过氧化钠
过氧化钠
过氧化钠Na2O2一般指过氧化钠过氧化钠是钠在氧气或空气中燃烧的产物之一，纯品过氧化钠为白色，但一般见到的过氧化钠呈淡黄色，原因是反应过程中生成了少量超氧化钠。
过氧化钠易潮解、有腐蚀性，应密封保存。
过氧化钠具有强氧化性，可以用来漂白纺织类物品、麦杆、羽毛等。
中文名过氧化钠英文名Sodium peroxide化学式Na2O2分子量79.7983CAS登录号1313-60-6EINECS登录号215-209-4[1]熔点460℃[1]沸点657℃[1]水溶性与水剧烈反应[1]密度2.8 g/cm3外观白色至黄色粉末应用氧气发生剂、漂白剂[2]安全性描述S：S7/8-S37/39[1]危险性符号R：R7-R14-R26/27/28-R29-R41[1]危险性描述强氧化性、与水反应比热容89.37 J/mol K[1]标准熵值95 J·mol−1·K−1[3]标准生成热−515 kJ·mol−1[3]吉布斯自由能-446.9 kJ/mol1理化性质物理性质固体（粉末）纯的过氧化钠为白色，易吸潮，溶于乙醇、水和酸（本质是与其发生反应），难溶于碱。
燃烧法制备的过氧化钠其中常含有10%的超氧化钠而显淡黄色，密度为2.805g/cm3，熔点为460℃[4]，沸点657℃[1]。
其水合物有Na2O2‧2H2O和Na2O2‧8H2O两种。
化学性质过氧化钠是离子化合物，其中氧元素显-1价，钠元素显+1价，可以把过氧化钠溶解在低温的硫酸中，然后减压蒸馏即可得到过氧化氢（H2O2）：过氧化钠可与水、酸反应，生成氢氧化钠和过氧化氢（过氧化氢会分解成水和氧气），也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
[2] 过氧化钠还能氧化一些金属。
例如，熔融的过氧化钠能把铁氧化成高铁酸根；能将一些不溶于酸的矿石共熔使矿石分解。
在碱性环境中，过氧化钠可以把化合物中+3价的砷（As）氧化成+5价，把+3价的铬（Cr）氧化成+6价。
过氧化钠的化学式
过氧化钠的化学式
过氧化钠的化学式是Na2O2。
下面对过氧化钠的性质、制备、用途等方面进行详细介绍。
一、性质
1.物理性质
过氧化钠是无色至浅黄色晶体或粉末，密度为2.805 g/cm³，在水中溶解度较高，在25℃时溶解度为64 g/100 mL水。
2.化学性质
过氧化钠是一种强氧化剂，可以与许多物质发生反应，例如能与硝酸银反应，产生沉淀。
在水中分解为氧气和氢氧化钠。
二、制备
1.饱和透氧化氢水溶液法
将饱和透氧化氢水溶液与碳酸钠或氢氧化钠反应，可以得到过氧化钠。
2.电解法
将饱和氯化钠溶液电解制备出碳酸钠，再将碳酸钠与过氧化氢反应，制备出过氧化钠。
三、用途
1.漂白剂
过氧化钠是一种常用的漂白剂，可以用于纸浆、纺织品、食品等的漂白处理，也可以用于水处理中的漂白。
2.氧化剂
过氧化钠是一种强氧化剂，可以用于有机合成反应中的氧化剂，例如可用于苯乙烯的氧化反应。
3.防火剂
过氧化钠可以作为防火剂使用，可添加到聚合物中，能够增加其抗燃性。
4.医药用途
过氧化钠还具有一定的消毒、杀菌效果，在医药方面也有一定的应用。
例如可以用于牙齿漂白、口腔清洁等方面。
总之，过氧化钠作为一种常用的漂白剂和氧化剂，在工业生产和生活中有着广泛的应用。
过氧化钠方程式
过氧化钠方程式
过氧化钠方程式是一个化学反应，它描述了过氧化钠的分解过程。
过氧化钠原子是一种活性的氧化剂，具有良好的氧化性能，在水溶液中可以分解水分子，生成氢氧化钠和氧气。
过氧化钠方程式可以表示为：
2 NaOCl → 2 NaCl + O2
其中，NaOCl表示过氧化钠，NaCl表示氯化钠，O2表示氧气。
从过氧化钠方程式可以看出，当过氧化钠与水接触时，它会分解水分子，并释放出氧气，也就是一种氧化过程。
过氧化钠方程式是一个反应，它描述了过氧化钠分解水分子的过程，同时释放出氧气。
