اكتشف تفاعل الفنتون من قبل العالم Fentone H.J.H في عام 1894 ⁽¹⁾ بعد ذلك وضعت الميكانيكية المقترحة له من قبل العالم Haber-Weis ⁽²⁾ إذ أكد على اكفأ العوامل المؤكسدة في تفاعل الفنتون هو جذر الهيدروكسيل الحر^(3-4).

Mⁿ⁺ + H₂O₂               M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺ + ^-OH + ^.OH ……….(1-36)

حيث إن M = عنصر انتقالي مثل الحديد أو النحاس .

تتضمن ميكانيكية تكسير بيروكسيد الهدروجين في المحاليل الحامضية المتجانسة بغياب الضوء أو بغياب ليكاندات التعقيد تكوين جذر الهيدروكسيل الحر (^.OH) وهيدروكسي بيروكسي (HO^.₂/O₂^-)^(6-5) . يحدث أعادة توليد الفلز باتجاهات مختلفة ولكن الفرضية الأكثر قبولاً هي :

Fe⁺² + H₂O₂                  Fe⁺³ + OH^- + ^.OH………(1-37)

Fe⁺³ + H₂O₂                  Fe⁺² + HO₂^. + H⁺……….(1-38)

Fe⁺² +^.OH                  Fe⁺³ + ^-OH ………………….(1-39)

^.OH + H₂O₂                  HO^.₂ + H₂O ……………….(1-40)

Fe⁺³ + HO^.₂                     Fe⁺² + H⁺ + O₂…………….(1-41)

Fe⁺³ + ^.O^-2                 Fe⁺² + O₂……..…………….(1-42)

Fe⁺² + HO₂^.                          Fe⁺³ + HO^-₂….…………….(1-43)

يزداد معدل سرع تفاعلات الفنتون بقوة عند التشعيع بضوء (UV/visible)^(8-7) , وتستمر الدورة بتفاعل ايون الحديديك مع بيروكسيد الهيدروجين لتوليد جذر هيدروكسيل ثنائي وايون الحديدوز⁽⁹⁾.

Fe⁺³ +H₂O_2­ + hv                 Fe⁺² + ^.OH₂….……….(1-44)

تعتمد تفاعلات الفنتون والفوتو فنتون على تركيز بيروكسيد الهيدروجين وآيون الحديد المضاف والرقم الهيدروجيني فقط ,  إذ ان أعلى فعالية لعامل المحفز في انظمة الفنتون والفوتو فنتون تحدث عند   pH =2.8 لأنه عندها يتم توليد جذر الهيدروكسيل الحر وعند pH أعلى من 4 فإن عملية التكسير تنخفض بقوة وذلك لترسيب ايون الحديد على شكل هيدروكسيدات^(10-11) . أن التركيز الأمثل لبيروكسيد الهيدروجين يعتمد على طبيعة وتركيز المركب المراد معالجته وتركيز ايون الحديد أن زيادة تركيز ايون الحديد عن التركيز الأمثل يزيد من العكورة وبعدها يقليل من فعالية عملية التكسير , ان النسبة المثلى لبيروكسيد الهيدروجين على الحديد (H₂O₂/Fe) هي بين 10-25 ^(12-13).

--------------------------------------------------------------------------------------------------

1- R. Bauer , Catalysis Today, 53 , 144 ( 1999 ).

2- H. J. H. Fentone , J. Chem. Soc. Trans., 65, 910 ( 1994 ).

3- W. G. Haber, J. Waiser, J. Proc. Roy. Soc. London, A147, 332 (1934) .

4- A. Y. Sycher, V. G. Isak , Reussian Chemical Reviews , 64 (12) , 1129 ( 1995 ).

5- J. Prousek , J. Chem. Lisy., 89, 21 ( 1995 ).

6- J. De Laat , H. Gallard , Environmental Science and Technology ,33 , 2732 ( 1999 ).

7- H. Gallard , J. De Laat , Water Research , 34 ( 12 ) , 3116 (2000).

8- G. Rupert, R. Bauer, B. Buyet, G. Heisler, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 73, 78 ( 1993 ).

9- J. Bandara, J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 99 ( 1 ), 66 (1996 ).

10- B. C. Faust , J. Hoigne, Fog and rain . Atoms. Environ., 24 A ( 1 ) , 89 ( 1990 ) .

11- N. Y. Ghaly. Waste Management , 21, 47 ( 2001 ).

12- W. Z. Tang , C. P. Haung , Environ. Technol. , 17 , 1378 (1996).

13- S. M. Kim , S. U. Geissen , A. Vogelpohl , Water Science and Technology , 35 ( 4 ) , 248 ( 1997 ).