枞酸和松香在紫外光辐照下的氧化反应动力学

doi:10.3866/PKU.WHXB20100832

物理化学学报 >> 2010, Vol. 26 >> Issue (08): 2115-2120.doi: 10.3866/PKU.WHXB20100832

枞酸和松香在紫外光辐照下的氧化反应动力学

刘雄民, 秦荣秀, 黄品鲜, 刘珈伶, 马丽, 李伟光

广西大学化学化工学院, 南宁 530004

收稿日期:2010-04-08 修回日期:2010-04-19 发布日期:2010-07-23
通讯作者: 刘雄民 E-mail:xmliu1@gxu.edu.cn
基金资助:
国家科技支撑计划课题(2007BAD82B01)和广西科学基金项目(0639001, 0832002)资助

Oxidation Reaction Kinetics of Abietic Acid and Rosin under Ultraviolet Light Irradiation

LIU Xiong-Min, QIN Rong-Xiu, HUANG Pin-Xian, LIU Jia-Ling, MA Li, LI Wei-Guang

School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, P. R. China

Received:2010-04-08 Revised:2010-04-19 Published:2010-07-23
Contact: LIU Xiong-Min E-mail:xmliu1@gxu.edu.cn
Supported by:
The project was supported by the National Key Technology R & D Program of China (2007BAD82B01) and Science Foundation of Guangxi, China (0639001, 0832002).

摘要/Abstract

摘要：

设计了紫外光辐照下枞酸和松香的氧化反应装置, 采用紫外分光光度法实时测定它们的氧化反应过程, 计算氧化反应动力学常数(k_b)和反应活化能(E_a), 考察光量子产率(Φ)和光强度(I)对氧化反应动力学的影响. 结果表明, 枞酸和松香的光氧化反应均呈表观一级反应, 它们的速率常数的对数与光强度的对数均呈线性关系. 枞酸在20, 25和35 ℃下的关系式分别为: lnk_b=0.9911lnI-8.860, lnk_b=0.8786lnI-8.069和lnk_b=0.8364lnI-7.690. 松香于20 ℃下的关系式为: lnk_b=1.204lnI-10.49. 枞酸初始反应的光量子产率Φ为0.471. 且枞酸在不同光强度下的活化能与光强度的对数成线性关系, 线性方程为: E_a=-7.549lnI+60.02.

关键词: 枞酸, 松香, 光氧化反应, 动力学, 速率常数

Abstract:

We designed an oxidation reactor for abietic acid and rosin oxidation under ultraviolet light irradiation. The oxidation process of abietic acid and rosin were determined by UV spectrophotometry and the rate constants (k_b) and activation energy (E_a) of the oxidation process were calculated. The kinetic effect of the quantum efficiency (Φ) and the light intensity (I) on the photooxidation reaction were also investigated. The experimental results showed that the photooxidation kinetics of abietic acid and rosin were pseudo first order. The relationship between the natural logarithm of rate constant (lnk_b) and the natural logarithm of the light intensity (lnI) is linear. When the reaction temperatures were 20, 25, and 35 ℃, the apparent reaction rate constants of abietic acid were: lnk_b=0.9911lnI-8.860, lnk_b=0.8786lnI-8.069, and lnk_b=0.8364lnI-7.690, respectively. At 20 ℃, the apparent reaction rate constant of rosin was lnkb=1.204lnI-10.49. The initial quantum efficiency of abietic acid is 0.471 and the relationship between the activation energy (E_a) of abietic acid and the natural logarithm of the light intensity (lnI) is also linear: E_a=-7.549lnI+60.02.

Key words: Abietic acid, Rosin, Photo-oxidation, Kinetics, Rate constant

刘雄民, 秦荣秀, 黄品鲜, 刘珈伶, 马丽, 李伟光. 枞酸和松香在紫外光辐照下的氧化反应动力学[J]. 物理化学学报, 2010, 26(08), 2115-2120. doi: 10.3866/PKU.WHXB20100832

LIU Xiong-Min, QIN Rong-Xiu, HUANG Pin-Xian, LIU Jia-Ling, MA Li, LI Wei-Guang. Oxidation Reaction Kinetics of Abietic Acid and Rosin under Ultraviolet Light Irradiation[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26(08), 2115-2120. doi: 10.3866/PKU.WHXB20100832