这一过程可以用来抑制有害生物的生长，消除水中的有机物，净化水质，以及用于消毒和杀菌。
此外，这一反应还可以用于破坏水中的有毒物质，降低水体中污染物的浓度，以及清除水体中沉积物和有机污染物。
由于过氧化钠方程式可以有效地清洁水质，因此在水处理中得到了广泛应用。
它可以用来清洗水源，消除水中的有毒物质，除去水中的细菌，消除有害微生物，以及净化水质，以达到良好的水质要求。
此外，过氧化钠方程式还可以用于工业废水的处理，以减少对水资源的污染。
从上面可以看出，过氧化钠方程式是一个重要的反应，它可以用来清洗水质，消除有害微生物，除去水中的细菌，以及处理工业废水。
这些都是为了达到良好的水质要求，保护我们的水资源，减少对水资源的污染。
因此，过氧化钠方程式对环境保护也起到了重要作用。
过氧化钠
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸、心跳停止，立即进行心肺复苏术。就医。
食入：漱口，禁止催吐。如有不适感，就医。
第五部分：消防措施回目录
危险特性：强氧化剂。能与可燃物、有机物或易氧化物质形成爆炸性混合物，经摩擦和与少量水接触可导致燃烧或爆炸。与硫磺、酸性腐蚀液体接触时，能发生燃烧或爆炸。遇潮气、酸类会发生分解并放出氧气而助燃。急剧加热时可发生爆炸。具有较强的腐蚀性。
溶解性：溶于水，溶于酸，不溶于碱。
主要用途：用于医药、印染、漂白及用作分析试剂等。
第十部分：稳定性和反应性回目录
稳定性：稳定
禁配物：强还原剂、水、酸类、易燃或可燃物、醇类、二氧化碳、硫黄、活性金属粉末。
避免接触的条件：摩擦、潮湿空气
聚合危害：不聚合分解产物：氧气、氧化钠
第十一部分：毒理学资料回目录
急性毒性：无资料
第一部分：化学品及企业标识回目录
化学品中文名：过氧化钠；二氧化钠；双氧化钠
化学品英文名：sodium peroxide；sodium dioxide
分子式：Na2O2相对分子质量：77.98
第二部分：成分/组成信息回目录
√纯品混合物
有害物成分浓度CAS No.
过氧化钠1313-60-6
第三部分：危险性概述回目录
储存注意事项：储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房内，远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过75%。包装密封。注意防潮和雨淋。应与还原剂、酸类、醇类、活性金属粉末等分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
第八部分：接触控制/个体防护回目录
过氧化钠和水的反应分步
过氧化钠和水的反应分步
过氧化钠和水的反应可以分为以下几个步骤：
1. 过氧化钠溶解：过氧化钠在水中溶解，产生钠离子和过氧根离子。
过氧化钠的化学式为Na2O2，可以溶解为2Na+离子和
O22-离子。
Na2O2(s) + H2O(l) → 2Na+(aq) + O2-(aq)
2. 过氧根离子的反应：过氧根离子（O22-）与水分子发生化
学反应生成氢氧根离子（OH-）。
过氧根离子可以接受一份电子，形成氢氧根离子和氧气分子。
O2-(aq) + H2O(l) + e- → 2OH-(aq)
3. 离子解离：水分子也可以自离解为氢离子（H+）和氢氧根
离子（OH-）。
此反应是水的自离解反应。
H2O(l) → H+(aq) + OH-(aq)
综合起来，过氧化钠和水的反应可以表示为下面的化学方程式：2Na2O2(s) + 2H2O(l) → 4Na+(aq) + 4OH-(aq) + O2(g)。
过氧化钠离子方程式拆不拆
过氧化钠离子方程式拆不拆
过氧化钠（Sodium Peroxide）是一种氧化剂，用于氧化有机化
合物和金属，通常也用作染料和抗菌剂或酸性氧化剂。
