទី 6៖ ទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែររវាងអត្រាពុករលួយតាមលំដាប់លំដោយ pseudo-first-order k′ នៃ SO₄⁻• និងកំហាប់អាស៊ីត benzoic (អ្នករើសអេតចាយ)។ ។
​ ​, ​​

kinetics ការបង្កើតផលិតផល (kinetics buildup product, pbk) ក៏ជាវិធីសាស្រ្តធម្មតានៃការកំណត់ដោយផ្ទាល់ផងដែរ។ វិធីសាស្រ្តនេះតម្រូវឱ្យកម្រិតកំពូលនៃការស្រូបយកលក្ខណៈនៃផលិតផលដែលបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មរវាងរ៉ាឌីកាល់សេរី និងសមាសធាតុគោលដៅ (TC) ត្រូវបានគេស្គាល់ ហើយថាវិសាលគមស្រូបនៃរ៉ាឌីកាល់សេរី សារធាតុមុន និង TC នៅក្នុងប្រព័ន្ធមិនត្រួតលើគ្នា។ នៅពេលដែលលក្ខខណ្ឌទាំងនេះត្រូវបានបំពេញ មនុស្សម្នាក់អាចតាមដានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង ΔA នៅរលកស្រូបជាក់លាក់មួយតាមពេលវេលាដើម្បីកំណត់តម្លៃនៃ k ។ កន្សោម kinetic សម្រាប់ការបង្កើតផលិតផលគឺ៖

d[ផលិតផល]/dt = k[TC][R] (27)

ដោយសារ TC មានវត្តមានច្រើនលើសលប់ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងរ៉ាឌីកាល់សេរី ប្រតិកម្មរវាងរ៉ាឌីកាល់សេរី និង TC ធ្វើតាម pseudo-first-order kinetics ។ អត្រាលំដាប់ទីមួយថេរសម្រាប់ការបង្កើតផលិតផល k f អាចទទួលបានដូចជា៖

[ផលិតផល] t =[R] 0(1−e −k f t ) (28)

k f = k × [TC] (29)

តម្លៃនៃ k f គឺទាក់ទងទៅនឹង [TC] ហើយជម្រាលនៃបន្ទាត់នេះត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្លៃនៃ k រវាងរ៉ាឌីកាល់សេរី និង TC ។ ជាឧទាហរណ៍ ការប្រើប្រាស់ DEET ជាសមាសធាតុគំរូ និងប្រើប្រាស់ LFP ក្រោមការរំភើបចិត្តឡាស៊ែរ 355 nm ដើម្បីបង្កើត HO• តាមរយៈ HNO₂ នោះ kinetics នៃប្រតិកម្មរវាង HO• និង DEET អាចត្រូវបានសិក្សា។ វាត្រូវបានគេដឹងថាផលិតផលបណ្តោះអាសន្ន p-methylbenzyl រ៉ាឌីកាល់ដែលបង្កើតដោយប្រតិកម្មនៃ HO• ជាមួយ DEET បង្ហាញពីការស្រូបខុសគ្នានៅ 330 nm ។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 7 ខ្សែកោងកំណើននៅ 330 nm ផ្តល់អត្រាថេរ k សម្រាប់ប្រតិកម្ម HO• និង DEET នៃ 4.95 × 10⁹ M⁻⊃1;·s⁻⊃1;

រូបភាពទី 7 (A) ខ្សែកោងកំណើន Kinetic នៃផលិតផល (p-ethylphenyl radical) ពីប្រតិកម្មរបស់ HO· ជាមួយនឹងកំហាប់ផ្សេងគ្នានៃ DEET នៅ 330 nm;
រូបភាពទី 7 (B) ទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែររវាងអត្រាកំណើនលំដាប់ទីមួយជាក់ស្តែង kf′k_f' នៃ p-ethylphenyl radical និងកំហាប់ [DEET] ។
(ប្រភព៖ Song et al. , Water Research . 2009, 43:3, 635–642)

