过氧化氢介绍
过氧化氢(hydrogen peroxide),是一种无机化合物,化学式为H2O2。纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可任意比例与水混溶,是一种强氧化剂,水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会缓慢分解成水和氧气,但分解速度极其慢,加快其反应速度的办法是加入催化剂二氧化锰等或用短波射线照射。
过氧化氢在不同情况下有氧化作用和还原作用。用于照相除污剂;彩色正片蓝色减薄;软片超比例减薄等。极易分解,不易久存。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,过氧化氢在3类致癌物清单中。
过氧化氢理化性质
过氧化氢物理性质
外观 |
蓝色黏稠状液体;水溶液为无色透明液体。 |
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熔点 |
-0.43℃(纯的过氧化氢其分子构型会改变,所以熔沸点也会发生变化) |
溶解性 |
溶于水、醇、乙醚,不溶于苯、石油醚。 |
沸点 |
150.2℃ |
密度 |
凝固点时固体密度为1.71g/cm³,密度随温度升高而减小 |
缔合程度 |
缔合程度比H2O大,所以它的介电常数和沸点比水高。 |
过氧化氢化学性质
1、氧化性
过氧化氢具有很强的氧化性,是非常强的氧化剂。
2、还原性
和氯气、高锰酸钾等强氧化剂反应被氧化生成氧气。
3、在10%试样液10mL中,加稀硫酸试液(TS-241)5mL和高锰酸钾试液(TS-193)1mL。应有气泡发生,且高锰酸钾的紫红色消失。对石蕊呈酸性,遇有机物易爆。
4、遇有机物、受热分解放出氧气和水,遇铬酸、高锰酸钾、金属、碳酸反应剧烈。为了防止分解,可以加入微量的稳定剂,如锡酸钠、焦磷酸钠等等。
5、过氧化氢是一种极弱的酸,
(Ka=2.4×10),因此金属的过氧化物可以看做是它的盐。
6、纯过氧化氢很稳定,加热到153℃便猛烈的分解为水和氧气。
过氧化氢毒理学数据
急性毒性 |
LD50:浓度为90%,376mg/kg(大鼠经口) |
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刺激性 |
家兔经眼:90%,1mg,重度刺激。 |
致突变性 |
微生物致突变:鼠伤寒沙门菌6μg/皿。 |
姐妹染色单体交换:仓鼠肺353μmol/L。 |
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DNA损伤:人成纤维细胞28μmol/L;人淋巴细胞100μmol/L。 |
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程序外DNA合成:人成纤维细胞1mmol/L。 |
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致癌性 |
IARC致癌性评论:G3,对人及动物致癌性证据不足。 |
过氧化氢应用领域
通常将过氧化氢配制成水溶液双氧水使用。
双氧水的用途分医用、军用和工业用三种,日常消毒的是医用双氧水,医用双氧水可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌,致病酵母菌,一般用于物体表面消毒。 双氧水具有氧化作用,但医用双氧水浓度等于或低于3%,擦拭到创伤面,会有灼烧感、表面被氧化成白色并冒气泡,用清水清洗一下就可以了,过3-5分钟就恢复原来的肤色。
化学工业用作生产过硼酸钠、过碳酸钠、过氧乙酸、亚氯酸钠、过氧化硫脲等的原料,酒石酸、维生素等的氧化剂。医药工业用作杀菌剂、消毒剂,以及生产福美双杀虫剂和抗菌剂的氧化剂。印染工业用作棉织物的漂白剂,还原染料染色后的发色。用于生产金属盐类或其他化合物时除去铁及其他重金属。也用于电镀液,可除去无机杂质,提高镀件质量。还用于羊毛、生丝、象牙、纸浆、脂肪等的漂白。高浓度的过氧化氢可用作火箭动力助燃剂。
民用:处理厨房下水道的异味,到药店购买双氧水加水加洗衣粉倒进下水道可去污,消毒,杀菌;
3、%的过氧化氢(医用级)可供伤口消毒。
过氧化氢制取氧气
过氧化氢实验原理
实验原理:
实验药品:3%过氧化氢溶液、小木条、二氧化锰固体
过氧化氢实验步骤
1、在试管中加入少量过氧化氢溶液,把带火星的小木条放在试管口,观察现象(无明显现象)
2、在试管中加入少量二氧化锰,观察现象(出现大量气泡,木条复燃)
3、当停止生成气泡时,继续加入过氧化氢溶液,观察现象(出现大量气泡,木条复燃)
4、化学方程式:
过氧化氢检测方法
用高锰酸钾测定过氧化氢的浓度
过氧化氢实验原理
过氧化氢水溶液是医药、卫生行业上广泛使用的消毒剂,它在酸性溶液中能被KMnO4定量氧化而生成氧气和水,其反应如下:
滴定在酸性溶液中进行,反应时锰的氧化数由+7变到+2。开始时反应速度慢,滴入的KMnO4溶液褪色缓慢,待Mn生成后,由于Mn的催化作用加快了反应速度。
生物化学中,也常利用此法间接测定过氧化氢酶的活性。在血液中加入一定量的H2O2,由于过氧化氢酶能使过氧化氢分解,作用完后,在酸性条件下用标准KMnO4溶液滴定剩余的H2O2,就可以了解酶的活性。
过氧化氢仪器试剂