它是一个白色
固体，在湿空气中发生结晶，通常用于实验室和工业中。
过氧化钠常以其离子方程式Na2O2表示，它是由两个钠离子和一
个氧原子组成的，即Na+ + Na+ + O2-。
在溶液中，它会分解成钠离子和氧离子，因此它是一种可以进行氧化反应的物质。
使用过氧化钠的主要原因是它的氧化性能。
当过氧化钠受到热量
刺激时，它会发生氧化反应，产生大量氧气和钠离子。
此外，因为它
是一种游离的氧化剂，所以它也可以作为溶剂来用于染料和抗菌剂。
过氧化钠也可以用作氧化剂。
它可以用来氧化各种金属，如铝、
铬和锌等，也可以用于氧化有机物，如溶剂、油类和有机污染物等。
此外，过氧化钠也可以用作酸性氧化剂，用于氧化有机物，如醇和醛。
从上面可以看出，过氧化钠离子方程式中的Na2O2是一种活性的
氧化剂和原子，广泛用于工业及实验室中。
它可以用于氧化有机物和
金属，也可以用作染料、抗菌剂和酸性氧化剂等。
过氧化钠离子方程
式可以说明过氧化钠具有很强的氧化性能。
过氧化钠与氧气的化学方程式
过氧化钠与氧气的化学方程式过氧化钠与氧气发生反应会产生什么产物？
过氧化钠的化学式为Na2O2，氧气的化学式为O2。
它们发生化
学反应时，可以写成如下的化学方程式：
2Na2O2 + O2 → 2Na2O3。
这是一个简化的化学方程式，表示过氧化钠和氧气反应生成过
氧化钠的三氧化物。
在这个反应中，过氧化钠和氧气以一定的摩尔
比例反应，生成了过氧化钠的三氧化物。
这个化学方程式可以帮助
我们理解这种化学反应的基本过程。
需要注意的是，化学方程式中
的系数表示了反应物和生成物的摩尔比例关系，保持了反应前后物
质的质量守恒和电荷守恒。
因此，化学方程式是描述化学反应过程
的重要工具，能够帮助我们理解反应物的转化过程和生成物的产生。
过氧化钠可作供氧剂的原理
过氧化钠可作供氧剂的原理
过氧化钠（Na2O2）可作为供氧剂的原理是其分解产生活性氧（O2）。
过氧化钠在加热或与水反应时会发生分解反应，产生氧气和氢氧化钠（NaOH）：2Na2O2 →2NaOH + O2
其中，O2为活性氧分子，具有强氧化性能。
活性氧可与其他物质发生氧化反应，将其氧化成更高价态或者更稳定的物质。
因此，过氧化钠可作为供氧剂应用于氧化反应中。
值得注意的是，过氧化钠的分解是一个相对较缓慢的反应，需要提供适当的条件（例如加热）才能促进反应进行。
同时，过氧化钠在潮湿环境下容易吸湿并迅速分解，因此应保存在干燥的条件下。
氧化钠和过氧化钠有什么区别
氧化钠和过氧化钠都是化学品，它们的化学结构和性质存在明显的区别。
氧化钠，也称作氢氧化钠，化学式为NaOH，是一种强碱性化合物。
在水中溶解时可以产生一种含有氢氧根离子的碱性溶液，常被用于化学实验室、制皂、清洁和腐蚀性处理等方面。
氢氧化钠的化学性质稳定，不易挥发，但在接触金属或有机物质时可以发生剧烈的反应。
过氧化钠，化学式为Na2O2，是一种过氧化物，常被用作漂白剂和氧化剂。
过氧化钠在水中分解时会放出氧气，并产生氢氧根离子和过氧化氢根离子。
过氧化钠在接触到容易被氧化的物质时可以发生激烈的氧化反应，因为它本身是一种强氧化剂。
氢氧化钠和过氧化钠之间的最大区别在于它们的化学结构。
氢氧化钠是硷金属钠和氢氧根离子的化合物，而过氧化钠则是氧气和钠离子之间的过氧化物。
这两种化合物在实际应用中也有着不同的用途和化学反应，需要根据具体情况进行选择和使用。
过氧化钠加水
过氧化钠加水
过氧化钠的性质：
物理性质：纯品过氧化钠为白色，但一般见到的过氧化钠呈淡黄色，熔点为460摄氏度。
过氧化钠易潮解，应密封保存,过氧化钠着火不能用水扑灭，必须用沙土或盐盖灭。
化学性质:过氧化钠是离子化合物，其中氧元素显-1价，钠元素显+1价，其水合物有和两种。
过氧化钠是强氧化剂，可以与多种金属单质以及非金属化合物发生反应。
过氧化钠与水剧烈反应，生成的气体可以使带火星的木条复燃。
