双氧水分解速率和稳定性研究
双氧水缓慢分解_概述说明以及解释

双氧水缓慢分解概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文主要探讨双氧水缓慢分解的现象,并详细说明其分解机理和实际应用。
双氧水是一种化学物质,化学式为H₂O₂,由两个氧原子和两个氢原子组成。
它具有强氧化性和杀菌作用,在医疗、环境清洁以及工业领域中被广泛应用。
然而,我们也发现了一种有趣的现象,即双氧水在某些条件下缓慢地分解,这引发了人们的兴趣并促使我们深入研究。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面进行论述:首先介绍双氧水的基本信息和缓慢分解现象;接着探究其分解的机理,包括化学反应方程式、高温下的行为以及催化剂的作用;然后详细讨论了双氧水在医疗领域的应用、环境影响评估与防范措施,以及工业利用中所面临的挑战和机遇;最后总结全文并展望未来对该领域研究的方向和建议。
1.3 目的本文旨在全面了解和解释双氧水缓慢分解的现象,揭示其背后的化学机制,并探讨其实际应用和可能产生的影响。
通过这篇文章,希望读者能够对双氧水缓慢分解有一个清晰完整的认识,并为未来相关领域的研究提供思路和参考。
2. 双氧水缓慢分解2.1 双氧水简介双氧水,也被称为过氧化氢,化学式为H2O2。
它是一种无色、易挥发的液体,在常温下呈现稳定的状态。
双氧水具有强氧化性能,因而广泛应用于医疗领域、环境治理和工业生产等多个领域。
2.2 缓慢分解现象双氧水在某些条件下会出现缓慢分解的现象。
这种缓慢分解并非突然发生,而是一个逐渐进行的过程。
当双氧水被储存在密封容器中,并暴露在光线、温度等外界条件下时,其分子开始逐步分解。
这种分解速率可能受到多种因素的影响。
2.3 影响因素分析缓慢分解的速率受到许多因素的影响。
其中最主要的因素包括光照、温度和pH 值等。
光照可以加速双氧水分子之间的反应,从而导致较快的分解速率。
高温也会促使反应加速进行,导致更快的缓慢分解。
此外,酸性或碱性环境中的双氧水反应速率也会有所不同。
在光照条件下,双氧水可能发生自身分解的链式反应,其中反应产物包括水和氧。
不同催化剂对过氧化氢分解的催化速率探究

2H2O2 -> 2H2O + O2
为了提高过氧化氢的分解速率,科学家们研究了多种催化剂,并探索了它们对过氧化氢分解的催化作用。
铁盐是一种常见的催化剂,如Fe2+和Fe3+。这些催化剂可以促进过氧化氢分解反应的进行,提高催化速率。铁盐的催化机制被认为是通过与过氧化氢形成氢氧自由基(HO·)来实现的。氢氧自由基是一种高活性的物种,可以进一步参与其他反应,如氧化底物。因此,铁盐不仅可以加速过氧化氢的分解,还可以参与其他氧化反应。
除了铁盐外,过渡金属离子也被发现具有催化过氧化氢分解的能力。例如,铜离子(Cu2+)和钴离子(Co2+)都可以促进过氧化氢的分解。这些过渡金属离子通过与过氧化氢发生配位键的形式催化反应。通过改变过渡金属离子的种类和浓度,可以调控过氧化氢分解的催化速率。
还有一些非金属催化剂也可以催化过氧化氢的分解。例如,氧化剂如过氧化钠(Na2O2)和过氧化银(Ag2O2)都可以加速过氧化氢的分解反应。这些氧化剂通过与过氧化氢反应,产生氧气和水,并释放出大量的能量。因此,在特定条件下,氧化剂可以作为高效的催化剂,提高过氧化氢分解的催化速率。
除了上述催化剂外,还有许多其他的催化剂被应用于过氧化氢分解的研究中。例如,有机物如酶类(如过氧化氢酶)和有机过氧化物也显示出催化过氧化氢分解反应的能力。此外,一些纳米材料如金纳米颗粒和银纳米颗粒也被发现可以催化过氧化氢的分解。
