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過氧化氫

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過氧化氫(hydrogen peroxide),是一種無機化合物,化學式為H2O2。純過氧化氫是淡藍色的黏稠液體,可任意比例與水混溶,是一種強氧化劑,水溶液俗稱雙氧水,為無色透明液體。其水溶液適用於醫用傷口消毒及環境消毒和食品消毒。在一般情況下會緩慢分解成水和氧氣,但分解速度極其慢,加快其反應速度的辦法是加入催化劑二氧化錳等或用短波射線照射。
過氧化氫在不同情況下有氧化作用和還原作用。用於照相除污劑;彩色正片藍色減薄;軟片超比例減薄等。極易分解,不易久存。
2017年10月27日,世界衞生組織國際癌症研究機構公佈的致癌物清單初步整理參考,過氧化氫在3類致癌物清單中。
中文名
過氧化氫
外文名
hydrogen peroxide
別    名
乙氧烷
化學式
H2O2
分子量
34.01
CAS登錄號
7722-84-1
EINECS登錄號
231-765-0
熔    點
-0.43 ℃
沸    點
150.2 ℃(分解)
水溶性
互溶
密    度
1.463 g/cm³
外    觀
藍色黏稠狀液體
應    用
物體表面消毒、化工生產、除去異味
安全性描述
S26;S36/37/39;S45
危險性符號
Xn;C;O
危險性描述
R22;R41
UN危險貨物編號
2014

過氧化氫理化性質

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過氧化氫物理性質

過氧化氫為藍色黏稠狀液體,溶於水、醇、乙醚,不溶於苯、石油醚,水溶液為無色透明液體。
熔點-0.43℃,沸點150.2℃,純的過氧化氫其分子構型會改變,所以熔沸點也會發生變化。凝固點時固體密度為1.71g/cm³,密度隨温度升高而減小。它的締合程度比H2O大,所以它的介電常數和沸點比水高。

過氧化氫化學性質

1、氧化性
過氧化氫具有很強的氧化性,是非常強的氧化劑。
2、還原性
和氯氣、高錳酸鉀等強氧化劑反應被氧化生成氧氣。
3、在10%試樣液10mL中,加稀硫酸試液(TS-241)5mL和高錳酸鉀試液(TS-193)1mL。應有氣泡發生,且高錳酸鉀的紫紅色消失。對石蕊呈酸性,遇有機物易爆。
4、遇有機物、受熱分解放出氧氣和水,遇鉻酸、高錳酸鉀、金屬、碳酸反應劇烈。為了防止分解,可以加入微量的穩定劑,如錫酸鈉、焦磷酸鈉等等。 [1] 
5、過氧化氫是一種極弱的酸,
Ka=2.4×10-12),因此金屬的過氧化物可以看做是它的鹽。 [1] 
6、純過氧化氫很穩定,加熱到153℃便猛烈的分解為水和氧氣。

過氧化氫應用領域

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通常將過氧化氫配製成水溶液雙氧水使用。
雙氧水的用途分醫用、軍用和工業用三種,日常消毒的是醫用雙氧水,醫用雙氧水可殺滅腸道致病菌、化膿性球菌,致病酵母菌,一般用於物體表面消毒。 雙氧水具有氧化作用,但醫用雙氧水濃度等於或低於3%,擦拭到創傷面,會有灼燒感、表面被氧化成白色並冒氣泡,用清水清洗一下就可以了,過3-5分鐘就恢復原來的膚色。
化學工業用作生產過硼酸鈉、過碳酸鈉、過氧乙酸、亞氯酸鈉、過氧化硫脲等的原料,酒石酸、維生素等的氧化劑。醫藥工業用作殺菌劑、消毒劑,以及生產福美雙殺蟲劑和抗菌劑的氧化劑。印染工業用作棉織物的漂白劑,還原染料染色後的髮色。用於生產金屬鹽類或其他化合物時除去鐵及其他重金屬。也用於電鍍液,可除去無機雜質,提高鍍件質量。還用於羊毛、生絲、象牙、紙漿、脂肪等的漂白。高濃度的過氧化氫可用作火箭動力助燃劑。
民用:處理廚房下水道的異味,到藥店購買雙氧水加水加洗衣粉倒進下水道可去污,消毒,殺菌;3%的過氧化氫(醫用級)可供傷口消毒。