过氧化钠与水的反应，可以认为有中间的反应。
首先生成氢氧化钠和过氧化氢，这个反应是放热的，过氧化氢不稳定会部分分解。
Na2O2+2H2O=2NaOH + H2O2
2H2O2=2H2O+O2↑（反应条件加热）
所以总反应方程式写为：
2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2↑
往反应后的溶液中滴加酚酞，溶液显红色，但很快红色就会褪去，这主要是因为过氧根的强氧化性，具有漂白作用（反应中间生成的过氧化氢的作用）。
过氧化钠为什么不是碱性氧化物
过氧化钠为什么不是碱性氧化物
过氧化钠为什么不是碱性氧化物：
过氧化钠不是碱性氧化物。
过氧化钠是过氧化物，不是氧化物；碱性氧化物是指和水反应只生成碱，或者和酸反应生成一种盐和水的氧化物，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和过氧化氢，过氧化氢又能分解成水和氧气，所以过氧化钠不是碱性氧化物。
从反应方程式就能看出开。
过氧化钠易潮解、有腐蚀性，应密封保存。
过氧化钠具有强氧化性，可以用来漂白纺织类物品、麦杆、纤维等。
过氧化钠做漂白剂的原理
过氧化钠做漂白剂的原理
过氧化钠（Na2O2）是一种强氧化剂，可以用作漂白剂。
它的原理如下：
1. 过氧化钠溶解在水中时会释放出氧气。
这些氧气分子具有很强的氧化能力，可以与有色物质中的不饱和键发生反应，使其分解或转变为无色化合物，从而达到漂白的效果。
2. 过氧化钠也可以通过直接与染料或色素发生氧化反应来漂白。
它可以断裂有机染料的色素键或质子化某些羧基，从而改变染料的结构并使其变得无色。
3. 过氧化钠还可以与污渍中的有机物发生氧化反应，将其分解为无害的物质，从而去除污渍并实现漂白的效果。
总而言之，过氧化钠作为漂白剂的原理是通过释放氧气、氧化染料或色素以及分解有机物来实现漂白作用。
过氧化钠漂白性原理
过氧化钠漂白性原理过氧化钠，化学式为Na2O2，是一种有机过氧化物。
过氧化钠常用于漂白和消毒，主要是因为它具有较强的氧化性。
下面我将详细介绍过氧化钠漂白性的原理。
1. 氧化性能：过氧化钠分解后会释放出氧气，氧气的氧化性能使其具有强大的氧化作用。
当过氧化钠与某些物质接触时，氧气可以与这些物质进行氧化反应，使其变化为无色或色淡的物质，从而达到漂白的效果。
2. 漂白反应：过氧化钠漂白的主要反应式为：Na2O2 + H2O →2NaOH + O2过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。
氧气的释放使得反应溶液中的气泡密集分布，产生起泡效果，从而使反应溶液更好地与被漂白物质接触。
3. 高温效应：过氧化钠在高温下更容易分解，释放更多的氧气。
因此，在漂白过程中，提高温度可以加快氧化反应的进行，提高漂白效果。
4. 生物活性：过氧化钠也具有一定的生物活性，可以破坏细菌等微生物的细胞结构和代谢过程，从而起到消毒的作用。
这也是过氧化钠常被用于医疗、卫生等领域的原因之一。
5. pH值影响：漂白剂的pH值对漂白效果有一定的影响。
过氧化钠在碱性条件下漂白效果更好。
碱性条件下，过氧化钠可以更好地与被漂白物质反应，同时还可以促进某些被漂白物质的分解，提高漂白效果。
6. 漂白剂的选择：过氧化钠作为一种强氧化剂，对于一些耐氧化性较好的被漂白物质有效果。
然而，对于一些对氧化敏感的物质，如天然纤维或某些颜料，可能会造成损害。
在选择漂白剂时，需要根据被漂白物质的特性来进行合理选择。
过氧化钠漂白原理的应用广泛，包括食品、纸张、纺织品、医药、环保等多个行业。
它在食品工业中用于漂白面粉、糖、油脂等；在纺织工业中用于漂白棉、麻、丝等纤维以及纱线、面料等；在纸张工业中用于漂白木浆，使得纸张白度更高；在医药领域中用于消毒和清洁器械；在环保领域中用于处理废水和废气等。