催化剂对过氧化氢分解的催化速率有着重要的影响。铁盐、过渡金属离子、氧化剂、酶类和纳米材料都可以作为催化剂,促进过氧化氢的分解反应。通过调控催化剂的种类、浓度和反应条件,可以实现对过氧化氢催化速率的调控,从而提高过氧化氢的稳定性和安全性。未来的研究还可以进一步探索新的催化剂,并研究它们的催化机制,以提高过氧化氢分解的效率和选择性。
实验报告探究不同条件下过氧化氢的分解

实验报告探究不同条件下过氧化氢的分解摘要:
本实验通过探究不同条件下过氧化氢的分解情况,分别实验了不同浓度、温度、催化剂和pH值对过氧化氢分解的影响。
通过测量分解速率和产物的氧气生成量,分析了实验结果,并对实验出现的问题进行了总结。
实验方法:
1. 实验设备:实验平台、水浴锅、酶标仪、分光光度计等。
2. 实验原料:过氧化氢试剂、催化剂、pH调节剂等。
3. 实验步骤:
(1)以不同浓度的过氧化氢试剂为反应物,在光照下进行分解反应,测量一定时间内产生的氧气体积,计算分解速率。
实验结果:
1.不同浓度下过氧化氢分解速率的变化情况:
当浓度在一定范围时,分解速率随着浓度增加而增加,说明浓度对过氧化氢的分解速率有影响。
催化剂对过氧化氢的分解速率有极大的影响,其中铁离子催化剂的作用最为明显。
随着pH值的升高,过氧化氢分解速率呈现出先上升后下降的趋势,当pH值在一定范围时,过氧化氢分解速率最大。
过氧化氢的催化分解实验报告

过氧化氢的催化分解一、实验目的:1.用静态法测定H2O2分解反应的速度常数和半衰期。
2.熟悉一级反应特点,了解反应物浓度、温度、催化剂等因素对一级反应速度的影响。
3.掌握量气技术和体积校正,学会用图解计算法求出一级反应的速度常数。
二、实验原理:1. 凡反应速度只与反应物浓度的一次方成正比的反应,称为一级反应,实验证明H 2O2的分解反应如下: 2 H 2O 2 →2H 2O + O 2 (1)2. 若该反应属于一级反应,则其速度方程应是:式中:CH2O2—时间t 时的H 2O2浓度; k —反应速度常数。
3. 化学反应速度取决于许多因素,如反应物浓度、搅拌速度、反应压力、温度、催化剂等等。
某些催化剂可以明显的加速H2O 2 的分解,它们有Pt 、Ag 、MnO 2、FeCl3、碘化物。
本实验用I -(具体用KI )作为催化剂。
由于反应在均匀相(溶液)中进行,故称为均相催化反应。
设该反应为一级反应,且按下列式进行:H 2O 2 + I - →H 2O + IO - (A )H 2O 2 + IO - →H 2O + O 2 (B ) 则因及其总反应速度为上两式之和,即:则 k A C I - = kBCIO -[][]dtC d dtC d BO H AO H 2222-=-2222O H O H kC dtdC =-)2(()2222O H IO B I A O H C C k C k dtdC --+=-2222·H O A A H O I d C k C C dt -⎡⎤⎣⎦-=2222·H O B B H O IO d C k C C dt -⎡⎤⎣⎦-=亦即反应速度应为:由于催化剂在反应前后的浓度是不变的,C I-或C IO-就可视为常数,令k =2kACI - = 2kBCI O –最后得:若反应(A )的速度慢于反应(B ),则整个反应速度决定于反应(A ),因而可假定其速度方程式,即为:从而亦可简化为: 2222H O A H O I dC k C C dt--=⋅式(3)表示,H2O2的分解反应为一级反应。
双氧水分解速率和稳定性研究

双氧水分解速率和稳定性研究作者:陈杰来源:《E动时尚·科学工程技术》2019年第10期摘要:双氧水漂白剂因其稳定性好,不腐蚀设备,无污染,而广泛用于纤维素纤维及其它纤维的漂白。
为了使双氧水在漂白过程中均匀、有效地分解,避免织物遭受剧烈损伤,漂液中必须加入一定量的稳定剂。
氧漂稳定剂按其化学组成可以分为含硅类和非硅类两种;按其稳定功能的机理可分为吸附型和螯合型两类。
