双氧水生产工艺

双氧水生产工艺

过氧化氢化学式为H₂O₂,俗称双氧水。外观为无色透明液体,是一种强氧化剂,其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会分解成水和氧气,但分解速度极其慢,加快其反应速度的办法是加入催化剂——二氧化锰或用短波射线照射。

 

物理性质

 

水溶液为无色透明液体,溶于水、醇、乙醚,不溶于苯、石油醚。

 

纯过氧化氢是淡蓝色的粘稠液体,熔点-0.43 °C,沸点150.2 °C,纯的过氧化氢其分子构型会改变,所以熔沸点也会发生变化。凝固点时固体密度为1.71g/,密度随温度升高而减小。它的缔合程度比H₂O大,所以它的介电常数和沸点比水高。纯过氧化氢比较稳定,加热到153 °C便猛烈的分解为水和氧气,值得注意的是,过氧化氢中不存在分子间氢键。

 

过氧化氢对有机物有很强的氧化作用,一般作为氧化剂使用。

 

化学性质

 

1.氧化性

 

(油画中铅白[碱式碳酸铅]会与空气中的硫化氢反应生成黑色硫化铅,就可应用过氧化氢洗涤)

 

(需要碱性介质)

 

2.还原性

 

3.在10%试样液10ml中,加稀硫酸试液(TS-241)5ml和高锰酸钾试液(TS-193)1ml。

 

应有气泡发生,且高锰酸钾的呈色消失。对石蕊呈酸性。遇有机物易爆。

 

4.取试样1g(准确至0.1mg),用水稀释至250.0ml。取此溶液25ml,加10ml稀硫酸试液(TS-241)后用0.1mol/L高锰酸钾滴定。每毫升0.1mol/L。高锰酸钾相当于过氧化氢(H2O2)1.70mg。

 

5.遇有机物、受热分解放出氧气和水,遇铬酸、高锰酸钾、金属粉末反应剧烈。为了防止分解,可以加入微量的稳定剂,如锡酸钠、焦磷酸钠等等。

 

6..过氧化氢是一种极弱的酸:H2O2 =(可逆)=H++HO2-(Ka=2.4×10-12)。因此金属的过氧化物可以看做是它的盐。

 

主要用途

 

双氧水的用途分医用、军用和工业用三种,日常消毒的是医用双氧水,医用双氧水可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌,致病酵母菌,一般用于物体表面消毒。 双氧水具有氧化作用,但医用双氧水浓度等于或低于3%,擦拭到创伤面,会有灼烧感、表面被氧化成白色并冒气泡,用清水清洗一下就可以了,过3—5分钟就恢复原来的肤色。

 

化学工业用作生产过硼酸钠、过碳酸钠、过氧乙酸、亚氯酸钠、过氧化硫脲等的原料,酒石酸、维生素等的氧化剂。医药工业用作杀菌剂、消毒剂,以及生产福美双杀虫剂和40l抗菌剂的氧化剂。印染工业用作棉织物的漂白剂,还原染料染色后的发色剂。用于生产金属盐类或其他化合物时除去铁及其他重金属。也用于电镀液,可除去无机杂质,提高镀件质量。还用于羊毛、生丝、象牙、纸浆、脂肪等的漂白。高浓度的过氧化氢可用作火箭动力燃料。

 

民用:处理厨房下水道的异味,到药店购买双氧水加水加洗衣粉倒进下水道可去污,消毒,杀菌;

 

3%的过氧化氢(医用级)可供伤口消毒;

 

工业制法

 

碱性过氧化氢制法: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。

 

磷酸中和法:其特征在于,用下列步骤从过氧化钠水溶液制备:

 

⑴用磷酸或磷酸二氢钠NaH2PO4将过氧化钠水溶液中和至pH9.0~9.7,使生成Na2HPO4和H2O2的水溶液。

 

⑵使所说的Na2HPO4和H2O2水溶液冷却到+5~-5℃,从而使绝大部分Na2HPO4以Na2HPO4•10H2O水合物形式析出。

 

⑶在离心分离器中对含有Na2HPO4 •10H2O水合物和过氧化氢水溶液混合物进行分离,从而使Na2HPO4 •10H2O结晶从含少量Na2HPO4和过氧化氢水溶液中分离出来。

 

⑷将所说的含少量Na2HPO4和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Na2HPO4的浓盐溶液从底部流出并返回中和槽。

 

⑸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。

 

电解硫酸法: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。

 

2-乙基蒽醌法: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-乙基蒽醌同时生成过氧化氢,在经过萃取获得过氧化氢水溶液,最后经过重芳烃净化得到合格的过氧化氢水溶液,俗称双氧水,此工艺大多用来制备27.5%的双氧水,浓度较高的过氧化氢水溶液(如35%、50%的双氧水)则可以通过蒸馏得到。


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