总结起来，过氧化钠漂白的原理主要包括氧化性能、漂白反应、高温效应、生物活性、pH值影响和漂白剂的选择。
过氧化钠分解产物
过氧化钠分解产物
过氧化钠是一种化学物质，其分解产物有着重要的应用价值。
下面以人类的视角来叙述过氧化钠分解产物的相关情况。
过氧化钠是一种白色结晶固体，广泛应用于化学工业和生物医药领域。
当过氧化钠受热或受到其他外界刺激时，会发生分解反应，产生不同的分解产物。
过氧化钠分解的主要产物之一是氧气。
在分解过程中，过氧化钠分子中的氧原子与另一个过氧化钠分子中的氧原子结合，形成一个氧气分子。
氧气是一种重要的气体，广泛应用于医学、工业和生活领域。
它可以用于氧气供应、燃烧反应和水处理等方面。
过氧化钠分解还会产生氢氧化钠。
在分解过程中，过氧化钠分子中的氧原子与另一个过氧化钠分子中的氢原子结合，形成一个氢氧化钠分子。
氢氧化钠是一种强碱性物质，常用于化学实验室中的中和反应、制备其他化学物质等。
过氧化钠分解还会产生水。
在分解过程中，过氧化钠分子中的氧原子与另一个过氧化钠分子中的氢原子结合，形成一个水分子。
水是生命的基础，广泛应用于各个领域，包括饮用水、工业用水和农业用水等。
过氧化钠分解产物的应用价值不容忽视。
氧气可以用于医疗救护、工业生产和环境保护等方面，氢氧化钠可以用于化学制品、纸浆制
造和废水处理等方面，水是人类生活和工业生产的必需品。
这些分解产物的应用为人们的生活带来了巨大的便利和福祉。
过氧化钠分解产物的重要性不可低估。
通过分解反应，过氧化钠可以产生氧气、氢氧化钠和水等物质，这些物质在各个领域都有着重要的应用价值。
不仅可以满足人们的生活需求，还可以促进社会的发展和进步。
过氧化钠的理化性质及危险特性
吸入：迅速脱离现场至空气鹇处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。
燃烧爆炸危险性
燃烧性
不燃
燃烧分解物
氧气、氧化钠。
闪点(℃)
/
爆炸上限（v%）
/
灭火方法
灭火剂：干粉、砂土。严禁用水、泡沫、二氧化碳扑救。
引燃温度(℃)
/
爆炸下限（v%）
/
危险特性
强氧化剂。能与可燃物有机物或易氧化物质形成爆炸性混合物，经磨擦和与少量水接触可导致燃烧或爆炸。与硫黄、酸性腐蚀液体接触时，能发生燃烧或爆炸。遇潮气、酸类会分解并放出氧气而助燃。急剧加热时可发生爆炸。具有较强的腐蚀性。
储运条件
与泄漏处理
储运条件：储存于阴凉、通风的仓间内。远离火种、热源。注意防潮和雨淋。保持容器密封。应与易燃或可燃物、还原剂、酸类、硫、磷等分开存放。切忌混储混运。搬运时应轻装轻卸，防止包装及容器损坏。禁止震动、撞击和摩擦。雨天不宜运输。泄漏处理：隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。勿使泄漏物与有机物、还原剂、易燃物接触。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。收集于密闭容器中作好标记，等待处理。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：用塑料布、帆布覆盖，减少飞散。然后收集回收或运至废物处理场所处置。
熔点（℃）
460
相对密度(水=1)
2.80
相对密度(空气=1)
/
沸点（℃）
657
饱和蒸气压（kPa）
/
溶解性
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过氧化钠Bryant认为消化经历四个阶段：1.水解阶段，固态有机物被细菌的胞外酶水解；2.酸化；3.乙酸化阶段,指进入甲烷化阶段之前，代谢中间液态产物都要乙酸化4.第四阶段是甲烷化阶段。
根据厌氧消化的两大类菌群，厌氧消化过程又可分为两个阶段，即：酸性发酵阶段和碱性发酵阶段，如(图19-1) 所示。
