氧化镁铵盐法制备高纯过氧化镁

氧化镁铵盐法制备高纯过氧化镁
朱海丽;吴小王
【摘要】在氯化铵溶液体系中,以氧化镁,过氧化氢为原料,制备高纯过氧化镁。

研究表明采用氧化镁活性大于100,氯化铵/氧化镁不小于10%,过氧化氢：氧化镁不小于4∶1,反应温度大于40℃情况下,反应时间不小于30 min,可制备出纯度大于90%的过氧化镁。

%In ammonium chloride solution,magnesium oxide and hydrogen peroxide as raw material,high purity magnesium peroxide was prepared.The results showed that using magnesium oxide activity was greater than 100,ammonium chloride and magnesium oxide was not less than 10%,hydrogen peroxide to magnesium oxide was not less than 4：1,the reaction temperature was higher than 40 ℃,and the reaction time was not less than 30 min,with magnesium peroxide purity above 90%.【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2011(039)020
【总页数】2页(P64-65)
【关键词】氧化镁;氯化铵;过氧化镁;缓冲溶液
【作者】朱海丽;吴小王
【作者单位】青海中信国安科技发展有限公司,青海格尔木816000;青海中信国安科技发展有限公司,青海格尔木816000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ132.2
过氧化镁又名二氧化镁，英文名为Magnesium Peroxide，是一种固体无机过氧化物，其分子式为MgO2。

它系白色粉末，无臭，几乎无味，不溶于水，易溶于稀酸［1］。

它与水或潮湿的空气接触，会缓慢而稳定地释放氧气，溶于酸后则产生过氧化氢。

过氧化镁是一种镁精细化工产品，在医学上可被用来作为解酸剂、防发酵剂来治疗消化不良、胃酸过多、肠内异常发酵等疾病［2］。

在环境保护方面可以作为释氧化合物，治理土壤及地下水污染，促进污染的生物修复。

在纺织行业可以作为纤维抗菌剂，织物漂白剂。

过氧化镁还在矿业，化妆品行业及农业等领域均有广泛应用［1］。

随着人们对过氧化镁的特性及用途的了解不断加深，越来越多的科研院所和生产企业开始关注过氧化镁的生产工艺和应用。

美国CA数据库显示截至2009年国内外相继发表过氧化镁文献多达409篇，遗憾的是只有极少部分文献涉及过氧化镁制备工艺研究。

前人研究工作表明，以氧化镁、氢氧化镁和过氧化氢为原料制备的过氧化镁含量一般在30% ～60%之间，以可溶性镁盐、氨水和过氧化氢为原料制备的过氧化镁含量则不超过30%，因此市场上工业过氧化镁产品只有25%和50%两种规格［2－3］。

高纯过氧化镁(主含量大于90%)生产技术的不仅是国内外过氧化镁研究制备工艺空白，更是生产企业界亟须解决的技术难题。

本工艺在前人的研究基础上，采用氧化镁和过氧化氢为原料，在氯化铵缓冲溶液中合成，降低了过氧化镁制备体系的pH 波动幅度，极大提高了过氧化镁产品品质，成功制备纯度大于90%的过氧化镁产品，为高纯过氧化镁产品生产提供了技术支持。

1.1 原料和仪器
DF－101S型集热式恒温磁力搅拌器，SHZ－D(Ⅲ)型循环水式真空泵，巩义市予华仪器有限责任公司;T6328B电子分析天平，上海天平仪器厂。

活性氧化镁，天津市博迪化工有限公司;氯化铵，天津大茂化学试剂厂;30%双氧水。

1.2 实验方法
取一定量的氯化铵和稳定剂溶解在双氧水中，配置成pH值在5～6之间的缓冲反应溶液，向缓冲溶液中缓慢加入活性氧化镁，恒温水浴锅中反应一定时间后过滤，干燥，研磨分析过氧化镁产品纯度。