សម្រាប់រ៉ាឌីកាល់សេរីដែលមិនបង្ហាញពីការស្រូបយកដោយឡែកក្នុងជួរដែលអាចមើលឃើញដោយកាំរស្មីយូវី ឬនៅពេលដែលការស្រូបយកកំពូលនៃសមាសធាតុគោលដៅ (TC) និងផលិតផលប្រតិកម្មរបស់វាមិនស្គាល់ ឬត្រួតលើគ្នា វិធីសាស្ត្រប្រយោលអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់អត្រាប្រតិកម្មថេរ kk រវាង TC និងរ៉ាឌីកាល់។ គំនិតចម្បងគឺដើម្បីបន្ថែមកំហាប់ផ្សេងៗគ្នានៃ TC ទៅក្នុងប្រព័ន្ធ ដែលវត្តមានរបស់ TC ប្រកួតប្រជែងជាមួយសមាសធាតុយោង (RC) សម្រាប់ប្រតិកម្មជាមួយរ៉ាឌីកាល់សេរី ដែលនាំទៅដល់អត្រាការបង្កើតផលិតផលផ្សេងៗគ្នា។ ដោយការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់ TC និងការត្រួតពិនិត្យការផ្លាស់ប្តូរនៃការស្រូបយកផលិតផល ទំនាក់ទំនងមុខងាររវាងការបង្កើតផលិតផល និងកំហាប់ TC អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីគណនាអត្រាប្រតិកម្មថេរ kk ។ សមីការដែលទទួលបានមានដូចខាងក្រោម៖

កន្លែងណា៖

• A 0/w សំដៅលើការផ្លាស់ប្តូរស្រូបយកនៃផលិតផលដែលបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មរវាងរ៉ាឌីកាល់សេរី និង RC នៅពេលដែល TC មិនមានវត្តមាន

• A w សំដៅលើការផ្លាស់ប្តូរស្រូបយកនៅពេលដែល TC មានវត្តមាន

• k RC គឺជាអត្រាប្រតិកម្មថេររវាងរ៉ាឌីកាល់សេរី និង RC ។

ដោយប្រើ A 0/w បែងចែកដោយ Aw ជាអ័ក្ស y និងការប្រមូលផ្តុំដំបូងនៃ TC ជាអ័ក្ស x បន្ទាត់ត្រង់ដែលមានជម្រាល 1 អាចទទួលបាន។ ជម្រាលនេះស្មើនឹង k TC ហើយចាប់តាំងពីទាំងពីរ [RC] និង k RC ត្រូវបានគេស្គាល់ k TC អាចត្រូវបានគណនា។

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 8 ក្រោមការរំភើបចិត្តឡាស៊ែរ 266 nm LFP បង្កើត HO• ពី H 2O 2។ អត្រាថេរ k សម្រាប់ប្រតិកម្មជាមួយអាស៊ីតស៊ីរីងិក (Syr) អាចត្រូវបានកំណត់។ SCN⁻ ត្រូវបានគេប្រើជាសមាសធាតុយោង (RC) ហើយការបំបែកនៃការស្រូបយក (SCN) 2•⁻ នៅ 460 nm ត្រូវបានត្រួតពិនិត្យក្រោមកំហាប់ផ្សេងគ្នានៃ Syr ។ ពីខ្សែកោងបំបែកនៅកំហាប់ Syr ផ្សេងៗ អត្រាថេរ k នៅ pH 3 ត្រូវបានរកឃើញថា 5.0 × 10 11 M⁻⊃1; s⁻⊃1; ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារ Syr ស្រូបយកពន្លឺដោយខ្លួនវា ហើយអាចរំខានដល់ការកំណត់ k ត្រឹមត្រូវដោយកាត់បន្ថយការបង្កើតរ៉ាឌីកាល់ ការកែតម្រូវគឺចាំបាច់។ ប្រសិនបើ k ដែលមិនបានកែតម្រូវលើសពី 5.0 × 10 11 M⁻⊃1; s⁻⊃1; វាលើសពីអត្រាដែលគ្រប់គ្រងការសាយភាយសម្រាប់ប្រតិកម្ម bimolecular ។ រូបមន្ត​កែ​តម្រូវ​សម្រាប់ k គឺ៖

កន្លែងណា៖

• A (H2O2+SCN⁻) តំណាងឱ្យការស្រូបនៃសូលុយស្យុងដែលមាន H 2O 2 និងSCN⁻ វាស់នៅរលកប្រវែង 266 nm

• A (H2O2+SCN⁻+Syr) តំណាងឱ្យការស្រូបនៃដំណោះស្រាយដែលមាន H 2O 2, SCN⁻ និង Syr ដែលវាស់នៅរលកប្រវែង 266 nm ។