1.酸性发酵阶段两阶段理论将液化阶段和产酸阶段合称为酸性发酵阶段。
在酸性发酵阶段，高分子有机物首先在兼性厌氧菌胞外酶的作用下水解和液化，然后渗入细胞体内，在胞内酶的作用下转化为醋酸等挥发性有机酸和硫化物。
pH 值下降。
氢的产生，是消化第一阶段的特征，所以第一阶段也称作“氢发酵”。
兼性厌氧菌在分解有机物的过程中产生的能量几乎全部消耗作为有机物发酵所需的能源，只有少部分合成新细胞。
因此酸性消化时，细胞的增殖很少。
产酸菌在低pH 值时也能生存，具有适应温度、pH 值迅速变化的能力。
2.碱性消化阶段专性厌氧菌将消化过程第一阶段产生的中间产物和代谢产物均被甲烷菌利用分解成二氧化碳、甲烷和氨，pH 值上升。
由于消化过程第二阶段的特征是产生大量的甲烷气体，所以第二阶段称为“甲烷发酵”。
由于甲烷菌的生长条件特别严格，即使在合适的条件下其增殖速度也非常小，因此甲烷化过程控制污水或者污泥的厌氧消化进程。
图19-1 厌氧消化两阶段示意图19.1.1废水处理工艺中的厌氧微生物在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类：非产甲烷菌（non-menthanogens ）和产甲烷细菌（menthanogens ）。
厌氧消化过程的非产甲烷菌和产甲烷菌的生理特性有较大的差异，对环境条件的要求迥异，见(表19-1) 。
表19-1 产酸菌和产甲烷菌的特性参数参数产甲烷菌产酸菌对pH 的敏感性敏感，最佳pH 为 6.8～7.2不太敏感，最佳pH 为 5.5～7.0氧化还原电位Eh< -350mv( 中温) ，< -560mv( 高温)< -150～200mv对温度的敏感性最佳温度：30～38 ℃，50～55 ℃最佳温度：20～35 ℃非产甲烷菌又称为产酸菌（acidogens ），它们能将有机底物通过发酵作用产生挥发性有机酸（VFA ）和醇类物质，使处理系统中液体的pH 值降低。
非产甲烷菌包括：1 ．水解发酵细菌群水解发酵细菌（hydrolytic-fermentative bacteria ）主要参与复杂有机物的水解，并通过乳酸发酵、乙醇发酵、丙酸发酵、丁酸发酵和混合酸发酵等将水解产物转化为乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等有机酸及乙醇。
水解发酵细菌群具体包括：纤维素分解菌、碳水化合物分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌。
2 ．产氢产乙酸菌群产氢产乙酸菌群（H2 -producing acetogens ）有专性厌氧菌和兼性厌氧菌，它们将水解发酵菌群产生的挥发性有机酸和醇转化为乙酸、CO2 和H2 。
3 ．同型产乙酸菌群同型产乙酸菌群（homo-acetogens ）可将CO2 （或CO3 2- ）和H2 转化为乙酸。
正是由于同型产乙酸菌可利用H2 ，因而可以保持系统中较低的氢分压，有利于厌氧发酵过程的正常进行。
产甲烷菌属于绝对厌氧菌，必须在氧浓度低于 1.48³10-56 mol/L 时才能生存。
一组是将氢气和二氧化碳合成甲烷或一氧化碳和氢气合成甲烷；另一组是将乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳。
迄今为止，已经分离鉴定的产甲烷菌有70 多种，分属于 3 个目，7 个科，19 个属。
常见的有，产甲烷丝菌属（Methanothrix ）、产甲烷球菌属（Methanococcus ）、产甲烷杆菌属（Methanobacterium ）、产甲烷螺菌属（Methanospirillum ）和产甲烷八叠球菌属（Methanosarcina ）等。
19.1.2 厌氧消化机理和厌氧处理技术厌氧消化机理如(图19-２)所示。