1.3 分析方法
过氧化镁纯度测定用碘量法［4－5］。

称取0.1 g左右的样品，放置在250 m L
碘量瓶中，加入15 m L质量分数为30%的碘化钾溶液和25 mL浓盐酸，震荡使
试样溶解，塞上瓶塞摇匀，在暗处静置5 min，然后用0.1 mol/L硫代硫酸钠钠标准溶液滴定，当溶液黄色快退去时加入淀粉指示剂，亟须滴定至蓝色消退。

产品中过氧化镁的纯度X的计算公式如下式:
式中:c——硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，mol/L
V——硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，L
M——过氧化镁的摩尔质量，g/mol
M——所取样品的质量，g
2.1 氯化铵用量对过氧化镁纯度影响
以 100 g 活性氧化镁为基础，称取 0 g，1 g，5 g，10 g，20 g，50 g的氯化铵，与400 g 30%的双氧水反应。

图1显示，随着氯化铵用量的增加，产品中过氧化
镁的纯度迅速提高，但是加入过多的氯化铵对产品纯度提高贡献不大。

此外，没有用氯化铵反应制备的过氧化镁的纯度为28%，不超过30%，氯化铵用量大于10%后产品的纯度变可以达到90%以上。

2.2 氧化镁活性对过氧化镁纯度影响
反应物的活性对于合成反应有着一定影响。

比较活性值为50，100，150，200的系列氧化镁，考察不同活性氧化镁制备的过氧化镁纯度。

图2显示过低和过高活
性的氧化镁制备的过氧化镁纯度都不能达到较高纯度。

过低活性的氧化镁可能是由于部分氧化镁没有反应造成过氧化镁纯度低，高高活性的氧化镁可能是因为水合现象和团聚严重导致过氧化镁产出率低。

实验结果认为当氧化镁活性在100左右便
可以满足制备工艺要求。

2.3 双氧水用量对过氧化镁纯度影响
一般工业原料双氧水浓度为30%，采用的双氧水:氧化镁质量比在2∶1，3∶1，4∶1，5∶1四种系列比较产品纯度。

图3显示，当双氧水∶氧化镁质量比在4∶1时变可以满足高纯过氧化镁生产工艺。

较低比例实验搅拌过程中粘度过大，较高比例对于双氧水原料造成浪费。

2.4 稳定剂用量对过氧化镁纯度影响
过氧化物在制备，干燥及保存过程中都需要添加磷酸盐作为稳定剂来降低过氧化镁分解率，从而提高过氧化镁的纯度。

过氧化镁工业常用的磷酸氢钠(Na2 HPO4)具有价格低廉，使用方便等优点。

稳定剂添加量一般以100 g氧化镁为基础。

表1
显示稳定剂的用量为反应氧化镁的0.1%便可以满足要求，添加过量的稳定剂并不能显著提高过氧化镁纯度。

以活性氧化镁和双氧水为原料，用氯化铵作为反应体系的缓冲剂，磷酸氢钠作为产品的稳定剂，可以制备出高纯的过氧化镁。

实验表明，当选用氧化镁活性为100
左右与浓度为305双氧水4∶1质量比原料配比，添加氧化镁质量10%左右的氯
化钠和0.1%的磷酸氢钠，40℃下搅拌反应30 min，过滤干燥后变可以制备出纯
度在94%以上的过氧化镁。

【相关文献】
［1］徐克庄.过氧化镁应用开发的现状与前景－兼论信息情报工作的重要性［J］.杭州化工，2010，40(2):1 －3.
［2］陶华西.过氧化镁的制备方法:中国，1370736A［P］.2002 －09 －25.
［3］胡庆福.镁化合物生产与应用［M］.北京:化学工业出版社，2004:135－137.
［4］Giamello E，Calosso L，Fubini B.Evidence of stable hydroxyl radicals and other oxygen radical species generated by interaction of hydrogen peroxide with magnesium oxid［J］.J.Phys.chem.，1993，97(21):5 735－5 740.
［5］吴莉莉，赵青，李群芳.过氧化钙的碘量分析法［J］.西南民族学院报:自然科学版，2000，26(1):105 －107.。