Proceso de producción de peróxido de hidrógeno.
Proceso de producción de peróxido de hidrógeno.
La fórmula química del peróxido de hidrógeno es H2O2, comúnmente conocido como peróxido de hidrógeno. La apariencia es un líquido transparente incoloro, es un oxidante fuerte, su solución acuosa es adecuada para la desinfección médica de heridas y la desinfección ambiental y de alimentos. En circunstancias normales, se descompondrá en agua y oxígeno, pero la velocidad de descomposición es extremadamente lenta y la velocidad de la reacción se acelera agregando un catalizador: dióxido de manganeso o radiación de onda corta.
Propiedades físicas
La solución acuosa es un líquido transparente incoloro, soluble en agua, alcohol, éter e insoluble en benceno y éter de petróleo.
El peróxido de hidrógeno puro es un líquido viscoso de color azul claro con un punto de fusión de -0,43 °C y un punto de ebullición de 150,2 °C. El peróxido de hidrógeno puro cambiará su configuración molecular, por lo que el punto de fusión también cambiará. La densidad del sólido en el punto de congelación fue de 1,71 g/y la densidad disminuyó a medida que aumentó la temperatura. Tiene un mayor grado de asociación que el H2O, por lo que su constante dieléctrica y punto de ebullición son superiores a los del agua. El peróxido de hidrógeno puro es relativamente estable y se descompone violentamente en agua y oxígeno cuando se calienta a 153 ° C. Vale la pena señalar que no existe ningún enlace de hidrógeno intermolecular en el peróxido de hidrógeno.
El peróxido de hidrógeno tiene un fuerte efecto oxidante sobre sustancias orgánicas y generalmente se utiliza como agente oxidante.
Propiedades químicas
1. oxidativo
(El blanco de plomo en la pintura al óleo [carbonato de plomo básico] reaccionará con el sulfuro de hidrógeno en el aire para formar sulfuro de plomo negro, que se puede lavar con peróxido de hidrógeno)
(requiere medio alcalino)
2. Reducir
3. En 10 ml de solución de muestra al 10%, agregue 5 ml de solución de prueba de ácido sulfúrico diluido (TS-241) y 1 ml de solución de prueba de permanganato de potasio (TS-193).
Deben aparecer burbujas y la coloración del permanganato de potasio desaparece. Es ácido al tornasol. En el caso de materia orgánica, es explosiva.
4. Tome 1 g de muestra (con una precisión de 0,1 mg) y diluya hasta 250,0 ml con agua. Se tomaron 25 ml de esta solución y se añadieron 10 ml de solución de prueba de ácido sulfúrico diluido (TS-241), seguido de titulación con 0,1 mol/l de permanganato de potasio. 0,1 mol/l por ml. El permanganato de potasio corresponde a 1,70 mg de peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ).
5. En el caso de la materia orgánica, el calor, la liberación de oxígeno y agua, en el caso del ácido crómico, el permanganato de potasio y el polvo metálico reaccionaron violentamente. Para evitar la descomposición, se puede añadir una pequeña cantidad de un estabilizador tal como estannato de sodio, pirofosfato de sodio o similares.
6. El peróxido de hidrógeno es un ácido muy débil: H2O2 = (reversible) = H++HO2-(Ka = 2,4 x 10-12). Por tanto, el peróxido del metal puede considerarse su sal.
El objetivo principal
El uso del peróxido de hidrógeno se divide en usos médicos, militares e industriales. La desinfección diaria es el peróxido de hidrógeno médico. El peróxido de hidrógeno medicinal puede matar bacterias patógenas intestinales, cocos piógenos y levaduras patógenas, que generalmente se utilizan para la desinfección de superficies de objetos. El peróxido de hidrógeno tiene un efecto oxidante, pero la concentración de peróxido de hidrógeno médico es igual o inferior al 3%. Cuando se frota sobre la superficie de la herida, se quemará, la superficie se oxidará y se volverá blanca y burbujeará, y se puede lavar con agua. Después de 3-5 minutos Restaura el tono de piel original.
