許 多 酚 類 化 合 物 在 臭 氧 化 過 程 中 會 產 生 色 度 問 題 。 在 本 研 究 中 ， 其 色 度 變 化 情 形 大 約 可 以 分 為 兩 種 ， 分 別 敘 述 如 下 ：
（ 1） 2-CP 與 4-MP
對 於 2-CP 與 4-MP 而 言，在 臭 氧 化 過 程 中 其 色 度 會 有 最 大 值 出 現 。 例 如 Fig. 4.1-14 為 2-CP 於 臭 氧 化 過 程 中 水 溶 液 色 度 的 變 化 情 形 ， 由 圖 可 看 出 在 不 同 的 pH 值 下 ， 其 ADMI 變 化 的 情 形 亦 有 所 不 同 ， 但 不 論 在 何 種 pH 值 下 均 發 現 ， 水 溶 液 之 色 度 均 會 累 積 至 一 最 大 值 然 後 再 逐 漸 的 下 降 。 由 於 在 本 實 驗 之 條 件 下 ， 2-CP 溶 於 水 中 並 不 會 發 出 顏 色 ， 故 色 度 的 累 積 乃 是 由 於 反 應 中 生 成 一 些 有 色 的 中 間 產 物 使 ADMI 上 升，如 hydroquinone、catechol、chlorohydroquinone、
quinone、 1,2,4-benzenetriol 等 。 而 上 述 這 些 中 間 產 物 本 身 的 顏 色 均 會 隨 著 pH 值 上 升 而 增 加（ Hsu et al., 2003），造 成 pH 值 的 提 高 會 有 較 高 之 色 度 最 大 值 產 生 。 另 外 ， 文 獻 中 亦 指 出 在 中 鹼 性 條 件 下 ， 經 由 自 由 基 的 攻 擊 將 產 生 氧 化 偶 合 的 機 制 ， 產 生 大 分 子 量 的 coupling compounds， 使 色 度 問 題 更 為 嚴 重（ Duguet et al., 1987）。 對 於 4-MP 而 言 ， 其 臭 氧 化 過 程 中 色 度 的 變 化 與 2-CP 類 似， 而 會 有 最 大 ADMI 值 出 現 然 後 再 逐 漸 下 降 。
（ 2） 4-NP
相 對 於 2-CP 與 4-MP， 4-NP 水 溶 液 於 臭 氧 化 過 程 中 的 色 度 變 化 有 著 不 同 的 行 為 。 Fig. 4.1-15 為 4-NP 於 臭 氧 化 過 程 中 水 溶 液 色 度 的 變 化 情 形 ， 圖 中 清 楚 的 顯 示 在 pH 3 時 其 ADMI 有 一 最 大 值 出 現 。 初 始 的 4-NP 溶 液 的 顏 色 是 來 自 於 4-nitrophenolate ion 的 共 振 效 應
（ Carey, 1992）， 在 pH 3 時 由 於 4-NP（ pKa = 7.15） 幾 乎 以 分 子 狀 態 存 在 於 水 溶 液 中，因 此 其 水 溶 液 幾 乎 為 無 色，因 此 ADMI 上 升 的 原 因 為 臭 氧 化 過 程 中 產 生 有 顏 色 的 中 間 產 物 如 4-nitrocatechol、quinone 及 1,2,4-benzenetriol 等 ， 導 致 水 溶 液 的 色 度 上 升 ， 隨 著 這 些 有 顏 色 的 中 間 產 物 被 臭 氧 所 分 解 ， 水 溶 液 的 色 度 值 就 會 降 低 。 然 而 在 pH 7 及 10
時 ， 初 始 的 4-NP 水 溶 液 具 有 非 常 強 烈 的 顏 色 ， 其 中 在 pH 10 時 其 顏 色 又 比 在 pH 7 時 為 強 烈，這 是 因 為 pH 提 高 會 增 加 4-NP 的 解 離 程 度，
使 得 色 度 提 高 。 Fig. 4.1-15 也 顯 示 了 在 pH 7 及 10 時 ， ADMI 變 化 為 單 調 的 下 降 。 明 顯 地 ， 與 初 始 的 4-NP 水 溶 液 的 高 色 度 相 比 ， 在 pH 7 及 10 的 臭 氧 化 過 程 中 所 產 生 的 中 間 產 物 的 色 度 可 以 忽 略 ， 亦 即 水 溶 液 的 色 度 可 視 為 均 來 自 於 4-NP 本 身。又 因 4-NP 在 pH 7 及 10 下 的 去 除 速 率 幾 乎 一 樣（ Fig. 4.1-2），因 此 其 色 度 去 除 所 需 的 時 間 非 常 接 近 。
另 外 ， 對 於 2-CP 與 4-MP 而 言 ， 在 臭 氧 化 過 程 中 其 ADMI 均 會 出 現 最 大 值 ， 而 且 造 成 色 度 的 中 間 產 物 都 是 芳 香 烴 化 合 物 （ 如 quinone 、 chlorohydroquinone 、 1,2,4-benzenetriol 、 hydroquinone 及 catechol 等 等 ）。因 此，對 於 2-CP 與 4-MP 而 言，在 臭 氧 化 過 程 中 ADMI 的 變 化 可 視 為 芳 香 烴 中 間 產 物 的 累 積 量 指 標 。
Fig. 4.1-14 The variation of ADMI value during the ozonation of 2-CP (CP0 = 3 mM, Qg = 210 NL/h, N = 1500 min-1,
C
O,i3 = 20
±
0.1 mg/NL).0 20 40 60 80 100
t (min)
0 400 800 1200 1600 2000
ADM I v al u e
pH = 3 pH = 7 pH = 10
Fig. 4.1-15 The variation of ADMI value during the ozonation of 4-NP (CP0 = 3 mM, Qg = 210 NL/h, N = 1500 min-1,
C
O,i3 = 20
±
0.1 mg/NL).0 40 80 120 160
t (min)
0 10000 20000 30000 40000
A D MI va lu e
pH = 3 pH = 7 pH = 10
0 40 80 120 160 200