实际上,在氧漂稳定剂中这两种功能都具有,只是侧重不同。
关键词:双氧水分解速率;稳定性前言双氧水作为一种“绿色”试剂,广泛应用于化工、纺织、造纸、军工、电子、航天、医药、建筑及环境保护等行业。
由于双氧水分子结构的低对称性及过氧键的存在,造成双氧水容易发生自分解反应。
同时,高浓度双氧水溶液对杂质特别敏感,许多有机和无机杂质都会使其催化分解。
一、稳定功能氧漂稳定剂按其化学组成可以分为含硅类和非硅类两种;按其稳定功能的机理可分为吸附型和螯合型两类。
实际上,在氧漂稳定剂中这两种功能都具有,只是侧重不同。
一是吸附型稳定剂。
应用最普遍的是硅酸鈉。
但它会形成硅垢,且耐碱性也很差,当碱浓度超过3 g/L 时形成硅酸,不利于形成吸附性胶体,因此不适用于碱氧一浴法工艺。
吸附型高分子化合物如聚丙烯酰胺及其部分水解物不耐浓碱。
在浓碱中,聚丙烯酰胺会水解成丙烯酸,使悬浮性和活性降低。
二是螯合型稳定剂。
这类大多为有机酸多价螯合剂。
它们能与金属离子螯合形成稳定的水溶性螯合物,可分为羧酸盐、膦酸酯盐和羧羟基。
螯合型稳定剂的最大缺点是不能像吸附型那样将重金属离子富集,也不能螯合金属离子以催化分解双氧水的杂质,更不能用于如液下履带设备的大浴比漂白。
三是吸附及螯合混合型。
具有吸附能力的高分子化合物(包括水玻璃),可使悬浮和分散在漂液中的重金属离子及其氢氧化物富集后与之螯合。
在同一分子结构中既含有吸附型又具有螯合型功能的稳定剂是最新型的,如α-羟基丙烯酸聚合物。
二、双氧水分解速率和稳定性1.材料及仪器。
双氧水的分解功能

双氧水的分解功能双氧水,化学名为过氧化氢(H2O2),是一种无色透明的液体,在日常生活、工业生产以及医疗卫生等多个领域都有着广泛的应用。
双氧水之所以能在诸多领域中发挥作用,与其独特的分解功能密不可分。
本文将对双氧水的分解功能进行详细探讨,并分析其在不同领域中的应用。
一、双氧水的分解功能双氧水在常温下较稳定,但在一定条件下,如加热、光照、加入催化剂等,会发生分解反应,生成水和氧气。
这一分解过程可表示为:2H2O2→ 2H2O + O2↑。
双氧水的分解反应是一个放热过程,同时生成的氧气具有氧化性,这使得双氧水在分解时能够发挥出独特的化学作用。
二、双氧水分解的影响因素温度:随着温度的升高,双氧水的分解速率加快。
因此,在需要快速分解双氧水的场合,可以通过加热的方式来实现。
光照:紫外线等特定波长的光照也会促使双氧水发生分解。
这一原理被应用于一些光催化反应中。
催化剂:某些物质可以降低双氧水分解的活化能,从而加速其分解过程。
常见的催化剂包括金属离子(如铁离子、锰离子等)和一些有机化合物。
三、双氧水分解的应用医疗卫生领域:双氧水因其较强的氧化性和分解产生的氧气,被广泛应用于医疗卫生领域。
例如,在伤口消毒过程中,双氧水可以迅速杀灭细菌、病毒等微生物,同时分解产生的氧气有助于促进伤口愈合。
此外,双氧水还可用于治疗口腔疾病、中耳炎等。
环保领域:双氧水在环保领域中也有着重要的应用。
由于其分解产物为水和氧气,不会对环境造成污染,因此双氧水被用作一种环保型氧化剂。
在废水处理过程中,双氧水可以与某些有机物发生氧化反应,将其转化为无害或低毒的物质,从而达到净化水质的目的。
工业领域:在工业领域,双氧水的分解功能被广泛应用于漂白、清洗和表面处理等方面。
例如,在造纸业中,双氧水可以替代传统的氯气漂白剂,对纸浆进行漂白处理,降低环境污染。
在电子行业中,双氧水可用于清洗印刷电路板、半导体器件等,去除表面的有机物和金属离子污染。
此外,双氧水还可用于金属表面的氧化处理,提高金属材料的耐腐蚀性和耐磨性。
影响食品级过氧化氢稳定性的因素
影响食品级过氧化氢稳定性的因素过氧化氢是一种广泛使用的消毒剂和漂白剂,它在食品加工和生产中也有很多应用。