图19-2 产甲烷的串联代谢（第19章厌氧生物处理19.2 厌氧消化的影响因素与控制要求甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制阶段，因此厌氧反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。
19.2.1 温度因素温度与有机物负荷、产气量关系见(图19-3)：图19-3 温度与有机物负荷、产气量关系图消化温度与消化时间的关系见(图19－4)：图19-4 温度与消化时间关系曲线厌氧消化中的微生物对温度的变化非常敏感，温度的突然变化，对沼气产量有明显影响，温度突变超过一定范围时，则会停止产气。
因此要严格控制料液的消化温度，允许温度变动范围为 1.5～2.0 ℃，当有 3 ℃的变化时，就会抑制消化速率，有 5 ℃的急剧变化时，就会突然停止产气，使有机酸大量积累而破坏厌氧消化。
根据采用消化温度的高低，可以分为常温消化、中温消化（35 ℃左右）和高温消化（54 ℃左右）。
1.常温消化的温度为10～30℃，其优点是消化池不需升温设备和外加能源，建设费用低，原料用量少。
但分解缓慢，产气少。
2.中温消化的产气量比常温消化高出许多倍。
3.高温消化温度的特点是原料分解快，产气量高，固体停留时间短和反应器容积小，但甲烷含量略低于中温和常温消化，并需消耗大量热能。
目前，利用太阳能来提高沼气池温度，增加产气率是新能源综合利用的方向之一。
目前，废物的厌氧消化大多是在中温下进行的, 但随着废物处理排放卫生指标的提高，高温厌氧消化越来越引起关注。
高温条件对于有机废物的降解和病原菌的杀灭是更有效的，尤其对于厌氧消化残余物须用于土地处理的情况, 高温处理更是必要的。
几种常见病菌与寄生虫的死亡温度见(表19-2) 。
表19-2 几种常见病菌与寄生虫的死亡温度名称死亡温度名称死亡温度沙门氏伤寒菌沙门氏菌数志贺氏杆菌大肠杆菌阿米巴属美洲钩虫流产布鲁土菌化脓性细菌结核分枝杆菌牛结核杆菌蛔虫卵钩虫卵46 ℃以上不生长;55~60 ℃,30min 内死亡56 ℃,1h 内死亡;60 ℃,15～20min 死亡55 ℃,1h 内死亡绝大部分55 ℃,1h 死亡;60 ℃,15～20min 死亡50 ℃,3 天死亡;71 ℃,50min 内死亡45 ℃,50min 内死亡61 ℃,3min 内死亡54 ℃,10min 内死亡50 ℃,10min 内死亡66 ℃,15～20min 内死亡55 ℃,45min 内死亡50～45 ℃,5～10d 死亡50 ℃,3d 死亡鞭虫卵血吸虫卵蝇蛆霍乱产弧菌布氏杆菌猪丹毒杆菌猪瘟病毒口蹄疫病毒小麦黑穗病菌稻热病菌麦蛾卵二化螟卵小豆象虫蛲虫卵45 ℃,60d 死亡53 ℃,1d 死亡51～56 ℃,1d 死亡65 ℃,30d 死亡50～55 ℃,60d 死亡55 ℃,60d 死亡50 ℃,15d 死亡50～60 ℃,30d 死亡60 ℃,30d 死亡54 ℃,10d 死亡51～52 ℃,10d 死亡60 ℃,5d 死亡55 ℃,3d 死亡60 ℃,4d 死亡50 ℃,1d 死亡19.2. 2. 生物固体停留时间（污泥龄）与负荷消化池的容积负荷和水力停留时间的关系见(图19－5)：图19-5 容积负荷和水力停留时间关系曲线19.2.3 搅拌和混合有机物的厌氧消化过程是微生物的代谢活动，因此需要微生物与物料之间始终保持良好的接触，使微生物不断接触到新的食料和进行高效的消化，搅拌是实现此目的的一种简单的有效方法。
搅拌可使消化物料分布均匀，增加微生物与物料的接触机会，并使消化产物及时分离，从而提高消化效率、增加产气量。
同时，对消化池进行搅拌，可使池内温度均匀，加快消化速度，提高产气量。
消化池在不搅拌的情况下，消化料液明显地分成结壳层、清液层、沉渣层，严重影响消化效果。
污水处理厂污泥厌氧消化池的厌氧消化搅拌方法包括气体搅拌、机械搅拌、泵循环等。
