我們知道，黃腐酸是腐殖質的主要組成物質，腐殖質里黃腐酸(FA)的含量高達90％。通過研究和試驗表明，二氧化氯與黃腐酸幾乎不生成氯仿，而液氯與黃腐酸反應，則會生成大量氯仿。而且，氯仿的生成量隨著液氯的投加量和水中腐殖質含量的增加而增加。間苯二酚是黃腐酸中最多、最基本的部分，一般用它代表黃腐酸來說明二氧化氯和氯的作用機理。
二氧化氯與間苯二酚的反應的最后產物是有機酸、水和二氧化碳，通過反應，二氧化氯則被還原成氯離子。由此可見，二氧化氯與黃腐酸等有機物的反應是以氧化還原反應為主，沒有氯代物生成。液氯與黃腐酸的作用機理主要表現在液氯與間苯二酚的反應過程：
由此可見，液氯與水中黃腐酸等有機物發生反應是以親電取代反應為主，反應結果生成大量的氯仿和有機氯代物等有害物質。因此，二氧化氯對酚類化合物都有比較好的去除效果。例如當二氧化氯的投加量為5.0㎎/L時，它對間苯二酚、簡苯三酚的去除率都在90%以上；而當氯的投加量和二氧化氯相同時，它的去除率只有60%左右。二氧化氯對間甲酚的去除率為50%；而氯對它的去除率只有30%左右。
因為二氧化氯與酚類化合物所產生的是“氧化還原反應”，所以不會形成氯代酚；而氯與酚類化合物所產生的是“取代反應”，所以會形成氯代酚。
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