• បន្ទាប់ពីការកែតម្រូវ អត្រាថេរ k គឺ 3.2 × 10⊃1;⁰ M⁻⊃1;·s⁻⊃1;

រូបភាពទី 8 (A) វិសាលគមស្រូបទាញបណ្តោះអាសន្ននៃ (SCN)₂ • ⁻ នៅក្រោមកំហាប់ផ្សេងគ្នានៃ Syr នៅ 460 nm

រូបភាពទី 8 (B) Pseudo-first-order decay rate constant k′ of (SCN)₂ • ⁻ បង្ហាញពីទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរជាមួយ [Syr]។
(ប្រភព៖ Tong et al. , Chemosphere . 2020, 256, 126997)

3.2 ការវិភាគយន្តការ

LFP អាចរុករកអន្តរការី និងផលិតផលក្នុងប្រតិកម្មតាមរយៈទម្រង់វិសាលគម និង kinetic ដោយហេតុនេះការសន្និដ្ឋានអំពីផ្លូវប្រតិកម្ម និងការវិភាគយន្តការនៃប្រតិកម្មរវាងរ៉ាឌីកាល់សេរី និង TC ។ នៅក្នុងរបៀបវិសាលគម វិសាលគមស្រូបនៃប្រតិកម្មរបស់ TC ជាមួយរ៉ាឌីកាល់សេរីត្រូវបានស្កេន។ ដោយផ្អែកលើអវត្ដមាននៃកំពូលនៃការស្រូបទាញនៅរលកពន្លឺជាក់លាក់ កម្រិតមធ្យមអាចត្រូវបានគេកំណត់អត្តសញ្ញាណ ហើយយន្តការនៃការបង្កើតផលិតផលអាចត្រូវបានសន្និដ្ឋាន។ ដោយយកប្រតិកម្មរវាង SO₄•⁻ និង BPA ជាឧទាហរណ៍ យន្តការរបស់វាត្រូវបានពិភាក្សាជាយូរណាស់មកហើយ៖ ការសិក្សាខ្លះណែនាំថាផ្លូវសំខាន់នៃប្រតិកម្ម SO₄•⁻ និង BPA គឺការបង្កើតបន្ថែមរ៉ាឌីកាល់ (RAF) ខណៈពេលដែលអ្នកផ្សេងទៀតជឿថាវាដំណើរការតាមរយៈការផ្ទេរអេឡិចត្រុងតែមួយ (SET) បន្តដោយ hydrolysis នៃកម្រិតមធ្យម ដែលនៅទីបំផុតបណ្តាលឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយ ring-opening degradation របៀបវិសាលគមរបស់ LFP អាចរកឃើញយ៉ាងច្បាស់នូវការស្រូបយកលក្ខណៈនៃផលិតផលបណ្តោះអាសន្ននេះ ដោយអនុញ្ញាតឱ្យមានការសន្និដ្ឋានត្រឹមត្រូវនៃយន្តការប្រតិកម្ម។ នៅក្នុងវិសាលគមស្រូបយកបណ្តោះអាសន្ននៃដំណោះស្រាយដែលកំពុងដំណើរការបន្ទាប់ពីការរំភើប ការស្រូបយកលក្ខណៈនៃ BPA-SO₄•⁻ adduct ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅ 310 nm ដែលបង្ហាញថា RAF ជាផ្លូវប្រតិកម្មលេចធ្លោ។ លើសពីនេះទៀតរបៀប kinetic នៃ LFP ក៏អាចសន្និដ្ឋានអំពីយន្តការប្រតិកម្មផងដែរ។ ជាឧទាហរណ៍ តាមរយៈការត្រួតពិនិត្យ kinetics នៃការពុកផុយនៃ SO₄•⁻ នៅ 450 nm, kinetics ប្រតិកម្មនៃ SO₄•⁻ ជាមួយនឹង coagulant ធម្មតា ferric chloride ត្រូវបានកំណត់។ លទ្ធផលបានបង្ហាញពីតម្លៃ ak នៃ 4.6 × 10⁸ M⁻⊃1;·s⁻⊃1; ដែលបង្ហាញថា SO₄•⁻ ឆ្លងកាត់ការអរូបីអាតូមអ៊ីដ្រូសែន (HAA) ជាមួយ Fe⊃3;⁺ ក្នុងអត្រាប្រហែល 10⁵–10⁷ 1· M⁊dic HAA ប្រហែលជាមិនមែនជាផ្លូវប្រតិកម្មលេចធ្លោក្នុងករណីនេះទេ។

