Mn(Ⅱ)催化硝酸氧化草酸反应动力学及机理

为明确反应机理和反应历程,优化反应工艺条件,开展了在硝酸体系中以草酸为还原剂、Mn~(2+)为催化剂催化硝酸氧化草酸的动力学研究。通过考察草酸浓度、硝酸浓度等反应条件对反应过程的影响,确定了该反应的初始动力学速率方程为:-dc(H_2C_2O_4)/dt=kc~(0.7840)(H_2C_2O_4)c~(0.3192)(HNO_3),在393 K时,反应速率常数k=3.0×10~(-3)(mol/L)~(-0.1032)/min。研究了Mn~(2+)和亚硝酸钠浓度对反应速率的影响,结果表明,Mn~(2+)浓度在0.008～0.020 mol/L范围内,Mn~(2+)的反应级数为0.6742,Mn~(2+)和亚硝酸钠浓度的增加对初始草酸消耗速率有促进作用,并在此基础上推测了可能的反应机理,认为Mn~(2+)促进了亚硝酸的生成,产物亚硝酸与草酸发生次级氧化还原反应从而促进了草酸的分解。