机械搅拌时机械搅拌器安装在消化池液面以下，定位于上、中、下层皆可，如果料液浓度高，安装要偏下一些；泵循环指用泵使沼气池内的料液循环流动，以达到搅拌的目的；气体搅拌，将消化池产生的沼气，加压后从池底部冲入，利用产生的气流，达到搅拌的目的。
机械搅拌适合于小的消化池，液搅拌和气搅拌适合于大、中型的沼气工程。
19.2.4 营养与C/N比除了矿物油和木质素外，自然界中的有机物质一般都能被微生物利用产生沼气，但不同的有机物产气量和产气速度不同，一般气体发生量是由消化物的组成所决定的。
污泥中几种物质厌氧消化沼气产气量见(表19-3) 。
表19-3 垃圾中几种物质厌氧消化产气量物质纤维素脂肪蛋白质沼气（mL/g ）8301250704CH 4 （% ）506871CO 2 （% ）503229厌氧消化原料在厌氧消化过程中既是产生沼气的基质，又是厌氧消化微生物赖以生长、繁殖的营养物质。
这些营养物质中最重要的是碳素和氨素两种营养物质，在厌氧菌生命活动过程中需要一定比例的氮素和碳素。
(表19-4) 给出了常用沼气发酵原料的碳氮比。
实验表明，碳氮比（C/N ）在（12～16 ）:1 时厌氧菌最活跃，单位质量的有机物产气量也最多。
原料C/N 比过高，碳素多，氮素养料相对缺乏，细菌和其他微生物的生长繁殖受到限制，有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。
若C/N 比过低，可供消耗的碳素少，氮素养料相对过剩，则容易造成系统中氨氮浓度过高，出现氨中毒。
表19-4 各种废物的碳氮比（C/N）原料碳氮比原料碳氮比大便(6～10):1厨房垃圾25:1小便0.8:1混合垃圾34:1牛厩肥18:1初沉池污泥5:1鲜马粪24:1二沉池污泥10:1鲜羊粪29:1鲜猪粪13:119.2.5 氨氮厌氧消化过程中，氮的平衡是非常重要的因素。
消化系统中的由于细胞的增殖很少，故只有很少的氮转化为细胞，大部分可生物降解的氮都转化为消化液中的氨氮，因此消化液中氨氮的浓度都高于进料中氨氮的浓度。
实验研究表明，氨氮对厌氧消化过程有较强的毒性或抑制性，氨氮以NH4+ 及NH3 等形式存在于消化液中，NH3 对产甲烷菌的活性有比NH4+ 更强的抑制能力。
19.2.6 有毒物质有许多化学物质能抑制厌氧消化过程中微生物的生命活动，这类物质被称为抑制剂。
抑制剂的种类也很多，包括部分气态物质、重金属离子、酸类、醇类、苯、氰化物及去垢剂等。
例如，消化系统中的微量的氧存在就会对产甲烷菌形成抑制。
另外，厌氧消化过程中由于甲烷菌的生长受到了抑制，挥发性脂肪酸和氢气的积累，往往也会导致消化系统崩溃。
此外，还有一些抑制物质，见(表19-5) 。
当其浓度超过限制值时，也会对厌氧微生物产生不同程度的抑制作用。
表19-5 对厌氧消化具有抑制作用的物质抑制物质浓度/(mg/L)抑制物质浓度/(mg/L)挥发性脂肪酸>2000Na3500 ～5500氨氮1500 ～3000Fe1710溶解性硫化物>200Cr 6+3Ca2500 ～4500Cr 3+500Mg1000 ～1500Cd150K2500 ～450019.2.7 酸碱度、pH值和消化液的缓冲作用厌氧微生物的生命活动、物质代谢与pH 有密切的关系，pH 值的变化直接影响着消化过程和消化产物，不同的微生物要求不同的pH 值，过高或过低的pH 对微生物是不利的，表现在：1 ．由于pH 的变化引起微生物体表面的电荷变化，进而影响微生物对营养物的吸收；2 ．pH 除了对微生物细胞有直接影响外，还可以促使有机化合物的离子化作用，从而对微生物产生间接影响，因为多数非离子状态化合物比离子状态化合物更容易渗入细胞；3 ．pH 强烈地影响酶的活性，酶只有在最适宜的pH 值时才能发挥最大活性，不适宜的pH 值使酶的活性降低，进而影响微生物细胞内的生物化学过程。