សម្រាប់រ៉ាឌីកាល់ HO• ប្រព័ន្ធ LFP ត្រូវបានប្រើដើម្បីរកមើលវិសាលគមស្រូបទាញបណ្តោះអាសន្ននៃប្រតិកម្មរបស់វាជាមួយឌីអេទីល phthalate (DEP) ។ នៅក្នុងរបៀបវិសាលគម កំពូលដែលស្ថិតនៅចំកណ្តាល 320 nm ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ដោយអាំងតង់ស៊ីតេរបស់វាថយចុះតាមពេលវេលា។ កំពូលនៃការស្រូបយកនេះត្រូវបានសន្មតថាជាផលិតផលប្រតិកម្ម 'DEP-OH' ដែលបង្ហាញថាផ្លូវបង្កើតបន្ថែមរ៉ាឌីកាល់ (RAF) គឺជាផ្លូវប្រតិកម្មចម្បងសម្រាប់ HO• ជាមួយ DEP ។ លើសពីនេះ បច្ចេកវិទ្យា LFP ក៏អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីស៊ើបអង្កេតដំណើរការផ្ទេរនៃប្រតិកម្មសម្របសម្រួល HO• ដែលពាក់ព័ន្ធនឹង TrOCs (តាមដានការបំពុលសរីរាង្គ)។ ដោយប្រើពន្លឺ 266 nm ដើម្បីរំជើបរំជួល H₂O₂ ដើម្បីផលិត HO• ហើយសិក្សាអំពីចលនារបស់វាជាមួយ bisphenol A (BP) អត្រាប្រតិកម្មថេរ k ត្រូវបានកំណត់ថាជា 3.0 × 10⁸ M⁻⊃1;·s⁻⊃1; ដោយផ្អែកលើនេះ ផលិតផលកម្រិតមធ្យមនៃប្រតិកម្មអាចត្រូវបានរកឃើញតាមរយៈរបៀបវិសាលគម ដោយបញ្ជាក់ RAF ជាផ្លូវចម្បងនៃប្រតិកម្ម។

សម្រាប់ប្រតិកម្មដែលសម្របសម្រួលដោយ Cl• បច្ចេកវិទ្យា LFP នៅតែអាចអនុវត្តបាន។ ដោយយកប្រតិកម្មរវាង BPA និង Cl• ជាឧទាហរណ៍ ការស្រូបយកលក្ខណៈនៃរ៉ាឌីកាល់ phenoxyl ដែលបង្កើតកំឡុងពេលប្រតិកម្មលេចឡើងនៅ 390-420 nm ។ ចាប់តាំងពីរ៉ាឌីកាល់ phenoxyl ត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមរយៈការអរូបីអាតូមអ៊ីដ្រូសែន (HAA) រវាង Cl• និង phenol នេះបញ្ជាក់ពីការកើតឡើងនៃផ្លូវ HAA ។ បន្ថែមពីលើ HAA ផ្លូវ SET (ការផ្ទេរអេឡិចត្រុងតែមួយ) នៃ Cl• ក៏ត្រូវបានបញ្ជាក់ផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងប្រតិកម្មរវាង Cl• និង 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) កម្រិតនៃការស្រូបខុសគ្នានៅ 580 nm ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ដែលត្រូវនឹងរ៉ាឌីកាល់ TMB•⁺ ដែលបង្ហាញថាប្រតិកម្មដំណើរការតាមរយៈផ្លូវ SET ។