台秤(0.1g)或天平(0.1mg),试剂瓶(棕色),酸式滴定管(棕色,50mL),锥形瓶(250mL),移液管(10mL、25mL);H2SO4(3 mol/L),KMnO4(s),Na2C2O4(s,AR),双氧水样品(工业)。
过氧化氢实验步骤
1、KMnO4溶液(0.02mol/L)的配制
称取1.7g左右的KMnO4放入烧杯中,加水500mL,使其溶解后,转入棕色试剂瓶中。放置7-10天后,用玻璃砂芯漏斗过滤。残渣和沉淀则倒掉。把试剂瓶洗净,将滤液倒回瓶内,待标定。
2、KMnO4溶液的标定
精确称取0.15~0.20g预先干燥过的Na2C2O4三份,分别置于250mL锥形瓶中,各加入40mL蒸馏水和10mL 3 mol·L H2SO4,水浴上加热直约75-85℃。趁热用待标定的KMnO4溶液进行滴定,开始时,滴定速度宜慢,在第一滴KMnO4溶液滴入后,不断摇动溶液,当紫红色退去后再滴入第二滴。溶液中有Mn产生后,滴定速度可适当加快,近终点时,紫红色褪去很慢,应减慢滴定速度,同时充分摇动溶液。当溶液呈现微红色并在半分钟不褪色,即为终点。计算KMnO4溶液的浓度。滴定过程要保持温度不低于60℃。
3、H2O2含量的测定:
用移液管吸取5.00mL双氧水样品(H2O2含量约5%),置于250mL容量瓶中,加水稀释至标线,混合均匀。
吸取25mL上述稀释液三份,分别置于三个250mL锥形瓶中,各加入5mL 3 mol·L H2SO4,用KMnO4标准溶液滴定之。计算样品中H2O2的含量。
过氧化氢实验注意
1、KMnO4溶液在加热及放置时,均应盖上表面皿。
2、KMnO4作为氧化剂通常是在H2SO4酸性溶液中进行,不能用HNO3或HCl来控制酸度。在滴定过程中如果发现棕色混浊,这是酸度不足引起的,应立即加入浓H2SO4,如已达到终点,应重做实验。
3、标定KMnO4溶液浓度时,加热可使反应加快,但不应热至沸腾,因为过热会引起草酸分解,适宜的温度为75℃~85℃。在滴定到终点时溶液的温度应不低于60℃。
4、开始滴定时反应速度较慢,所以要缓慢滴加,待溶液中产生了Mn后,由于Mn对反应的催化作用,使反应速度加快,这时滴定速度可加快;但注意不能过快,近终点时更须小心地缓慢滴入。
过氧化氢防护措施
防护部分 |
防护措施 |
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呼吸系统防护 |
可能接触其蒸气时,应该佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。 |
眼睛防护 |
呼吸系统防护中已作防护。 |
身体防护 |
穿聚乙烯防毒服。 |
手防护 |
戴氯丁橡胶手套。 |
其他 |
工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。 |
过氧化氢泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染人员至安全区,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。
小量泄漏:用砂土、蛭石或其他惰性材料吸收。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,回收或至废物处理场所处置。
过氧化氢急救措施
接触部分 |
急救措施 |
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皮肤接触 |
脱去被污染的衣着,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。 |
吸入 |
迅速脱离现场至空气新鲜处。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。 |
食入 |
饮足量温水,催吐,就医。 |
过氧化氢安全信息
安全术语 |
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice. 不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。 |
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S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection. 穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。 |
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S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.) 若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。 |
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风险术语 |
R22:Harmful if swallowed. 吞食有害。 |
R41:Risk of serious damage to the eyes. 对眼睛有很严重的伤害。 |