但是,过氧化氢在使用过程中容易分解,影响其效果,甚至可能对食品安全产生负面影响。
本文将讨论影响食品级过氧化氢稳定性的因素。
pH值过氧化氢在不同pH下的分解速度是不同的。
一般来说,过氧化氢的最佳pH 值范围为5.5-9.0。
当pH小于或大于这个范围时,过氧化氢的分解速度会明显加快,导致其稳定性下降。
因此,在使用过氧化氢的过程中,控制物料的酸碱度是非常重要的。
温度温度对过氧化氢的稳定性也有很大影响。
过氧化氢的分解速度随着温度的升高而加快,因此,储存和使用食品级过氧化氢时应尽量避免高温环境。
同时,使用时也要控制温度,确保过氧化氢的效果。
其他物质的影响除了pH值和温度外,其他物质也可能对过氧化氢的稳定性产生影响。
其中,金属离子是一类常见的干扰因素。
铜、铁和锰等金属离子会促进过氧化氢的分解,而钴和镍等金属离子则可以抑制其分解。
因此,在使用过氧化氢的过程中,应尽量避免与上述金属离子接触。
光照过氧化氢分解的过程中,还会释放出氧气和热量。
在光照下,这些产物会进一步加速过氧化氢的分解,降低其稳定性。
因此,储存和使用过氧化氢时,应尽量避免阳光照射。
总结影响食品级过氧化氢稳定性的因素有很多,其中pH值、温度、其他物质的影响和光照是比较主要的影响因素。
在使用过氧化氢的过程中,应尽量避免这些因素的影响,以确保其有效性和安全性。
同时,也应注意储存和使用食品级过氧化氢的相关规定,确保食品加工和生产的质量和安全。
比较过氧化氢在不同条件下的分解
【实验6】比较过氧化氢在不同条件下的分解活动目标1.进行比较过氧化氢在不同条件下分解的实验。
2.说出过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义。
背景资料1.相关知识化学反应活化能在一个化学反应体系中,任何一个分子要发生化学反应,都必须先被活化,即增加能量。
分子从常态跃迁到容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,称为化学反应的活化能。
酶在化学反应中的作用本质酶是一种有机催化剂,与无机催化剂相比较,其主要作用是高效性,即在常温常压下能显著地降低化学反应所需要的活化能,从而促进化学反应高效地进行。
2.实验原理新鲜的肝脏中含有较多的过氧化氢酶,过氧化氢酶可以催化过氧化氢分解为水和氧气。
过氧化氢酶在不同的温度下催化效率不同。
FeCl3溶液中的Fe3+也对过氧化氢具有催化作用,但催化效率要低很多。
3.实验设计和意义基于以上事实,本实验共设置了4组小实验(见下表)。
编号处理情况图示组别现象1号常温对照组过氧化氢的分解速率十分缓慢(难以观察到气泡的产生)2号高温(90 ℃)水浴实验组过氧化氢分解速率加快,有大量小气泡产生3号常温,加入FeCl3溶液实验组与2号试管相比,有更多的气泡产生4号常温,加入过氧化氢酶溶液实验组3号试管相比,气泡大并且产生的速率快说明:2号和1号的对照实验说明,温度升高有助于过氧化氢的分解,但细胞内不可能存在高温条件;3号、4号未经加热也有大量气泡产生,说明催化剂能降低化学反应的活化能,能加快化学反应的速率;4号和3号的实验现象相对比说明,在相同的常温条件下,酶的催化效率远远高于无机催化剂的催化效率由以上分析可知,酶在常温下催化效率很高。
酶催化所需的条件和所产生的效果正是人体细胞所能提供的条件和所需要的效果,同时也说明了酶的高效性,这是本实验要达到的目标。
本实验设置的4组小实验有助于培养学生设置对照实验和控制实验变量的能力。
操作指南1.材料新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液。
双氧水稳定性
双氧水稳定性双氧水稳定性双氧水可被催化分解,分解是放热反应,同时产生气体。
