「水素供与体とは何者なのか?」


私は前々から水素供 与体というものが気にはなっていました。
脱窒には水素供与体が必要なんだよ」
そんな話を聞きつつ数年・・・
いい加減に理解しとかなきゃマズイかなと思いました。
水素供与体とは一般的にメタノールで!ん?エタノール?どっち?
硫黄でもいけるって事も理解はしてるけど・・・
そんなあなたと自分のために調べてみました。

では、水素供与体とは何なのかといいますと。
水素供与体とは水素を供与するもの
つまり、水素を与えることが出 来るものなのです。

逆に受け取る側を水素受容体といいます。

私の知る限り水素供与体には
メタノール(CHOH)や硫黄(S)があります。
アルコールつまり酒でもいけます。

で、ここまで来て賢い人ならこう思うかも・・・
「おいこら!硫黄に水素は無いぞ!」
そういえばそうだ・・・

でも、脱窒のときに硫黄を水素供与体として用いたような・・・
おそらく、水素供与体として使ったのではなくて
水素供与体の代わりとして使ったって事かもしれません。

そこで調べたところによると
硫黄は電子供与体ではないかと
いう結論に至りました。
水素供与体も電子供与体の一部のようですから・・・・

とにかく、メタノールとか硫黄を使うと脱窒出来るのです。
なぜかといいますと・・・
理論を化学式で以下に示します。

「水素供与体(エタノール等)の場合」
@亜硝酸脱窒反応
  2NO + 3H → N2 + 2OH  + 2HO

A硝酸脱窒反応
  2NO + 5H → N2 + 2OH  + 4H2O

上の様に亜硝酸と硝酸に水素が結合して窒素(N2になります。
このときの水素(3Hと5H水素供与体なのです。
水素供与体には処理水中のBODも利用できます。
あと、気づいた人がいたかどうかは分かりませんが。
反応後に水酸化物イオン(OHが発生していますので。
処理水のpHはアルカリになります。
このことで硝化に利用されたアルカリ度の半分が回収されるそうです。

「硫黄(S)の場合」
4NO + 3S → 2N2 + 3SO2 −

上の様に硝酸に硫黄が結合して窒素になります。
この際、硫酸イオン(SO2−が発生するので
pHは酸性に向かいます。
ただし某企業の開発したある物には。
カルシウム(Ca)が入っている為に
硫酸イオンとカルシウムが結合し硫酸カルシウム(石膏:CaSO)を
生成するため酸性化を防止するそうです。

以上が一般的な脱窒の水素供与体・電子供与体の説明です。
他にもいろんな水素供与体・電子供与体があるようです。

理解できましたでしょうか?

こんな話じゃ満足できない?
では参考に梅津先生の水素供与体に関する話をご覧ください。
「なんで陸上海水魚なんてやっ ての?」→http://spokon.net/umetsu/topics/fish/katari.htm
「EEL−NEWS:脱窒話 No.1」→http://www.spokon.net/eelnews//2004/09/0916a.htm
「EEL−NEWS:脱窒話 No.2」→http://www.spokon.net/eelnews//2004/09/0917a.htm
「EEL−NEWS:脱窒話 No.3」→http://www.spokon.net/eelnews//2004/09/0918b.htm
「EEL−NEWS:脱窒話 No.4」→http://www.spokon.net/eelnews//2004/09/0919a.htm
「EEL−NEWS:連続処 理とバッチ処理」→http://www.spokon.net/eelnews//2004/07/0726a.htm
「EEL−NEWS:たこ現 る!」→http://www.spokon.net/eelnews//2004/09/0925b.htm

以上です。

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