双氧水生产性质、运用与工艺展望探讨

elawaqidohiri

摘 要：双氧水，是一种清洁化工产品，不仅在化学品合成和医药行业有广泛的应用，而且在造纸行业、环保领域也有应用。目前，因为国外一些国家将双氧水广泛应用于造纸工业中，双氧水的生产得到了飞速发展。鉴于此，对于双氧水的生产性质及其运用和工艺的研究显得非常重要，笔者对双氧水生产性质、运用与工艺展望进行了探讨。
关键词：双氧水;性质;运用;工艺展望
1.双氧水的性质
1.1物理性质
我们先对双氧水的物理性质进行分析。纯双氧水是一种液体，呈淡蓝色，并且液体比较粘稠。纯双氧水的熔点为-43℃，纯双氧水的沸点为150.2℃。当纯双氧水处于零摄氏度的时候，其密度约为1.5kg/m3。就价电常数而言，纯双氧水与水类似。但是，我们需要注意的是，双氧水与水不一样，前者的水溶液是一种极性溶剂，可以与水任意比例混合，虽然两者都是氢键缔合，但是前者氢键缔合更强一些。
1.2化学性质
下面，我们对双氧水的化学性质进行分析。双氧水分子式是H2O2，分子量为34.016。当双氧水在一定温度、PH条件下的时候，双氧水可以发生分解，其分解后大量放热。在通常情况下，纯净的双氧水稳定性较强，但是当其浓度高于65%的时候，一旦与有机物发生接触，就极可能发生爆炸。所以，我们可以利用这个化学性质，把高浓度双氧水应用到火箭燃料的生产中去。由于双氧水在光照和较高的温度会发生分解，所以我们通常使用棕色瓶来装双氧水，且一般使用的是玻璃容器，这一点需要特别注意。
2.双氧水的运用
双氧水，又称为是过氧化氢，其氧化能力非常强，所以經常作为清洁剂的成分来使用。过氧化氢不仅能够用于合成氧化剂、脱氧剂，而且能够用于漂白剂和交联剂等的合成。所以，过氧化氢在化工、军工、和医药等行业得到了广泛的运用。那么，其在这些行业具体是怎样应用的呢，下面将详细阐述。
2.1双氧水在纺织工业中的运用
双氧水在纺织工业的应用，主要是作为漂白剂来使用。其主要的漂白对象为天然植物和动物纤维。比如常见的天然植物，常见的天然植物有亚麻和韧皮纤维等。另外在动物的毛发和脂肪的漂白方面都有较为广泛的应用。
2.2双氧水在造纸工业中的运用
在造纸工业中，双氧水的重要功能是为了对纸浆漂白，通过对纸浆进行漂白之后，我们可以使纸张氯的含量大大降低，从而有利于环境的保护。另外，过氧化氢还可以对废纸进行脱墨，使纤维更白，这样就可以把废纸变为新纸，通过变废为宝，使我们国家的纸张的生产量大大增加。
2.3双氧水在过氧化物化学品合成中的运用
比如，双氧水过硼酸钠、过碳酸钠以及邻苯二酚、过氧化硫脲的合成中应用。比如，其在过碳酸钠（Na2CO3？1.5H2O2）的生产中应用过程是这样的，以碳酸钠和双氧水为原料合成化合物，我们通常使用两种工艺，一种是干法工艺，另外一种是湿法工艺。
2.4双氧水在环境保护中的运用
在环境保护领域，双氧水能够利用其性质来对多种废水进行处理工作，比如可以除毒，还可以脱色，甚至去味。双氧水在环境保护领域的应用范围较广，主要是在硫化物的废水处理和氰化物的废水处理中广泛使用。需要注意的是，我们有时也可以单独使用双氧水，或者与其他化学品联合起来使用，具体如何使用，要根据实际情况来定。
2.5双氧水在电子工业中的运用
纯净的双氧水可以应用到一些集成电路元件的清洗场合，比如可以对印刷电路板进行蚀刻。另外，双氧水在铜合金等合金的表面处理场合应用。不仅如此，双氧水还能够在半导体材料处理中应用。综上而言，双氧水在电子工业中的应用非常广泛，通过应用双氧水，可以使我们的电子工业获得更快速的发展。
3.双氧水生产工艺及展望
3.1蒽醌法制双氧水
目前，国内外是双氧水生产中，主要是使用的蒽醌法，这种方法目前已经比较成熟了，其优势也是非常明显的。这种方法的工艺流程是这样的。首先，我们将烷基蒽醌和有机的溶剂根据各自的配比来进行混合，得到工作溶液。其次，我们需要对该溶液给予一定的压力，通常压力设置为0.30MPa，另外，需要注意温度为60±5℃，并且需要通过催化剂的作用。在这个过程中，还需要通入氢气与其发生化学作用，并在40～44℃中和空气发生氧化作用。除此之外，必须先后经过萃取工序和再生工序等工序。最后，我们可以获得一定浓度的双氧水溶液。目前，该种方法技术较为先进，可以实现自动化运行，且通过这种工艺制备双氧水的成本比较低，能够大规模应用。通过长期的技术研发和改进，目前我国已经对该工艺进行改良，可以对氧化剂和催化剂进行替换，从而更好地推广和应用。
3.2全酸性蒽醌法
全酸性蒽醌法是对蒽醌法的一种改进，通过对蒽醌法进行改进，可以得到传统（酸碱混合）工艺和全酸性工艺。就目前的双氧水生产而言，我们普遍使用前者较多，后者使用较少。那么全酸性工艺流程具体是怎样的呢？首先我们以2-乙基蒽醌（2-EAQ）作为载体，以重芳烃（AR）、磷酸三辛酯（TOP）和2-甲基环己烷醋酸酯（2-MCHA）作为溶剂，配制成工作液。接下来，我们将这个工作液与氢气发生反应，在此过程结束之后，氢蒽醌还原为蒽醌。与此同时，我们可以得到双氧水。那么，如何双氧水溶液后续怎样处理呢？我们将其经过高效聚合分离器脱水，最后进入系统多次使用。
3.3空气阴极法
氧在阴极被还原，可以发生电化学反应，这是一个相对空白的研究领域。通过对这个领域进行深度研究，我们可以获得更多的经济效益。两电子还原反应，可以实现空气和水的反应，从而获得过氧化氢，也就是双氧水。这种方法是对蕙醒法工业化应用之后的又一次升级和改进，因为空气阴极法可以大幅度地降低过氧化氢的生产成本，所以这种工艺非常值得引入和推广。
4.小结
当前，我国的蒽醌法制生产双氧水工艺越来越成熟。但是，双氧水的工艺研究永无止境。所以，我国在双氧水生产方面有待进一步改进。当然，在我国，已经有一些新的工艺方法被研发出来，比如空气阴极法和燃料电池法、异丙醇氧化法等。相信在不久的将来，我们国家会有越来越多的双氧水新工艺得到研发和应用。
参考文献：
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