2H2O2(液)—→2H2O(液)+ O2(气)2H2O2(气)—→2H2O(气)+ O2(气)影响双氧水分解的因素主要有:温度、pH值和催化杂质等。
1.温度:H2O2在较低温度和较高纯度时还是较稳定的。
纯H2O2如加热到153 。
C或更高温度时,便会发生猛烈爆炸性分解。
较低温度下分解作用平稳进行:2H2O2—→2H2O + O2↑ +46.94kcal。
2.PH:介质的酸碱性对H2O2的稳定性有很大的影响。
酸性条件下H2O2性质稳定,进行氧化速度较慢;在碱性介质中,H2O2很不稳定,分解速度很快。
H2O2作为氧化剂的反应速度,通常在碱性溶液中快。
因此加热碱性溶液可很完全地破坏过量的H2O2。
3.杂质:杂质是影响H2O2分解的重要因素。
很多金属离子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等都能加速H2O2分解。
工业级H2O2中因含较多的金属离子杂质,必须加入较大量的稳定剂来抑制杂质的催化作用,其原理是还原和络合。
4.光:波长3200—3800A的光也能使H2O2分解速度加快。
为阻止H2O2的分解,必须对热、光、PH、金属离子四大因素提出措施。
双氧水贮存运输◆ 贮存H2O2应贮存于阴凉、通风的库房中,避免阳光直射;严禁与碱、金属及金属化合物、易燃品混存;容器应加盖并保持排气,以保持容器内H2O2的纯度,防止污染;如有容器破裂、渗漏,应用大量水冲洗。
在符合贮存、运输条件下,一年内浓度下降不超过原来浓度的3%。
请勿直接用手接触,操作应配戴塑胶手套;若不慎接触或包装发生泄漏,请用水冲净。
双氧水安全资料◆ 毒性H2O2从一般意义上讲是无毒的,对皮肤、眼睛和粘液膜有刺激作用,浓度较低时可产生漂白和灼烧感觉,浓度高时可使表皮起泡和严重损伤眼睛。
其蒸汽进入呼吸系统后可刺激肺部,甚至导致器官严重损伤。
当H2O2沾染人体或溅入眼内时应用大量清水冲洗。
催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
量气管
精选课件
5
(2) 催化剂对过氧化氢分解的影响研究
1. 不同用量的同种催化剂对双氧水分解反应速率的影响
【实验操作】在250 mL锥形瓶中加入0.1g(0.2g) MnO2 ,用滴定管 加入5 mL10%的双氧水溶液,计时,反应进行中保持量气管两端液 面相平,记录不同时刻气体的体积,并填入相应的表格中。
催化剂(MnO2)
0.1g
前15s产生的O2的量(m)
6.1
前30s产生的O2的量(mL)
6.6
前45s产生的O2的量(mL)
7.0
前60s产生的O2的量(mL)
7.3
前75s产生的O2的量(mL)
7.6
前90s产生的O2的量(mL)
7.9
0.2g
结论
7.5
8.4
9.2
增大催化剂的 用量,反应速
10
一、根据上述实验目的设计相关实验方案
1. 首先从反应原理分析: 2H2O2 = 2H2O + O2↑ 2. 考虑实验设计依据: (1) 确定判断依据----单位时间内氧气产生的体积 (2) 设计反应实验装置----测定单位时间氧气产生的体积 (3) 排除干扰因素----比较法的前提条件
精选课件
4
3. 设计实验方案: (1) 装置设计:
催化剂:大多数是过渡金属元素及其化合物
(2) 有关催化剂的注意事项:
① 催化剂有正、副催化剂之分,没有说明一般都指正催化剂。
② 催化剂参与反应,但反应前后质量不变。
③ 催化剂能使反应的活化能降低,有利于增大反应速率。
④ 对于可逆反应,催化剂能同等程度的增大正、逆反应的速率,不 能改变平衡的移动。
⑤ 催化剂不能使不可能发生的反应发生。
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双氧水分解速率和稳定性研究
