Ջրածնի պերօքսիդի արտադրության գործընթացը
Ջրածնի պերօքսիդի արտադրության գործընթացը
Ջրածնի պերօքսիդի քիմիական բանաձևը H2O2 է, որը սովորաբար հայտնի է որպես ջրածնի պերօքսիդ: Արտաքին տեսքը անգույն թափանցիկ հեղուկ է, այն ուժեղ օքսիդանտ է, դրա ջրային լուծույթը հարմար է բժշկական վերքերի ախտահանման և շրջակա միջավայրի և սննդի ախտահանման համար: Նորմալ պայմաններում այն կքայքայվի ջրի և թթվածնի, բայց տարրալուծման արագությունը չափազանց դանդաղ է, և ռեակցիայի արագությունը արագանում է կատալիզատորի ավելացմամբ՝ մանգանի երկօքսիդ կամ կարճ ալիքի ճառագայթում:
Ֆիզիկական հատկություններ
Ջրային լուծույթը անգույն թափանցիկ հեղուկ է, որը լուծվում է ջրում, սպիրտում, եթերում և չի լուծվում բենզոլում և նավթային էթերում։
Մաքուր ջրածնի պերօքսիդը բաց կապույտ մածուցիկ հեղուկ է, որի հալման կետը -0,43 ° C է և եռման ջերմաստիճանը 150,2 ° C: Մաքուր ջրածնի պերօքսիդը կփոխի իր մոլեկուլային կոնֆիգուրացիան, հետևաբար կփոխվի նաև հալման կետը: Պինդ խտությունը սառեցման կետում եղել է 1,71 գ/, իսկ խտությունը նվազել է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։ Այն ունի ավելի մեծ կապի աստիճան, քան H2O-ն, ուստի նրա դիէլեկտրական հաստատունը և եռման կետը ավելի բարձր են, քան ջուրը: Մաքուր ջրածնի պերօքսիդը համեմատաբար կայուն է, և այն կատաղի կերպով քայքայվում է ջրի և թթվածնի, երբ տաքացվում է մինչև 153 ° C: Հարկ է նշել, որ ջրածնի պերօքսիդում միջմոլեկուլային ջրածնային կապ չկա:
Ջրածնի պերօքսիդը ուժեղ օքսիդացման ազդեցություն ունի օրգանական նյութերի վրա և սովորաբար օգտագործվում է որպես օքսիդացնող նյութ:
Քիմիական հատկություններ
1. Օքսիդացնող
(Սպիտակ կապարը յուղաներկի մեջ [հիմնական կապարի կարբոնատը] արձագանքելու է օդում առկա ջրածնի սուլֆիդի հետ՝ առաջացնելով կապարի սև սուլֆիդ, որը կարելի է լվանալ ջրածնի պերօքսիդով)
(պահանջվում է ալկալային միջավայր)
2. Նվազեցնելով
3. 10 մլ 10% նմուշի լուծույթում ավելացնել 5 մլ նոսր ծծմբաթթվի փորձարկման լուծույթ (TS-241) և 1 մլ կալիումի պերմանգանատի փորձարկման լուծույթ (TS-193):
Պետք է լինեն պղպջակներ, և կալիումի պերմանգանատի գունավորումն անհետանում է: Այն թթվային է մինչև լակմուս։ Օրգանական նյութերի դեպքում այն պայթուցիկ է։
4. Վերցրեք 1 գ նմուշ (ճշգրիտ մինչև 0,1 մգ) և նոսրացրեք ջրով մինչև 250,0 մլ: Այս լուծույթից վերցվել է 25 մլ, և ավելացվել է 10 մլ ծծմբաթթվի նոսր փորձնական լուծույթ (TS-241), որին հաջորդել է տիտրումը 0,1 մոլ/լ կալիումի պերմանգանատով: 0,1 մոլ/լ/մլ: Կալիումի պերմանգանատը համապատասխանում է 1,70 մգ ջրածնի պերօքսիդին (H 2 O 2 )։
5. Օրգանական նյութերի դեպքում բուռն արձագանքել են ջերմությունը, թթվածնի և ջրի ազատումը, քրոմաթթվի դեպքում՝ կալիումի պերմանգանատը, մետաղի փոշին։ Քայքայումը կանխելու համար կարող է ավելացվել կայունացուցիչի հետք քանակություն, ինչպիսիք են նատրիումի ստանաթը, նատրիումի պիրոֆոսֆատը կամ նմանատիպերը:
6. Ջրածնի պերօքսիդը շատ թույլ թթու է՝ H2O2 = (շրջելի) = H++HO2-(Ka = 2,4 x 10-12): Հետևաբար, մետաղի պերօքսիդը կարելի է համարել որպես դրա աղ:
