Identifizierung und Charakterisierung der peroxidischen Reaktionsprodukte bei der Ozonisierung organischer Wasserinhaltsstoffe

Jutta Etzel
1993
Kurzfassung Wasserstoffperoxid und organische Peroxide werden als Oxidationsprodukte bei der Ozonisierung organischer Wasserinhaltsstoffe gebildet. Die analytische Unterscheidung der beiden Peroxide beruhte auf der kolorimetrischen Methode nach Eisenberg. Wie durch stopped-flow-Messungen gezeigt werden konnte, reagiert Wasserstoffperoxid innerhalb von zehn Sekunden vollständig mit Titanylsulfat, während organische Peroxide eine langsamere Farbentwicklung zeigen. Es wurden wäßrige Lösungen
more » ... gesättigter Carbonsäuren (Maleinsäure, Crotonsäure, Acrylsäure und 3,3-Dimethylacrylsäure) untersucht. Nach Ozonung konnten a-Hydroxyhydroperoxide mittels spektroskopischer und chromategraphischer Methoden identifiziert werden. Außerdem wurden wäßrige Huminsäurelösungen, biologisch geklärtes Abwasser und Flußwasser aus Rhein und Neckar mit Ozon behandelt, wobei aufkonzentrierte Lösungen eingesetzt wurden. Die Ergebnisse wurden auf einen DOC-Gehalt von 1 mg/1 C bezogen. Dabei wurde neben 0,2 bis 0,6 ,umol einer peroxidischen Komponente, die schnell mit Titanylsulfat reagiert 0,05 ,umol einer Komponente gefunden, die langsam mit Titanylsulfat reagiert. Untersuchungen über die Stabilität der langsamer reagierenden Species zeigten, daß im neutralen, wäßrigen Medium ein Zerfall innerhalb weniger Stunden stattfindet. Abstract ldentification and characterization of peroxidic products formed during ozonation of organic substances in water Hydrogen peroxide and organic peroxides are formed as oxidation products during ozonation of aqueous solutions of organic substances. The analytical differentiation between these peroxides is based on the colorimetric method of Eisenberg. While hydrogen peroxide reacts completely with titanium sulfate within ten seconds, as shown by stoppedflow measurements, a siewer colour development is observed with organic peroxides. Aqueous solutions of a,ß-unsaturated carbonic acids (maleic acid, crotonic acid, acrylic acid and 3,3 dimethylacrylic acid) were tested. After ozonation some a-hydroxyhydroperoxides could be identified by means of spectroscopic and Chromatographie methods. Aqueous solutions of humic acids, biologically treated wastewater and water from the rivers Rhine and Neckar were also treated with ozone. ln these cases the solutions had been concentrated before ozonation. The results were related to a DOC-content of 1 mg/1 C. 0.2 to 0.6 ,umol of a peroxidic compound, which reacts quickly with titanium sulfate, and 0.05 ,umol of a compound, which reacts slowly with titanium sulfate, had been detected. Examinations on the stability of the siewer reacting species showed that it decomposes in neutral aqueous solution within some hours. I J + HCDOH Kohlensäure Ameisensäure Reaktionsschema 3: Ozonisierung von Maleinsäure.
doi:10.5445/ir/10693 fatcat:xhfmt47cvzfepc7w2v7frmcwse