发表时间:2019-06-19T10:00:08.247Z 来源:《基层建设》2019年第8期作者:刘德田
[导读] 摘要:通过用高锰酸钾分析双氧水浓度的方法,来测定双氧水的分解速率.并考察了温度、pH、金属铜、锰、锌离子等对双氧水的分解速率的影响.得出:pH<3.5和T<35℃时双氧水是稳定的,金属铜离子对双氧水有催化分解作用,与文献报道一致.同时还发现金属离子锰、锌对双氧水的分解没有催化作用,首次报道了金属锌离子作用下双氧水的分解动力学曲线. 关键词:双氧水;分解速率;稳定性 1、前言双氧水作为一种“
安徽晋煤中能化工股份有限公司安徽阜阳 236400
摘要:通过用高锰酸钾分析双氧水浓度的方法,来测定双氧水的分解速率.并考察了温度、pH、金属铜、锰、锌离子等对双氧水的分解速率的影响.得出:pH<3.5和T<35℃时双氧水是稳定的,金属铜离子对双氧水有催化分解作用,与文献报道一致.同时还发现金属离子锰、锌对双氧水的分解没有催化作用,首次报道了金属锌离子作用下双氧水的分解动力学曲线.
关键词:双氧水;分解速率;稳定性
1、前言
双氧水作为一种“绿色”试剂,广泛应用于化工、纺织、造纸、军工、电子、航天、医药、建筑及环境保护等行业.由于双氧水分子结构的低对称性及过氧键的存在,造成双氧水容易发生自分解反应.同时,高浓度双氧水溶液对杂质特别敏感,许多有机和无机杂质都会使其催化分解。
因此,如何合理使用双氧水将是这类清洁试剂推广的主要因素.作者通过研究双氧水自身浓度、温度、pH值及金属离子Mnz ,
Cuz+和ZnZ+对其分解速率和稳定性的影响,找出了双氧水安全使用和最低无效分解的条件,从而为工业上使用双氧水提供依据.
2、实验部分
过氧化氢(俗称双氧水)是一种重要的无机化工原料和精细化工产品,含量一般有3%, 30%, 35%,有的甚至高达9U% ,常用的有30%或35%。
由干其无污染的特性,被称为“最清洁”的化工产品,广泛应用干化工、纺织、造纸、军工、电子、航天、医药、建筑及环境保护等行业,具有广泛的应用前景。
双氧水呈弱酸性的无色透明液体,分子式为H202,结构式为H-0-0-H,由干其分子结构的低对称性及过氧键的存在,造成双氧水容易发生自发分解反应。
化学性质极不稳定,遇碱、热、光、粗糙表面、重金属及其它杂质会引起分解,同时放出氧气和热量,具有较大的安全隐患。
然而作为一种重要的化工原料,双氧水难以避免地遇到远距离运输及长时间贮存的需求,这种过干活泼的化学性质使得其贮存运输成为一大难点,稍有不慎极可能引发火灾甚至爆炸。
如在运输过程中,贮存双氧水容器的材质只能用纯铝(>99.6% )、不锈钢、玻璃、陶瓷和聚乙烯塑料等,以防止其较强的氧化能力腐蚀容器;高浓度双氧水溶液对杂质较敏感,少量存在的有机或无机杂质都会使其催化分解,进一步导致火灾甚至爆炸;诸如温度、光照强度、pH等,亦对其稳定性产生较大影响,一定程度上引起双氧水分解。
因而,对干其稳定性及分解速率的研究尤为重要,是指导过氧化氢安全运输及贮存的有力保障。
本次课题中,模拟双氧水运输环境,通过测定不同反应条件下收集相同体积氧气的时间,探究了浓度、温度、PH、金属离子等因素对干双氧水分解速率的影响,通过控制变量法设计实验过程并对实验结果加以整理分析,探讨双氧水贮存及运输安全注意事项。
2.1主要试剂与仪器
实验所用试剂有Mn04, CuS04, MnS04, ZnS04, NaOH等均为分析纯,其中NaZ CZ 0:需干燥后使用。
采用的仪器主要有DELTA 320 pH计(上海特勒一托利多仪器有限公司)。
2.2溶液的标定
2.2.1高锰酸钾溶液的标定
用草酸钠为基准物来间接标定高锰酸钾溶液.准确称量0.07g草酸钠,取SOmL水、SmL 3mo1/L硫酸于100mL锥形瓶中,在75℃水浴条件下加热2min,使草酸钠完全溶解后开始滴加高锰酸钾溶液,直至溶液颜色变为粉红色时即为反应终点.
