过氧化氢的发生及应用

过氧化氢的发生及应用


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-26 编辑:xuzhiping 浏览次数: 8078

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摘要: 过氧化氢(H2O2)俗称“双氧水”。1818年,法国化学家泰纳尔在将氧气通过赤热的氧化钡(BaO)时制得了过氧化钡(BaO2),然后将过氧化钡分别与硫酸、硝酸或磷酸、砷酸、醋酸反应,均可制得一种“富氧产物”。经过分析证实,这种富氧产物含有与水相等的氢,以及比水...

过氧化氢(H2O2)俗称“双氧水”。1818年,法国化学家泰纳尔在将氧气通过赤热的氧化钡(BaO)时制得了过氧化钡(BaO2),然后将过氧化钡分别与硫酸、硝酸或磷酸、砷酸、醋酸反应,均可制得一种“富氧产物”。经过分析证实,这种富氧产物含有与水相等的氢,以及比水多一倍的氧,所以称它为“二氧化氢”,我们现在习惯称它为“过氧化氢”。

第二年,泰纳尔又利用真空蒸馏法制得了浓度高达95%的二氧化氢,并且发现它具有很强的氧化能力,但加热以后容易分解为水和氧气。因此,泰纳尔是无可争议的过氧化氢发明人。

过氧化氢常作为氧化剂使用。例如,在医院里常用3%的过氧化氢溶液洗涤伤口;纺织工业上用过氧化氢作为漂白剂;近代航天工业则应用过氧化氢作为燃料的氧化剂;在文物保护行业,常用过氧化氢溶液轻轻擦洗已变色的古画,从而使古画整旧如新。

在过氧化氢溶液中,如投人一块猪肝或苹果等鲜活的生物材料,你马上可以看到有气泡产生。这是因为生物细胞中含有一种过氧化氢酶,它可以催化过氧化氢的分解。根据这一原理,有经验的法医可以非常准确地判定人或动物死亡的时间。

1933年,一位名叫瓦里捷尔的德国工程师,一次不慎将高浓度的过氧化氢滴到了纸上,结果纸张立即燃烧起来。从这次意外事故中他得到启示:过氧化氢是一种具有特殊功能的燃料。第二年(1934年),德国法西斯迅速将过氧化氢应用于战争。他们曾制造了11艘使用“T燃料”(过氧化氢)的小型潜艇,其航行速度极快,可达28.1节(1节=1.852千米/小时)。在第二次世界大战期间,这些潜艇曾给英国皇家海军带来了极大的威胁,而且当时的英国科学家也一直弄不明白这种快速潜艇所使用的“T燃料”究竟是什么。直到二战结束,英国海军从海底打捞起当年被击沉的德国潜艇残骸才揭开了这个谜。神秘的“T燃料”原来就是过氧化氢。20世纪50年代,英国不列颠造船厂也建造了两艘使用过氧化氢为燃料的潜艇,其试航速度可达25~28节。后来,由于核燃料成为新一代潜艇的主要动力,过氧化氢才“退了役”。

在二战期间,德军还曾以过氧化氢为燃料制造了V-1和V-2火箭用于战争。战后,美国也曾仿此原理研制出使用过氧化氢作为推进燃料的系列火箭,如“红石式”、“海盗式”和“丘比特式”火 刖寺。

因此,在化学燃料史上,过氧化氢曾经有过光辉的一页。

工业上制备大量的过氧化氢,主要通过电解氧化硫酸或酸式硫酸盐制得过硫酸(H2s208)或过硫酸盐,再水解得到过氧化氢。

一般先制成浓度为30%的过氧化氢溶液,然后进行精馏、浓缩就可制得呈浅蓝色、黏稠状的液体过氧化氢。

过氧化氢的其他制法:可用硫酸与过氧化钡反应,或用2-乙基蒽醌经氢化后再氧化,制得过氧化氢;也可以钯为催化剂,直接由氢气与氧气合成过氧化氢等。

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