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二氧化氯會與水中的鐵錳(無機物)反應?

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二氧化氯因為氧化電位高達0.95 V,所以加入水中後率先反應的是與水中的鐵與錳進行氧化反應,接下來才會進行殺菌。

如Fe3+/Fe2+與Mn4+/Mn2+系統之氧化還原電位所示,此即
Fe3+ + e-→Fe2+ ,Eo = 0.77 V (1)
Mn4+ +2 e-→Mn2+ ,Eo = 0.37 V (2)
且ClO2/ClO2-系統之氧化還原電位Eo = 0.95 V,Fe2+與Mn2+離子會被二氧化氯氧化,而分別形成氫氧化鐵與二氧化錳,其溶解度非常小會形成沉澱。在pH 7之氧化還原反應如下:
ClO2 + Fe2+→Fe3+ + ClO2- (3)
Fe3+ + 3OH-→Fe(OH)3 (4)
以及
2 ClO2 + Mn2+ + 2H2O  2ClO2- + MnO2 + 4H+ (5)
當pH大於7時,會完全還原為Cl-。

ClO2之理論用量為:
1.2毫克之ClO2氧化每毫克之Fe2+
2.45毫克之ClO2氧化每毫克之Mn2+
事實上,二氧化氯較氯擁有較高的氧化速率亦有優點。二氧化氯有能力將鐵與錳氧化,因此,可將它自水中藉沉澱萃取之,這在水處理供人類使用時顯得特別重要。事實上,這些離子的存在會改變水的感官性質,使水帶有難聞的氣味與臭味。眾所周知的事實:鐵會改變水的色度而錳則會增加水的濁度;再者,若大量的無機鹽類(鐵或錳)存在於水輸配系統中會造成細菌過度繁殖。

鐵與錳,係以還原形態或以與有機物質形成絡合物(Complexes)的形態存在,這些有機物質特別是腐殖酸與黃酸,會被氧化成為氫氧化物,因其溶解度很小而形成沉澱。對於錳的去除,二氧化氯較氯更為有效,因為二氧化氯在pH>7時之反應速率較快。再者,與氯相較,它的氧化反應並不會使鹼度(Alkalinity)大幅降低且於隨後使得經過處理的水改變鈣-碳酸鹽平衡。

註:水中會有臭味與氣味存在,係由於許多化合物所造成,它可能來自自然界或由 於污染現象所形成,包含:
---存在於地表水之有機體(藻類、nomycetes等)的代謝物。
---酚化合物,來自工業污染、藻類退化或水利用氯進行預氧化處理時與氯胺共同產生者。
---存在於地下水之氯化物與溴化物,受到海水污染所造成者。
---由於污染所衍生之碳氫化合物。