2.2.2双氧水溶液的标定
用标定后的高锰酸钾溶液作为基准物标定双氧水溶液.移取0.SmL双氧水于锥形瓶后依次加入SOmL蒸馏水、lOmL 3mo1/L的硫酸,用标定后的高锰酸钾溶液标定双氧水,当溶度由无色变为粉红色时即为滴定终点1.3温度对双氧水分解速率的影响量取40mL双氧水于三颈瓶中,升温至400C,保持温度且分别于0, 5, 10, 20, 30, 40, 50,70, 90min时测定双氧水浓度.同理测定500C } 60℃温度下不同时间双氧水浓度。
2.4 pH对双氧水分解速率的影响
量取40mL双氧水于三颈瓶中,调节溶液pH=6.0后升温至600C,保持温度且分别于0, 20,40, 60, 80, 100min时测定双氧水浓度。
同理测定pH=3.6, pH=4.5条件下不同时间双氧水浓度1.5不同金属离子对双氧水的催化作用(实验方法同上)在装有40mL双氧水的三颈瓶中加入一定浓度的CuZ'溶液后升温至60 0C,保持温度且分别于0,20, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180min时测定双氧水浓度。
同理测定不同浓度 ZnZ+的双氧水在相同条件不同时间下的浓度。
3、结果与讨论z. i温度对双氧水分解速率的影响
在相同条件下,反应速率常数k =a*exp(一Ea/RT)表明温度是影响化学反应速率的主要因素,即:速率常数k是一个与温度相关的函数.由图1可知,与40, 50℃相比,60 0C时双氧水的分解速率稍快,说明随着温度的增加双氧水的分解速率也随之增加,但是分解速率也较慢.总体来说,温度对双氧水的分解无较大影响.因此,若无其他催化条件的影响,双氧水在40℃以下能够保持稳定。
3.1 pH对双氧水分解速率的影响
由图2可知,pH=5.95时,双氧水的分解速率较快,而随着pH值的减小,双氧水的分解速率降低,当pH =3.61时双氧水分解速率接近零,表明当pH <3.5时,双氧水已经能够保持稳定。
3.2 金属离子对双氧水分解速率的影响
在实际生产中,金属离子引入反应体系中十分常见,如反应器本身或在储存、运输、生产过程中都可能带入金属离子,因此,研究几种常见的金属离子对双氧水分解速率的影响具有十分重要的意义。
对干双氧水的分解速率的影响极大,尤其在中性和碱性条件下可大大加速其分解速率;但是在强酸条件下,尤其时,双氧水较为稳定分解速率缓慢,因此在运输过程中,双氧水溶液中必须加人一定量的酸作为稳定剂。
随着双氧水的浓度的升高,分解速率逐渐增大,同时,
温度及pH对干高浓度的双氧水分解影响也较为明显,因而在高浓度双氧水的运输过程中,必须额外注意温度和pH的控制。
4、结束语
通过本次探索研究,初步了解了双氧水分解速率的影响因素,包括温度、浓度、pH、金属离子等,得出双氧水运输安全过程中的几点结论:双氧水的分解速率随着温度的升高,呈现加快趋势,总体来讲温度对干双氧水分解的影响程度并不十分剧烈。
在室温条件下其自然分解速率较为缓慢,相对稳定可长久保存,运输及储存过程中,应尽量避免温度高50。
参考文献
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