នៅក្នុងប្រតិបត្តិការជាក់ស្តែង នៅពេលដែលកម្រិតខ្ពស់នៃការស្រូបយកច្រើនមាននៅក្នុងវិសាលគមតែមួយ ការកំណត់អត្តសញ្ញាណផលិតផលកម្រិតមធ្យមអាចជាបញ្ហាប្រឈមខ្លាំង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃទម្រង់វិសាលគមជាមួយនឹងការពិសោធន៍ដែលបានគ្រប់គ្រងអាចដោះស្រាយបញ្ហានេះបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងប្រតិកម្មរវាង SO₄•⁻ និង α,α,α-trifluorotoluene (TFT) កំពូលនៃការស្រូបទាញយ៉ាងសំខាន់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅទាំង 330 nm និង 400 nm ។ ការសិក្សាមួយចំនួនបានរាយការណ៍ថាការស្រូបយក 330 nm ត្រូវបានសន្មតថាជា SO₄•⁻ និងរ៉ាឌីកាល់ផលិតផលនៃ TFT ដែលបង្កើតឡើងតាមរយៈការផ្ទេរអេឡិចត្រុងតែមួយ ពោលគឺ 1-chloro-2,4-dinitrobenzene radical (HCHD) ។ កំពូលនេះមិនផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់អុកស៊ីហ្សែនសារធាតុរំលាយ ដែលបង្ហាញថាមិនមានការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ កំពូល 400 nm មិនសូវយល់ច្បាស់ទេ។ ដើម្បីកំណត់ថាតើកំពូល 400 nm នេះត្រូវបានបង្កឡើងដោយ HCHD ការពិសោធន៍ត្រូវបានអនុវត្តដោយការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់អុកស៊ីហ្សែនសារធាតុរំលាយ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាការស្រូបយកនៅរលកប្រវែងនេះ (ΔA₄) កើនឡើងជាមួយនឹងកំហាប់អុកស៊ីហ៊្សែនដែលបង្ហាញថាកំពូល 400 nm មានប្រភពមកពីកម្រិតមធ្យមខុសពី HCHD ។ តាមរយៈការរួមបញ្ចូលគ្នានៃរបៀប kinetic ជាមួយរបៀបវិសាលគម មនុស្សម្នាក់ក៏អាចកំណត់អត្តសញ្ញាណអន្តរការីជាច្រើនដែលទាក់ទងនឹងកំពូលនៃការស្រូបយកខុសៗគ្នាផងដែរ។ ដំណើរការចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងទម្រង់វិសាលគម ដើម្បីទទួលបានវិសាលគមស្រូបទាញបណ្តោះអាសន្ន បន្ទាប់ពីគំរូត្រូវបាន irradiated និងកំណត់អត្តសញ្ញាណ ΔA ជាក់លាក់ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងរលកលក្ខណៈមធ្យមនីមួយៗ។ បន្ទាប់មកដោយប្រើរបៀប kinetic ការផ្លាស់ប្តូរអាស្រ័យលើពេលវេលានៃ ΔA នៅចម្ងាយរលកផ្សេងគ្នាត្រូវបានតាមដានដើម្បីកំណត់អាយុកាលរបស់អន្តរការីទាំងនេះ។ នៅទីបំផុត ភាពខុសគ្នានៃអាយុកាលរបស់វាអាចជួយកំណត់ថាតើប្រភេទសត្វជាកម្មសិទ្ធិរបស់សារធាតុដូចគ្នាដែរឬទេ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងប្រតិកម្មរវាង BPA និង SO₄•⁻ របៀបវិសាលគម LFP បានបង្ហាញពីលក្ខណៈនៃការស្រូបទាញខ្ពស់បំផុតនៅ 410 nm និង 310 nm ។ បន្ទាប់ពីនេះ របៀប kinetic ត្រូវបានប្រើដើម្បីតាមដានការបំបែកនៃ ΔA នៅចម្ងាយរលកទាំងនេះ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាអត្រានៃការពុកផុយនៅ 410 nm គឺយឺតជាងនៅ 310 nm ដែលបង្ហាញថារលកទាំងពីរនេះត្រូវគ្នាទៅនឹងប្រភេទមធ្យមផ្សេងៗគ្នា។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

អត្ថបទនេះបានផ្តោតលើគោលការណ៍ LFP ការដំឡើង របៀបកម្មវិធី និងការប្រើប្រាស់របស់វាក្នុងការសិក្សាការបំផ្លិចបំផ្លាញសារធាតុបំពុលដោយរ៉ាឌីកាល់សេរី។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹង flash photolysis បែបប្រពៃណី LFP ផ្តល់នូវដំណោះស្រាយពេលវេលាខ្ពស់ និងមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការវាស់ស្ទង់ប្រភេទសត្វបណ្តោះអាសន្ន និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រ kinetic ។ វាគាំទ្រការសិក្សាផ្នែកមេកានិច និងអាចផ្តល់ការណែនាំសម្រាប់ការអប់រំកម្រិតខ្ពស់ និងការស្រាវជ្រាវការគ្រប់គ្រងការបំពុល។

(រក្សាសិទ្ធិគ្រប់យ៉ាង។ សូមដកស្រង់ប្រភព)