La industria química se utiliza como materia prima para la producción de perborato de sodio, percarbonato de sodio, ácido peracético, clorito de sodio, peróxido de tiourea, etc., agentes oxidantes como el ácido tartárico y vitaminas. La industria farmacéutica se utiliza como bactericida, desinfectante y oxidante para la producción de tiram y 40 litros de agentes antibacterianos. La industria de la impresión y el teñido se utiliza como agente blanqueador de tejidos de algodón y como colorante para el teñido en tina. Eliminación de hierro y otros metales pesados cuando se utilizan en la producción de sales metálicas u otros compuestos. También se utiliza en baños de galvanoplastia para eliminar impurezas inorgánicas y mejorar la calidad de las piezas chapadas. También se utiliza para blanquear lana, seda cruda, marfil, pulpa, grasa, etc. Se pueden utilizar altas concentraciones de peróxido de hidrógeno como combustible para cohetes.
Uso civil: para combatir el olor de las alcantarillas de la cocina, ir a la farmacia a comprar peróxido de hidrógeno más agua y detergente en polvo para descontaminar, desinfectar y esterilizar las alcantarillas;
Peróxido de hidrógeno al 3% (grado médico) para desinfección de heridas.
derecho industrial
Método de producción de peróxido de hidrógeno alcalino: electrodo de aire que contiene criptón para producir peróxido de hidrógeno alcalino, caracterizado porque cada par de electrodos está compuesto por una placa de ánodo, una malla plástica, una membrana catiónica y un cátodo de aire que contiene helio, en la parte superior. y extremos inferiores del área de trabajo del electrodo. Hay una cámara de distribución para ingresar el fluido y una cámara de recolección para descargar el fluido, y se dispone un orificio en la entrada del fluido, y el electrodo multicomponente adopta un método de conexión en serie de dipolos limitados para alargar la suavidad plástica del ánodo que circula. Entrada y salida de agua alcalina. Después de conectar el tubo al colector colector de líquido, la placa unitaria ensambla el grupo de electrodos multicomponente.
Método de neutralización del ácido fosfórico: se caracteriza porque se prepara a partir de una solución acuosa de peróxido de sodio mediante los siguientes pasos:
(1) Se neutraliza una solución acuosa de peróxido de sodio a un pH de 9,0 a 9,7 con ácido fosfórico o dihidrógenofosfato de sodio NaH2PO4 para formar una solución acuosa de Na2HPO4 y H2O2.
(2) La solución acuosa de Na2HPO4 y H2O2 se enfrió de +5 a -5 °C de modo que la mayor parte del Na2HPO4 precipitó como Na2HPO4·10H2O hidrato.
(3) Se separó una mezcla que contenía Na2HPO4 · 10H 2 O hidrato y una solución acuosa de peróxido de hidrógeno en un separador centrífugo para separar los cristales de Na 2HPO 4 · 10H 2 O de una pequeña cantidad de Na 2 HPO 4 y una solución acuosa de peróxido de hidrógeno.
(4) La solución acuosa que contenía una pequeña cantidad de Na2HPO4 y peróxido de hidrógeno se evaporó en un evaporador para obtener un vapor que contenía H2O2 y H2O, y una solución salina concentrada de Na2HPO4 que contenía peróxido de hidrógeno se descargó desde el fondo y se devolvió al tanque de neutralización. .
(5) El vapor que contiene H2O2 y H2O se somete a destilación fraccionada a presión reducida para obtener aproximadamente un 30 % de H2O2 como producto.
Método del ácido sulfúrico electrolítico: electrolizó ácido sulfúrico al 60% para obtener ácido peroxodisulfúrico y luego lo hidrolizó para obtener una concentración de peróxido de hidrógeno al 95%.
Método de 2-etiloxima: el principal método de producción a escala industrial es el método de 2-etiloxima (EAQ). 2-etilhidrazina a una determinada temperatura.
La fuerza reacciona con el hidrógeno bajo la acción de un catalizador para formar 2-etilhidroquinona, y la 2-etilhidroquinona genera oxígeno con oxígeno a una determinada temperatura y presión.
En la reacción de reducción, la 2-etilhidroquinona se reduce para formar 2-etilhidrazina y se forma peróxido de hidrógeno. Después de la extracción, se obtiene una solución acuosa de peróxido de hidrógeno y finalmente se purifica con hidrocarburo aromático pesado para obtener una solución acuosa calificada de peróxido de hidrógeno, comúnmente conocida como peróxido de hidrógeno. La mayor parte de este proceso se utiliza para preparar peróxido de hidrógeno al 27,5%, y se puede obtener por destilación una solución acuosa de peróxido de hidrógeno de mayor concentración (como peróxido de hidrógeno al 35%, 50%).
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