过氧化氢性质及过氧化氢浓度测定

发布日期:2021/04/14 访问量: 5524

一、过氧化氢的性质

双氧水

过氧化氢又名双氧水,是一种常用的氧化剂,可以用于漂白和消毒,过氧化氢的分子式:H202过氧化氢的分子量:34,纯净的过氧化氢是一种无色粘稠的液体,过氧化氢呈弱酸性反应。过氧化氢的比重在25摄氏度时是1.4425,过氧化氢熔点是零下0.43摄氏度,过氧化氢的沸点150.2摄氏度,过氧化氢可以溶于水、乙醇、乙醚,不溶于石油醚,能与水以任何比例相混。

高浓度的过氧化氢能燃烧,过氧化氢与MnO2相互作用则发生爆炸。过氧化氢如果沾于皮肤上即发生白色斑点,经过短时期的发烧和发痒后,再过数小时斑点才能消失。

过氧化氢十分的不稳定,过氧化氢如果遇热、光、重金属及其杂质等就会引起分解,过氧化氢稳定性随着溶液的稀释而增加,在保存中会自行分解成水与氧,过氧化氢在有酸存在的情况下较稳定。过氧化氢具有强氧化性和腐蚀性,在某些场合下又具有还原性。

例如氧化银遇过氧化氢则还原为金属银:

Ag2O+H2O2=2Ag+H2O+O2↑

过氧化氢分解的化学方程式

2H2O2=2H2O+O2(等号上写催化剂,比如MnO2)

过氧化氢用途

过氧化氢主要是用于在化学工业上制造过硼酸钠、过碳酸钠、过氧乙酸、过氧化硫脲的原料,生产明胶时过氧化氢也可以起到氧化漂白作用,过氧化氢还可以用于丝、人造丝、棉、毛、象牙、贝壳、油脂、纸浆等的漂白剂,生产金属盐类或其他化合物时除铁及其他重金属。过氧化氢在医药上可以用作杀菌剂、消毒剂,酿造用防腐剂等。

过氧化氢的危害

过氧化氢不能误食,否则会侵蚀消化道和口腔粘膜,如果注射双氧水还会导致器官坏死,有生命危险,所以一般在食品加工中是禁止使用双氧水的。

二、滴定法——过氧化氢浓度测定实验原理

在稀硫酸溶液中,过氧化氢在室温条件下,能定量地被KMnO4氧化,因此,可用高锰酸钾法测定过氧化氢含量,利用MnO4-离子自身的颜色(可被察觉的最低浓度约为2×10-6mol·L-1)指示终点,其反应式为:

2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O

开始反应时速度慢,滴入第一滴溶液不易褪色,待Mn2+生成之后,由于Mn2+的自动催化作用,加快了反应速度,能顺利地滴定到终点。

市售的KMnO4常含有少量杂质,需用间接法配制准确浓度的溶液,且应定期进行标定。本实验以Na2C2O4基准试剂标定(75~80℃,自身指示剂):

2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O

1.器材和药品

a.器材 玻璃砂芯漏斗,电炉,容量瓶(250mL),吸量管(1mL),移液管(20mL),酸式滴定管(50mL),锥形瓶等。

b.药品 KMnO4(A.R.),Na2C2O4(基准试剂),H2SO4(3mol·L-1),MnSO4(1mol·L-1),双氧水样品(约30%H2O2水溶液)等。

2.实验方法

KMnO4标准溶液的配制与浓度标定

a.KMnO4标准溶液的配制(约0.02mol·L-1)

称取0.8gKMnO4溶于250mL蒸馏水中,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸状态1小时,冷却后,用玻璃砂芯漏斗过滤,滤液贮于清洁带塞的棕色瓶中备用。

b.KMnO4溶液浓度的标定

准确称取0.13~0.15gNa2C2O4基准试剂三份,分别置于250mL锥形瓶中,加40mL水使其溶解。加入10mL3mol·L-1H2SO4溶液,加热到75-85℃(开始冒蒸气时的温度),趁热用待标定的KMnO4溶液进行滴定。开始滴定反应速度很慢,待第一滴红色消失再继续滴定。随后可稍快,但仍须是逐滴加入(以红色能及时消退为准),滴定至溶液呈微红色,半分钟内不褪即为终点。滴定结束时溶液的温度一般不应低于60℃。

高锰酸钾标准溶液浓度的计算:CKMnO4=2×mNa2C2O4/(5×134×VKMnO4) ,取三次测定的平均值。

3.双氧水中H2O2含量的测定

用吸量管移取双氧水样品1.00mL,置于250mL容量瓶中,加水稀释至刻度。充分摇匀后,用移液管移取20.00mL置于250mL锥形瓶中,加3mol·L-1H2SO45mL及1mol·L-1MnSO4溶液2-3滴,用KMnO4标准溶液滴定至呈微红色,半分钟内不褪即为终点。平行测定三次。

过氧化氢含量计算:ρH2O2(g/100ml)=(cV)KMnO4×5×34.2×100×250.00/(1000×2×1.00×20.00) ,取三次测定的平均值。

三、过氧化氢浓度检测仪器,支持电化学原理

过氧化氢被世卫组织国际癌症研究机构列在3类致癌物清单中,可见过氧化氢的对人的危害极大,同时过氧化氢也是爆炸性 极强的氧化剂,因此在涉及过氧化氢的各大行业需配备性能稳定的检测仪,实时检测过氧化氢浓度,避免安全隐患。

过氧化氢浓度检测仪应适用于高温、高湿、高尘等恶劣的环境气体进行监测,具有较强的抗干扰性,万安迪过氧化氢浓度检测仪带中文菜单显示及操作指引,操作简易:傻瓜式操作,提高工作效率;可连续存储30万组带日期时间数据,选配微型TF存储卡,可存储1000万组以上数据;

过氧化氢浓度检测仪器相关技术参数:

测量范围:0-100ppm、0-200ppm、0-1000ppm、0-2000ppm、0-5000ppm、0-10000ppm可选;

分 辨 率:0.01ppm(0~99ppm);0.1ppm(0~999ppm);1ppm(1000ppm及以上);

采样方式:主动泵吸式,内置气泵可独立打开或关闭,气泵流量500毫升/分钟;

示值误差:≤±3% FS(更高精度要求根据传感器性能);

重 复 性:≤±1%;

零点漂移:≤±1%(FS/年);

响应时间:≤20秒(T90),(更高要求根据传感器性能);

恢复时间:≤30秒 (更高要求根据传感器性能);

电池:大容量可充电锂电池6000mAh,连续工作时间大于30小时,充电时间小于7小时,支持移动电源供电及充电;兼容通用的USB手机充电器;

报警方式:声音报警、振动报警、红色LED 报警灯、人员跌倒报警;

报警点设置:A1报警值、A2报警值;可单独设置TWA报警值、STEL报警值;

直接读数:测量值,数据记录状态,泵工作状态,环境温度、湿度;

环境压力:86kPa~106kPa;

环境温度:-20℃~+55℃(典型值) -40℃~+70℃(极限值);

环境湿度:10%~95%RH(无凝露);

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