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB20100832

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2010/V26/I08/2115

参考文献

[1] Song, Z. Q. Chemistry and Industry of Forest Products, 2004, 24 (supplement): 7 [宋湛谦. 林产化学与工业, 2004, 24(增刊): 7]
[2] Zhang, Z. G.; Huang, J. M.; Kang, D. H. Journal of Nanchang University (Natural Science), 2000, 24(3): 274 [张招贵, 黄精美, 康冬华. 南昌大学学报: 理科版, 2000, 24(3): 274]
[3] Chen, X. H. Chemical World, 2005, (6): 344 [陈学恒. 化学世界, 2005, (6): 344]
[4] Song, Z. Q.; Wang, Z. H.; Tang, Y. D. Fine and Specialty Chemicals, 2000, 9(18): 21 [宋湛谦, 王振洪, 唐元达. 精细与专用化学品, 2000, 9(18): 21]
[5] Zhang, G. Y. China Pulp & Paper, 2005, 24(10): 57 [张国运. 中国造纸, 2005, 24(10): 57]
[6] Harris, G. C. Org. Synth., 1952, 32(1): 1
[7] Wang, T.; Su, Z. A. Chemistry & Industry of Forest Products, 1991, 11(3): 173 [王涛, 粟子安. 林产化学与工业, 1991, 11 (3): 173]
[8] Qin, R. X.; Huang, P. X.; Liu, X. M.; Ma, L.; Wu, Y. L. Chem. J. Chin. Univ., 2009, 30(5): 954 [秦荣秀, 黄品鲜, 刘雄民, 马丽, 吴晏玲. 高等学校化学学报, 2009, 30(5): 954]
[9] Muthuramu, K.; Ramamurthy, V. J. Org. Chem., 1982, 47(10): 3976
[10] Li, C. M.; Hou, J.; Yu, Y.; Pan, X. X.; Hou, H. Q. Environmental Chemistry, 2000, 19(1): 18 [李朝敏, 侯健, 于勇, 潘循皙, 侯惠奇. 环境化学, 2000, 19(1): 18]
[11] Zhang, J. C.; Wang, D. Y. Modern photochemistry. Beijing: Chemical Industry Press, 2006: 137-255 [张建成, 王夺元. 现代光化学. 北京: 化学工业出版社, 2006: 137-255]
[12] Song, W.; Jiang, L. P.; Wang, Y.; Li, R. Q. Journal of Tianjin University, 2004, 37(11): 959 [宋威, 蒋龙平, 王颖, 李润卿. 天津大学学报, 2004, 37(11): 959]
[13] Moore, R. N.; Lawrence, R. V. J. Am. Chem. Soc., 1958, 80(6): 1438
[14] Moore, R. N.; Lawrence, R. V. J. Am. Chem. Soc., 1960, 82(7): 1734
[15] Moore, R. N.; Lawrence, R. V. J. Am. Chem. Soc., 1961, 83(10): 2563
[16] Schuller, W. H.; Minor, J. C.; Lawrence, R. V. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 1964, 3(2): 97
[17] Barbara, G.; Ana, M. L.; Joao, M. C.; Sundaresan, P.; Henry, S. R. Tetrahedron Computer Methodology, 1988, 1(2): 133
[18] Wang, S. H.; Chen, D. W. Acta Phys. -Chim. Sin., 1998, 14(5): 458 [王素华, 陈德文. 物理化学学报, 1998, 14(5): 458]
[19] Harris, G. C.; Sanderson, T. F. J. Am. Chem. Soc., 1948, 70(1): 334
[20] Liu, S. C. Advanced physics chemistry. Zhengzhou: Zhengzhou Univercity Press, 2005: 35-37 [刘寿长. 高等物理化学. 郑州: 郑州大学出版社, 2005: 35-37]
[21] Qin, R. X.; Liu, X. M.; Ma, L.; Wu, Y. L. Applied Chemical Industry, 2008, 37(11): 1381 [秦荣秀, 刘雄民, 马丽, 吴晏玲. 应用化工, 2008, 37(11): 1381]
[22] Xu, Y. Chemical reaction kinetics. Beijing: Chemical Industry Press, 2005: 203-205 [许越. 化学反应动力学. 北京: 化学工业出版社, 2005: 203-205]
[23] Cui, W. Q.; Feng, L. R.; Xu, C. H.; Lü, S. J.; Qiu, F. L. Acta Chim. Sin., 2005, 63(3): 203 [崔文权, 冯良荣, 徐成华, 吕绍洁, 邱发礼. 化学学报, 2005, 63(3): 203]
[24] Song, Z. Q. Journal of Chemical Industry of Forest Products (Bimonthly), 2002, 36(4): 29 [宋湛谦. 林产化工通讯, 2002, 36 (4): 29]
[25] Wang, S. F. Chemistry and Industry of Forest Products, 2007, 27 (32): 31 [王石发. 林产化学与工业, 2007, 27(32): 31]

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[10]	王云飞, 刘建华, 于美, 钟锦岩, 周琪森, 邱俊明, 张晓亮. SnO₂表面卤化提高钙钛矿太阳能电池光伏性能[J]. 物理化学学报, 2021, 37(3): 2006030 - .
[11]	陈文琼, 关永吉, 张姣, 裴俊捷, 张晓萍, 邓友全. 外电场作用下离子液体振动光谱变化的分子动力学模拟研究[J]. 物理化学学报, 2021, 37(10): 2001004 - .
[12]	任宁,王昉,张建军,郑新芳. 热分析动力学研究方法的新进展[J]. 物理化学学报, 2020, 36(6): 1905062 - .
[13]	张婷,李翠翠,王伟,郭兆琦,庞爱民,马海霞. 三维氧化铁/石墨烯的构建及其对CL-20的热分解性能的影响[J]. 物理化学学报, 2020, 36(6): 1905048 - .
[14]	苗静,郭睿凤,刘志宏. BaO∙4B₂O₃∙5H₂O纳米材料的制备及其对聚丙烯阻燃性能的热分解动力学方法评价[J]. 物理化学学报, 2020, 36(6): 1905052 - .
[15]	谢文,周莲娇,徐娟,郭清莲,蒋风雷,刘义. 生物热化学和热动力学研究进展[J]. 物理化学学报, 2020, 36(6): 1905051 - .