过氧化氢

过氧化氢含量的测定
09级工业分析与检验 李娜
• 任务分析
• 主要用途
任务分析
名称：过氧化氢 化学式：H2O2 分子式：H2O2 分子结构：O原子以sp3杂化轨道成键、分 子为共价极性分子。 • 相对分子质量： 34.01 • H.O两种元素的质量比：1×2：16×2=2： 32=1：16 • H-O-O键角96度52分 • • • •
双氧水漂白时间的确定与温度有关。如果用冷漂法， 要室温堆置10h左右，高温汽蒸漂白时间却可以大大缩短。 从测定双氧水消耗率看，汽蒸15min已达到70%，汽蒸 45—60min,消耗率已达到90%，并趋于平衡。可见汽蒸时 间45—60min就已够了。 碱剂 • 常规漂白中漂液PH值为10.5~11，加水玻璃尚不能达 到要求，因此要加碱剂调节PH值，最常用的碱剂为烧碱， 用量为1—2g/L。它是活化剂，能促进双氧水的分解，使 双氧水生成具有漂白作用的过氧化氢离子，在PH值为 10.5~11情况下，双氧水以中速分解达到漂白的目的。但 在退煮漂与煮漂一浴法短流程工艺中，烧碱的用量均较高， 烧碱不仅调节PH值，还兼退浆和煮练的功能。这就使漂 浴很不稳定，加速了双氧水的分解，不仅浪费双氧水，而 且可能导致纤维降解使织物脆损。为了控制双氧水的分解 速率，前已述及要加入适合的稳定剂，使双氧水按工艺要 求来分解，并在分解与稳定之间达到平衡，这就是在稳定 剂帮助下的“受控双氧水漂白工艺 受控双氧水漂白工艺”，采用此工艺既能取 受控双氧水漂白工艺 得较好的织物白度及去杂效果，又不至于对纤维造成较大 的损伤。 •
• （4）将所说的含少量Na2HPO2 的过氧 化 氢水溶液在蒸发器中蒸发，得到含H2O2和 H2O的蒸汽，而含过氧化氢的Na2HPO2 浓 盐溶液从底部流出并返回中和槽， • （5）将所说的含H2O2和H2O的蒸汽在分 馏塔中 进行减压分馏，得到约30％H2O2 产品。 • 电解硫酸 • 用电解60%的硫酸，得到过二硫酸， 再经水解可得浓度为95%的双氧水。
• 分子结构 过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性 分子，其结构式为H—O—O—H，电子式 为：H:O:O:H 2、 过氧化氢的物理性质 过 氧化氢是一种无色黏稠的液体，它的水溶 液俗称双氧水。 • 溶液中含有氢离子，而过氧根在氢离子的 作用下会生成氢氧根离子，其中氢离子浓 度大于氢氧根离子浓度。 • 毒性LD50（mg/kg）：大鼠皮下700mg/Kg • 燃爆危险： 本品助燃，具强刺激性。与重 金属等混合易爆炸。
影响双氧水漂白的因素
浓度、温度、时间、PH值等因素是化学反应的主 要条件。在双氧水漂白的工艺中，应该弄清这些因 素的相互关系，以便制定合理的工艺。 浓度 双氧水漂白所规定的合理浓度，应该以既能达到 一定白度和去除棉籽壳的效果，又要使纤维损伤最 小为原则。实践证明，织物白度和双氧水浓度的关 系不是成正比的。当采用汽蒸工艺时，浓度控制在 3—5g/L已能达到一定的白度要求，浓度再高，白度 增加不多，相反容易损伤纤维。因此，汽蒸工艺浓 度一般为3—5g/L，稀薄织物还应适当低些。具体确 定时应根据使用设备、漂白方式、织物厚薄、退浆 煮练状况以及浴比等决定。为了尽可能减少对纤维 的损伤，浓度以低为宜，要得到较高的白度，应在 煮练上采取措施。
主要用途
• 在不同的情况下可有氧化作用或还原 作用。可用氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱 氯剂，并供火箭燃料、有机或无机过氧化 物、泡沫塑料和其他多孔物质等。 医用双氧水(3%左右或更低)是很好的 消毒剂 。 工业用是35%左右用于漂白,作强氧化 剂,脱氯剂,燃料等。 军用级99%，主要推广应用于航天姿 控发动机及载人飞船上，还可以应用于军 事卫星、运载火箭和反弹道导弹 实验用做制O2原料。
• 化学特性
• 酸碱 H2O2是二元弱酸 弱酸，具有酸性 氧化性 弱酸 具有较强的氧化性 H2O2＋ 2KI ＋ 2HCl ==== 2KCl ＋ I2＋ 2H2O 2Fe2+ ＋ H2O2＋ 2H+ ==== 2Fe3+ ＋ 2H2O H2O2+H2S ==== S↓+ 2H2O H2O2+ SO2==== H2SO4 注：在酸性条件下H2O2的还原产物为H2O， 在中性或碱性条件其还原产物为氢氧化物.