Հիմնական նպատակը
Ջրածնի պերօքսիդի օգտագործումը բաժանված է բժշկական, ռազմական և արդյունաբերական օգտագործման: Ամենօրյա ախտահանումը բժշկական ջրածնի պերօքսիդ է: Բժշկական ջրածնի պերօքսիդը կարող է սպանել աղիքային պաթոգեն բակտերիաները, պիոգեն կոկիները և ախտածին խմորիչները, որոնք սովորաբար օգտագործվում են առարկաների մակերեսային ախտահանման համար: Ջրածնի պերօքսիդն ունի օքսիդացման ազդեցություն, սակայն բժշկական ջրածնի պերօքսիդի կոնցենտրացիան հավասար է կամ ցածր է 3%-ից: Երբ այն սրբվում է վերքի մակերեսին, այն կվառվի, մակերեսը կօքսիդանա սպիտակի և պղպջակների տեսքով, և այն կարելի է լվանալ ջրով: 3-5 րոպե անց վերականգնել մաշկի սկզբնական երանգը:
Քիմիական արդյունաբերությունն օգտագործվում է որպես հումք՝ նատրիումի պերբորատ, նատրիումի պերկարբոնատ, պերքացախաթթու, նատրիումի քլորիտ, թիուրայի պերօքսիդ և այլն, օքսիդացնող նյութեր, ինչպիսիք են գինձաթթուն և վիտամինները արտադրելու համար։ Դեղագործական արդյունաբերությունը օգտագործվում է որպես մանրէասպան, ախտահանիչ և օքսիդանտ տիրամի և 40 լիտր հակաբակտերիալ նյութերի արտադրության համար։ Տպագրության և ներկման արդյունաբերությունը օգտագործվում է որպես բամբակյա գործվածքների համար սպիտակեցնող նյութ և որպես գունանյութ՝ անոթի ներկման համար։ Երկաթի և այլ ծանր մետաղների հեռացում, երբ օգտագործվում են մետաղական աղերի կամ այլ միացությունների արտադրության մեջ: Օգտագործվում է նաև էլեկտրապատման լոգարաններում՝ անօրգանական կեղտերը հեռացնելու և պատված մասերի որակը բարելավելու համար: Նաև օգտագործվում է բուրդի, հում մետաքսի, փղոսկրի, միջուկի, ճարպի և այլնի սպիտակեցման համար: Ջրածնի պերօքսիդի բարձր կոնցենտրացիաները կարող են օգտագործվել որպես հրթիռային էներգիայի վառելիք:
Քաղաքացիական օգտագործում. խոհանոցային կոյուղու հոտի դեմ պայքարելու համար, դեղատուն գնելու համար ջրածնի պերօքսիդ գումարած ջուր գումարած լվացքի փոշի կոյուղու մեջ կարող է ախտահանվել, ախտահանվել, ստերիլիզացվել;
3% ջրածնի պերօքսիդ (բժշկական աստիճան) վերքերի ախտահանման համար:
Արդյունաբերական իրավունք
Ալկալային ջրածնի պերօքսիդի արտադրության մեթոդ. կրիպտոն պարունակող օդային էլեկտրոդ ալկալային ջրածնի պերօքսիդ արտադրելու համար, որը բնութագրվում է նրանով, որ էլեկտրոդների յուրաքանչյուր զույգ կազմված է անոդային թիթեղից, պլաստիկ ցանցից, կատիոնային թաղանթից և հելիում պարունակող օդային կաթոդից՝ վերին մասում։ և էլեկտրոդի աշխատանքային տարածքի ստորին ծայրերը: Հեղուկի մեջ կա բաշխման խցիկ և հեղուկը լիցքաթափելու համար հավաքման խցիկ, և հեղուկի մուտքի մոտ տեղադրվում է բացվածք, իսկ բազմաբաղադրիչ էլեկտրոդը ընդունում է սահմանափակ դիպոլային շարքի միացման մեթոդ՝ շրջանառվող անոդի պլաստիկ փափկությունը երկարացնելու համար։ ալկալիների ջրի մուտք և ելք: Այն բանից հետո, երբ խողովակը միացված է հեղուկի հավաքման կոլեկտորին, բազմաբաղադրիչ էլեկտրոդների խումբը հավաքվում է միավորի ափսեով:
Ֆոսֆորաթթվի չեզոքացման մեթոդ. այն բնութագրվում է նրանով, որ այն պատրաստվում է նատրիումի պերօքսիդի ջրային լուծույթից հետևյալ քայլերով.