過氧化氫製取氧氣

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過氧化氫實驗原理

實驗原理:
實驗藥品:3%過氧化氫溶液、小木條、二氧化錳固體

過氧化氫實驗步驟

1、在試管中加入少量過氧化氫溶液,把帶火星的小木條放在試管口,觀察現象(無明顯現象)
2、在試管中加入少量二氧化錳,觀察現象(出現大量氣泡,木條復燃)
3、當停止生成氣泡時,繼續加入過氧化氫溶液,觀察現象(出現大量氣泡,木條復燃)
4、化學方程式:

過氧化氫檢測方法

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用高錳酸鉀測定過氧化氫的濃度

過氧化氫實驗原理

過氧化氫水溶液是醫藥、衞生行業上廣泛使用的消毒劑,它在酸性溶液中能被KMnO4定量氧化而生成氧氣和水,其反應如下:
滴定在酸性溶液中進行,反應時錳的氧化數由+7變到+2。開始時反應速度慢,滴入的KMnO4溶液褪色緩慢,待Mn2+生成後,由於Mn2+催化作用加快了反應速度。
生物化學中,也常利用此法間接測定過氧化氫酶的活性。在血液中加入一定量的H2O2,由於過氧化氫酶能使過氧化氫分解,作用完後,在酸性條件下用標準KMnO4溶液滴定剩餘的H2O2,就可以瞭解酶的活性。

過氧化氫儀器試劑

枱秤(0.1g)或天平(0.1mg),試劑瓶(棕色),酸式滴定管(棕色,50mL),錐形瓶(250mL),移液管(10mL、25mL);H2SO4(3 mol/L),KMnO4(s),Na2C2O4(s,AR),雙氧水樣品(工業)。

過氧化氫實驗步驟

1、KMnO4溶液(0.02mol/L)的配製
稱取1.7g左右的KMnO4放入燒杯中,加水500mL,使其溶解後,轉入棕色試劑瓶中。放置7-10天后,用玻璃砂芯漏斗過濾。殘渣和沉澱則倒掉。把試劑瓶洗淨,將濾液倒回瓶內,待標定。
2、KMnO4溶液的標定
精確稱取0.15~0.20g預先乾燥過的Na2C2O4三份,分別置於250mL錐形瓶中,各加入40mL蒸餾水和10mL 3 mol·L-3 H2SO4,水浴上加熱直約75-85℃。趁熱用待標定的KMnO4溶液進行滴定,開始時,滴定速度宜慢,在第一滴KMnO4溶液滴入後,不斷搖動溶液,當紫紅色退去後再滴入第二滴。溶液中有Mn2+產生後,滴定速度可適當加快,近終點時,紫紅色褪去很慢,應減慢滴定速度,同時充分搖動溶液。當溶液呈現微紅色並在半分鐘不褪色,即為終點。計算KMnO4溶液的濃度。滴定過程要保持温度不低於60℃。
3、H2O2含量的測定:
用移液管吸取5.00mL雙氧水樣品(H2O2含量約5%),置於250mL容量瓶中,加水稀釋至標線,混合均勻。
吸取25mL上述稀釋液三份,分別置於三個250mL錐形瓶中,各加入5mL 3 mol·L-3 H2SO4,用KMnO4標準溶液滴定之。計算樣品中H2O2的含量。

過氧化氫實驗注意

1、KMnO4溶液在加熱及放置時,均應蓋上表面皿。
2、KMnO4作為氧化劑通常是在H2SO4酸性溶液中進行,不能用HNO3或HCl來控制酸度。在滴定過程中如果發現棕色混濁,這是酸度不足引起的,應立即加入濃H2SO4,如已達到終點,應重做實驗。
3、標定KMnO4溶液濃度時,加熱可使反應加快,但不應熱至沸騰,因為過熱會引起草酸分解,適宜的温度為75℃~85℃。在滴定到終點時溶液的温度應不低於60℃。
4、開始滴定時反應速度較慢,所以要緩慢滴加,待溶液中產生了Mn2+後,由於Mn2+對反應的催化作用,使反應速度加快,這時滴定速度可加快;但注意不能過快,近終點時更須小心地緩慢滴入。

