双氧水(过氧化氢)怎么造做?

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zaibaike
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尝试室造备操纵的原料是过氧化钠或者过氧化钡,详细是将过氧化钠投入到冷的稀酸(硫酸或盐酸)以至冷水中去,或者是将过氧化钡参加到含少量盐酸(或磷酸)的冷硫酸中去

\rm Na_{2}O_{2}+H_{2}SO_{4}(稀冷)+10H_{2}O\rightarrow Na_{2}SO_{4}\cdot10H_{2}O+H_{2}O_{2}

\rm BaO_{2}+H_{2}SO_{4}\rightarrow BaSO_{4}\downarrow +H_{2}O_{2}

如许造得的过氧化氢浓度一般比力低,所以尝试室凡是是间接用买来的过氧化氢试剂

而工业上的造法就比力多了,次要有以下三种:

1.电化学氧化法

间接电解水把水氧化成过氧化氢长短常困难的,不然就不会有那句中学化学里耳熟能详的“正氧负氢,氢二氧一”口诀了,但那怎么能难倒伶俐的化学家们呢?他们换了个法子,先用电解氧化硫酸氢根得到过二硫酸根(虽然从电极电势上看那比间接得到过氧化氢还要困难一点,但是过二硫酸根易于水解的特征使其变得比前者更容易发作),再将其水解就有了过氧化氢,详细一点大致是如许的:

电解饱和 \rm NH_{4}HSO_{4} 溶液,在阳极(铂或者铂-钽合金)上得到过二硫酸根,阴极(石墨或铅极)处得到氢气

\rm 阳极:2HSO_{4}^--2e^-\rightarrow S_{2}O_{8}^{2-}+2H^+

阴极:\rm 2H^++2e^-\rightarrow H_{2}\uparrow

为进步水解效率,将得到的 \rm (NH_{4})_{2}S_{2}O_{8} 转化成消融度较低的钾盐,在把钾盐至于稀硫酸中水解即得过氧化氢

\rm (NH_{4})_{2}S_{2}O_{8}+2KHSO_{4}\rightarrow K_{2}S_{2}O_{8}+2NH_{4}HSO_{4}

\rm K_{2}S_{2}O_{8}+2H_{2}SO_{4}\rightarrow H_{2}S_{2}O_{8}+2KHSO_{4}

\rm H_{2}S_{2}O_{8}+2H_{2}O\rightarrow H_{2}O_{2}+2H_{2}SO_{4}

从整个过程来看,就是换了条路子氧化水得到过氧化氢,其他反响原料都可以轮回利用。但因而办法能耗高且规模难以扩大化,现已根本裁减。

2.异丙醇氧化法

在90~140 ℃,1.5~2.0 MPa的前提下,将异丙醇经多步空气液相氧化,生成丙酮和过氧化氢,反响的选择性可达80 %,缺点就是需要耐高压的特种设备以及容易发作爆炸等平安变乱。

\rm CH_{3}CH(OH)CH_{3}+O_{2}\rightarrow CH_{3}COCH_{3}+H_{2}O_{2}

3.乙基蒽醌法

此法是当前消费过氧化氢的次要办法,是由德国的巴斯夫公司(BASF)创造的绿色化学工艺,次要原理如下图,总的反响就是氢氧化合成过氧化氢。

参考材料:

1.https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%92%BD%E9%86%8C%E6%B3%95

2.宋天助等编.无机化学(下). 北京: 高档教育出书社, 2015: 599-600.

3.姚凤仪等.无机化学丛书 第五卷 氧硫硒分族. 北京: 科学出书社, 2015: 110-112

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