• 双氧水的制法
• 生产碱性过氧化氢的空气电极及其制法 • 生产碱性过氧化氢用含醌空气电极， 其特征在于每对电极由阳极板、塑料网、 阳离子隔膜和含醌空气阴极组成，在电极 工作区的上、下端设有进入流体的分配室 和排出流体的收集室，在流体进口处设有 节流孔，多组元电极采用有限制的偶极串 联接法，加长阳极循环碱水进、出口用的 塑料软管后再接至集液总管，多组元电极 组由单元极板组装。
• 作用
• 双氧水是一种每个分子中有两个氢原子和两 个氧原子的液体，具有较强的渗透性和氧化作用， 医学上常用双氧水来清洗创口和局部抗菌。据最 新研究发现，双氧水不仅是一种医药用品，还是 一种极好的美容佳品。 面部皮肤直接接触外界环境，常被细菌、灰 尘等污染，再加上皮肤本身的汗腺、皮脂腺分泌 物形成的污垢，极易诱发粉刺、皮炎、疖肿等疾 病，从而影响皮肤的美丽。 在实验室，常用双氧水和二氧化锰混合制氧气。 过氧化氢制取氧气化学方程式: 2H2O2=MnO2=2H2O + O2↑
任ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分析
• 物理特性 • 外观与性状： 水溶液为无色透明液体，有微弱 的特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。 • 主要成分：工业级 分为27.5％、35％两种。 试剂级 常分为30%、40%两种。 • 熔点(℃)：-0.89℃(无水) • 沸点(℃)：152.1℃(无水) • 折射率：1.4067（25℃） • 相对密度(水=1)： 1.46(无水) • 饱和蒸气压(kPa)： 0.13(15.3℃) • 溶解性：能与水、乙醇或乙醚以任何比例混 合。不溶于苯、石油醚。 •
• 用磷酸将过氧化钠水溶液中和 用磷酸或磷酸二氢钠将过氧化钠水溶液 中和至pH9．0～9．7，使生成Na2HPO2 和H2O2，将所说的Na2HPO2和H2O2水溶 液冷却到＋5～－5℃，使绝 大部分 Na2HPO2 Na2HPO2 ·10H2O水合物形式 析出，再在离心分离器 中将含有 Na2HPO2 · 10H2O水 合物和过氧化氧水溶 液混合物进行分离，分离出该水合物，随 后再对含有少量Na2HPO2 的过氧化氢水溶 液进行蒸发和分馏，得到约30％H2O2产 品。
保存方法
H2O2的保存方法 实验室里常把H2O2 装在棕色瓶内避光并放在阴凉处。 H2O2的用途 作消毒、杀菌剂，作漂白 剂、脱氯剂，纯H2O2还可作火箭燃烧的氧 化剂等。
• 电解反应 电解过氧化氢会生成臭氧和水，同时水又生 成氢气和氧气。 分步反应化学方程式： 一、3H2O2==通电== 3H2O + O3↑ 二、2H2O ==通电== 2H2↑+ O2↑ 总反应化学方程式为： 6H2O2=（通电）=6H2↑+2O3↑+3O2↑ 注：首次生成的臭氧颜色为橙黄。
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• 健康危害
• 急性 • 吸入：蒸气会造成眼睛、鼻子及喉咙之刺激感。 • 皮肤接触：会造成刺痛及暂时性变白，冲洗干净2-3 小时会恢复,残留会造成红肿及起泡。 • 眼睛接触：会造成严重之伤害及有目盲之可能性，此 症状可能历时一周或更久才出现。 • 吞食：会伤害胃及喉咙，可能导致食道及胃出血。 • 慢性 • 吸入：导致慢性呼吸道器官疾病。 • 皮肤接触：导致皮肤病。 • 眼睛接触：导致眼疾。 • 主要症状：刺激感、皮肤刺痛及暂时性变白、红肿、 起泡、眼疾、胃出血。当为腐蚀性伤害时，严重时可造成 失明、组织坏死、肺水肿。
• 危险特性