過氧化氫毒理資料

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過氧化氫急性毒性

LD50:4060mg/kg(大鼠經皮);LC50:2000mg/m3,4小時(大鼠吸入)

過氧化氫致突變性

微生物致突變:鼠傷寒沙門氏菌10μL/皿;大腸桿菌5ppm。姊妹染色單體交換:倉鼠肺353μmol/L。

過氧化氫致癌性

IARC 致癌性評論:動物可疑陽性。

過氧化氫危險特性

爆炸性強氧化劑。過氧化氫自身不燃,但能與可燃物反應放出大量熱量和氧氣而引起着火爆炸。過氧化氫在pH值為3.5~4.5時最穩定,在鹼性溶液中極易分解,在遇強光,特別是短波射線照射時也能發生分解。當加熱到100℃以上時,開始急劇分解。它與許多有機物如糖、澱粉、醇類、石油產品等形成爆炸性混合物,在撞擊、受熱或電火花作用下能發生爆炸。過氧化氫與許多無機化合物或雜質接觸後會迅速分解而導致爆炸,放出大量的熱量、氧和水蒸氣。大多數重金屬(如銅、銀、鉛、汞、鋅、鈷、鎳、鉻、錳等)及其氧化物和鹽類都是活性催化劑,塵土、香煙灰、碳粉、鐵鏽等也能加速分解。濃度超過69%的過氧化氫,在具有適當的點火源或温度的密閉容器中,會產生氣相爆炸。

過氧化氫環境危害

該物質對水生生物是有毒的。

過氧化氫健康危害

侵入途徑:皮膚接觸、吸入、食入。
健康危害:高濃度過氧化氫有強烈的腐蝕性。吸入該品蒸氣或霧對呼吸道有強烈刺激性。眼直接接觸液體可致不可逆損傷甚至失明。口服中毒出現腹痛、胸口痛、呼吸困難、嘔吐、一時性運動和感覺障礙、體温升高等。個別病例出現視力障礙、癲癇樣痙攣、輕癱。

過氧化氫防護措施

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呼吸系統防護:可能接觸其蒸氣時,應該佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩)。
眼睛防護:呼吸系統防護中已作防護。
身體防護:穿聚乙烯防毒服。
手防護:戴氯丁橡膠手套。
其他:工作現場嚴禁吸煙。工作畢,淋浴更衣。注意個人清潔衞生。

過氧化氫泄漏應急處理

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迅速撤離泄漏污染人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸鹼工作服。儘可能切斷泄漏源,防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。
小量泄漏:用砂土、蛭石或其他惰性材料吸收。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。
大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容;噴霧狀水冷卻和稀釋蒸汽、保護現場人員、把泄漏物稀釋成不燃物。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或到家至廢物處理場所處置。

過氧化氫急救措施

皮膚接觸:脱去被污染的衣着,用大量流動清水沖洗。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
吸入:迅速脱離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:飲足量温水,催吐,就醫。

過氧化氫注意事項

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1、不得口服,應置於兒童不易觸及處。
2、對金屬有腐蝕作用,慎用。
3、避免與鹼性及氧化性物質混合。
4、避光、避熱,置於常温下保存。
5、醫用的有效期一般為2個月。 [2] 
6、不得用手觸摸。

過氧化氫安全信息

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過氧化氫安全術語

S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
不慎與眼睛接觸後,請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴適當的防護服、手套和護目鏡或面具。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)
若發生事故或感不適,立即就醫(可能的話,出示其標籤)。

過氧化氫風險術語

R22:Harmful if swallowed.
吞食有害。
R41:Risk of serious damage to the eyes.
對眼睛有很嚴重的傷害。

過氧化氫研究成果

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2022年6月26日,中國林學會發布了“十三五”期間林草科技十大進展。其中,發現了乙烯和H2O2在降香黃檀心材形成中的促生機理 [3] 
參考資料