(1) Նատրիումի պերօքսիդի ջրային լուծույթը չեզոքացվում է մինչև 9,0-ից 9,7 pH-ը ֆոսֆորաթթվով կամ նատրիումի երկհիդրածին ֆոսֆատով NaH2PO4՝ Na2HPO4 և H2O2 ջրային լուծույթ ստեղծելու համար։
(2) Na2HPO4-ի և H2O2-ի ջրային լուծույթը սառեցվել է մինչև +5-ից -5 °C, այնպես որ Na2HPO4-ի մեծ մասը նստեցվել է որպես Na2HPO4•10H2O հիդրատ:
(3) Na2HPO4 • 10H 2 O հիդրատ և ջրածնի պերօքսիդի ջրային լուծույթ պարունակող խառնուրդն առանձնացվել է կենտրոնախույս տարանջատիչում՝ Na 2HPO 4 •10H 2 O բյուրեղները փոքր քանակությամբ Na 2 HPO 4 և ջրածնի պերօքսիդի ջրային լուծույթից առանձնացնելու համար։
(4) Փոքր քանակությամբ Na2HPO4 և ջրածնի պերօքսիդ պարունակող ջրային լուծույթը գոլորշիացվել է գոլորշիատորում՝ H2O2 և H2O պարունակող գոլորշի ստանալու համար, և ջրածնի պերօքսիդ պարունակող Na2HPO4 աղի խտացված լուծույթը դուրս է եկել հատակից և վերադարձվել չեզոքացման բաք: .
(5) H2O2 և H2O պարունակող գոլորշին ենթարկվում է կոտորակային թորման՝ նվազեցված ճնշման տակ՝ մոտ 30% H2O2 արտադրանք ստանալու համար:
Էլեկտրոլիտիկ ծծմբաթթվի մեթոդ. էլեկտրոլիզել են 60% ծծմբաթթու՝ ստանալով պերօքսոդծծմբաթթու, այնուհետև հիդրոլիզացրել են՝ ստանալով 95% ջրածնի պերօքսիդ կոնցենտրացիան:
2-էթիլօքսիմ մեթոդ. Արդյունաբերական մասշտաբով արտադրության հիմնական մեթոդը 2-էթիլ oxime (EAQ) մեթոդն է: 2-էթիլ հիդրազին որոշակի ջերմաստիճանում:
Կատալիզատորի ազդեցությամբ ուժը փոխազդում է ջրածնի հետ՝ առաջացնելով 2-էթիլհիդրոքինոն, իսկ 2-էթիլհիդրոքինոնը թթվածնի հետ առաջացնում է թթվածին որոշակի ջերմաստիճանի և ճնշման դեպքում։
Կրճատման ռեակցիան, 2-էթիլհիդրոքինոնը կրճատվում է՝ ձևավորելով 2-էթիլ հիդրազին և առաջանում է ջրածնի պերօքսիդ։ Արդյունահանումից հետո ստացվում է ջրածնի պերօքսիդի ջրային լուծույթ և վերջապես մաքրվում է ծանր անուշաբույր ածխաջրածնի միջոցով՝ ստանալով որակյալ ջրածնի պերօքսիդի ջրային լուծույթ, որը սովորաբար հայտնի է որպես ջրածնի պերօքսիդ։ Այս գործընթացի մեծ մասն օգտագործվում է 27,5% ջրածնի պերօքսիդ պատրաստելու համար, իսկ ավելի բարձր կոնցենտրացիայի ջրածնի պերօքսիդի ջրային լուծույթ (օրինակ՝ 35%, 50% ջրածնի պերօքսիդ) կարելի է ստանալ թորման միջոցով։