过氧化氢的作用

【专家解说】：过氧化氢，化学式为H2O2，其水溶液俗称双氧水，外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，适用于伤口消毒及环境、食品消毒。 用途 　　氧化剂。漂白剂。点滴分析测定钙、钴、铜、锰、钛、钒、铵及铬酸。有机合成。 过氧化氢简介 管制信息 　　过氧化氢（*）（易制爆）[1] 　　本品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。 　　低浓度医用的过氧化氢溶液不受管制。 用途 　　氧化剂。漂白剂。点滴分析测定钙、钴、铜、锰、钛、钒、铵及铬酸。有机合成。 安全措施 　　泄漏：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，穿防酸碱工作服。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。 　　小量泄露：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。 　　大量泄露：构筑围堤或挖坑收容；喷雾状水冷却和稀释蒸气、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。 灭火方法 　　燃烧性：不燃，但可助燃 　　爆炸下限（%）：12 　　爆炸上限（%）：19 　　引燃温度（℃）：615 　　最大爆炸压力（MPa）：0.490 　　灭火剂：水、雾状水、干粉、砂土。 　　灭火注意事项：消防人员必须穿戴全身防火防毒服。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，须马上撤离。 紧急处理 　　吸入：迅速脱离现场至新鲜空气处。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。 　　误食：饮足量温水，催吐，就医。 　　皮肤接触：脱去被污染衣着，用大量流动清水冲洗。 　　眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。编辑本段结构组成 　　 英文名称： hydrogen peroxide 　　化学式：H2O2　CAS No.： 7722-84-1 　　EINECS登录号：231-765-0 　　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分编辑本段物理特性 　　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。 　　结构：H-O-O-H 没有手性，由于-O-O-中O不是最低氧化态，故不稳定，容易断开 　　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。编辑本段实验 分解试验 　　1.取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，将带火星的木条伸入试管中，木条没有复燃。 　　2.取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，加热，再将带火星的木条伸入试管中，木条难以复燃。 　　注意：此时不是试管内有大量水蒸汽，而是氧气浓度低 　　3.取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，加入少量二氧化锰，再将带火星的木条伸入试管中，木条复燃。二氧化锰做催化剂（起催化作用，加快化学反应速率，且反应前后其质量与化学性质均不发生改变），和过氧化氢反应生成氧气和水。 　　4.化学方程式：2H2O2==MnO2== 2H2O + O2↑ 催化原理 　　双氧水的分解是个自身氧化还原的反应，也叫歧化反应。 　　酸性溶液中的标准电极电势对比： 　　O2+2H+ +2e- =H2O2 0.695V 　　H2O2+2H+ +2e -=2H2O 1.776 V 　　可以看出过氧化氢具有很强的还原性，同时具有很强的氧化性，歧化反应的电极电势高达1.0V以上，歧化反应理应相当剧烈，但是由于过氧键有一定的稳定性造成实际上双氧水的歧化反应并没有那么强烈，所以需要加入催化剂。【催化剂的中心元素都是变价的，而且要求此元素氧化态能够氧化双氧水，但是还原态的能够被双氧水氧化。】 　　二氧化锰作催化剂时候，目前最被认可的反应原理是： 　　H2O2+MnO2=H2MnO4 (ΔH<0) 　　H2MnO4+H2O2= MnO2+2H2O+ O2↑ 　　该催化过氧化氢分解原理是H2O2先做氧化剂，再做还原剂。 　　也可以是先做还原剂再做氧化剂。比如铁离子催化作用： 　　H2O2+2Fe3+=2Fe2++2H++O2↑ 　　H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3++2H2O 　　但是铁离子的氧化性太弱，所以该反应第一步进行很慢，造成铁离子的催化效果比二氧化锰差很远。编辑本段分子结构 　　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 .编辑本段化学特性 酸碱 　　H2O2是二元弱酸，具有酸性 氧化性 　　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 过氧化氢与高锰酸钾的反应 物. 还原性 　　2KMnO4+ 5H2O2+ 3H2SO4==== 2MnSO4+ K2SO4 + 5O2↑+ 8H2O 　　2KMnO4+ 3H2O2==== 2MnO2+ 2KOH + 3O2↑+ 2H2O 　　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 ==Δ== 2H2O + O2↑ 　　4、 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。 　　5、 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。编辑本段电解反应 　　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==电解== 3H2O + O2↑ 　　二、2H2O ==电解== 2H2↑ + O2↑ 　　总反应化学方程式为： 　　6H2O2==电解==6H2↑ + 2O2↑ + 3O2↑ 　　注：首次生成的臭氧颜色为橙黄。编辑本段主要用途 　　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。编辑本段健康危害 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。 电解过氧化氢溶液 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。编辑本段危险特性 　　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，能产生气体爆炸。 　　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。编辑本段作用 　　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。用双氧水敷面不仅能去除皮肤的污垢，还能直接为皮肤增强表面细胞的活性，抑制和氧化黑色素的沉着，使皮肤变得细腻有弹性。操作方法：将脸用洗面奶洗干净后，用毛巾蘸上3%的双氧水敷于面部，每次5分钟，每日1次，10天为一疗程，在操作时应注意避免双氧水进入眼睛。 　　用双氧水做美容，一定要事先征求皮肤科医生的意见，直接用双氧水美白是相当危险的。虽然会让皮肤短时间内变白，但时间长了却会对皮肤造成强烈刺激，严重的可能烧坏表皮层，让皮肤变粗糙、长疱。 　　另外，双氧水还有淡化毛发颜色的功能，对于那些因汗毛过长而影响美观的女性，可在脱毛后，用双氧水直接涂于皮肤上，每日2次，这样日后长出的汗毛就不会变黑变粗，而会变得柔软且颜色为淡黄。 　　过氧化氢曾作为染发剂的2号剂（氧化剂）的成分之一，但因其对人体有害，故现已被淘汰。