• 爆炸性强氧化剂。过氧化氢本身不燃，但能与可燃物反应 放出大量热量和氧气而引起着火爆炸。过氧化氢在pH值为 3.5～4.5时最稳定，在碱性溶液中极易分解，在遇强光，特别 是短波射线照射时也能发生分解。当加热到 100℃以上时，开 始急剧分解。它与许多有机物如糖、淀粉、醇类、石油产品等 形成爆炸性混合物，在撞击、受热或电火花作用下能发生爆炸。 过氧化氢与许多无机化合物或杂质接触后会迅速分解而导致爆 炸，放出大量的热量、氧和水蒸气。大多数重金属（如铁、铜、 银、铅、汞、锌、钴、镍、铬、锰等）及其氧化物和盐类都是 活性催化剂，尘土、香烟灰、碳粉、铁锈等也能加速分解。浓 度超过74％的过氧化氢，在具有适当的点火源或温度的密闭容 器中，能产生气相爆炸。 • 应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔 离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器， 穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限 制性空间。小量泄漏：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也 可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构 筑围堤或挖坑收容。喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、 把泄漏物稀释成不燃物。用泵转移至槽车或专用收集器内，回 收或运至废物处理场所处置。
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制备过氧化氢的方法，其特征在于，
用下列步骤从过氧化钠水 溶液制备： • （1）用磷酸或磷酸二氢钠NaH2PO2将过 氧化钠水溶液中和至9．0～9．7，使 生成 Na2HPO2和H2O2的水溶液， （2）使所 说的Na2HPO2和 H2O2水溶液冷却到＋ 5～－5℃，从而使绝 大部分Na2HPO2以 Na2HPO2 ·10H2O水合物形式析出， • （3）在离 心分离器中对含有 Na2HPO2 ·10H2O水合物和过氧化氢水溶 液混合物进行分离，从而使 Na2HPO2 ·10H2O结晶从含少量Na2HPO2 的过氧化氢水溶液中分离出来，
• 2-乙基蒽醌（EAQ)法 乙基蒽醌（ 乙基蒽醌 法 • 现在工业规模化生产主要方法是2-乙基 蒽醌（EAQ)法。2-乙基蒽醌在一定温度压 力在催化剂作用下和氢气反应生成2-乙基氢 蒽醌，2-乙基氢蒽醌在一定温度压力下与氧 发生氧化还原反应，2-乙基氢蒽醌还原生成 2-乙基蒽醌和过氧化氢（H2O2) 包装：装于聚乙烯桶内，容器盖上应 有排气孔，外套木箱，每桶净重20kg。
温度
温度对双氧水的分解速度有直接 的关系。在一定浓度和时间的条件下， 织物上双氧水的分解消耗是随着温度 的升高而增加的，因此，织物的漂白 效果是随双氧水在织物上分解率的增 高而增高的。当温度达到90—100℃时， 双氧水可以分解90%，白度也最好； 但是当温度为60℃时，分解率仅为 50%左右。
• 时间
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• 副作用
过氧化氢溶液，俗称双氧水，为无色无味的液体，添 加入食品中可分解放出氧，起漂白、防腐和除臭等作用。 因此，部分商家在一些需要增白的食品如：水发食品的牛 百叶和海蜇、鱼翅、虾仁、带鱼、鱿鱼、水果罐头、和面 制品等的生产过程中违禁浸泡双氧水，以提高产品的外观。 少数食品加工单位将发霉水产干品经浸泡双氧水处理漂白 重新出售或为消除病死鸡、鸭或猪肉表面的发黑、淤血和 霉斑，将这 些原料浸泡高浓度双氧水漂白，再添加人工 色素或亚硝酸盐发色出售。过氧化氢可通过与食品中的淀 粉形成环氧化物而导致癌性，特别是消化道癌症。另外， 工业双氧水含有砷、重金属等多种有毒有害物质更是严重 危害食用者的健康。FAO（联合国粮食及农业组织）和 WHO（联合国世界卫生组织）根据其毒性试验报告规定， 过氧化氢仅限于牛奶防腐的紧急措施之用。我国《食品添 加剂使用卫生标准》亦规定双氧水只可在牛奶中限量使用， 且仅限于内蒙古和黑龙江两地，在其它食品中均不得有残 留。
• 还原性
2KMnO4＋ 5H2O2＋ 3H2SO4 ==== 2MnSO4＋ K2SO4 ＋ 5O2↑＋ 8H2O H2O2＋Cl2＝2HCl ＋ O2 注：H2O2的氧化产物为O2 不稳定性 • 过氧化氢在常温可以发生分解反应生成氧气 和水（缓慢分解），在加热或者加入催化剂后能 加快反应，催化剂有二氧化锰、硫酸铜、碘化氢、 二氧化铅、三氯化铁，及生物体内的过氧化氢酶 等 2H2O2=MnO2= 2H2O + O2↑ 2H2O2 =△= 2H2O + O2↑