活性炭を利用した溶存硫化水素の酸化処理機構に関する研究
硫化水素イオン等が発生する閉鎖性水域への適用が期待される、活性炭を用いた溶存硫化物の酸化処理促進技術は、酸化処理後の硫黄形態やその存在比、および酸素消費量について、まだ十分に明らかにされていない。そこで、溶存硫化物の酸化前後の形態と酸素消費量を明らかにするために、バイアル瓶を用いたバッチ式の酸化処理実験を行った。その結果、活性炭の触媒作用によって硫化水素イオンは、硫酸イオン、チオ硫酸イオンに酸化されて溶存していることが確認できた。また、活性炭に保持された硫黄成分の形態を調べるために、X線光電子分光分析装置を用いて、活性炭表面にある元素とその電子状態を分析した結果、元素状硫黄であることが示唆された。これらの酸化処理前後の硫黄と酸素の化学量論について計算した結果、それぞれ84％と82％の物質収支を推定することが出来た。さらに、酸化後の硫黄成分の生物毒性について調べた結果、硫化水素イオンは活性炭を用いた酸化により、毒性の低い酸化物になっていることを確認した。
Study for Oxidation of Hydrogen Sulfide in Aqueous Solutions Using Activated Carbon
Changes in the forms of sulfur and oxygen consumed during the oxidation of hydrogen sulfide ions using activated carbon have yet to be elucidated fully. Therefore, in this study, an experiment on the oxidation of hydrogen sulfide ions in aqueous solution was carried out to investigate altered forms of the sulfur and oxygen consumed. The oxidation of hydrogen sulfide ions was promoted by activated carbon, and the oxidation of sulfur resulted in the formation of sulfate and thiosulfate ions. Additionally, X-ray photoelectron spectrometry indicated that elementary substances of sulfur adsorbed onto activated carbon. A material balance with an 84% abundance ratio of sulfur oxides and 82% oxygen consumption based on stoichiometry was calculated. The oxidized sulfur compound was confirmed to be safer than hydrogen sulfide ions.
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