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高技术领域材料

过氧化氢稳定剂

  

过氧化氢稳定剂产品说明书

上海哈勃化学技术有限公司



       过氧化氢(H2O2)作为氧化剂被广泛地应用在纺织、造纸、电子、化学合成等行业,和强氧化剂在一起时,它又具有还原性。由于受温度、压力、PH值、金属离子、包装容器等的影响,一般的过氧化氢稳定性较差,不论在生产过程中还是在贮存运输和实际应用过程中,均会缓慢地自动分解,同时一些特定的应用背景会刻意的增加过氧化氢活性或改变过氧化氢性状,如遇到高温、碱、金属离子、有机物等污染的情况,失控就会发生剧烈分解,放出氧气和大量热能,不但会造成经济损失,甚至酿成事故,所以过氧化氢被认为具有复杂多样的化学性质。

 一、过氧化氢化学性质

  1.基本化学性质

  H2O2在水溶液中呈弱酸性,它在20℃时解离常数1.78×10-12(PK=11.75),其分子HOOH可在O-H链成O-O链处发生均裂,产生OOH或OH自由基。H2O2直接参与化学反应,也可先离子化或解离而后参与反应。

  1)氧化与还原反应

  H2O2既是氧化剂又是还原剂,它能氧化许多有机物和无机物,且氧化后本身变成水。氧化中有时发生氧的传递,如式(1)所示;有时仅发生电子传递,如式(2)所示。当H2O2遇到比其本身更强的氧化剂时则起还原作用,如式(3)可示。

  H2S+4H2O2 àH2SO4+4H2O (1)

  2FeSO4+H2O2+H2SO4 à Fe(SO4)+2H2O (2)

  2KMnO4+5H2O2+3H2SO4 à 2MnSO4+K2SO4+8H2O2+5O2 (3)

  2)取代

  H2O2的氢原子可被烷基,酰基等有机基团取代,生成一系列的有机过氧化物:如(4),(5)所示,利用取代反应也可制备许多无机过氧化物,如式(6)所示

  H2O2+RXà ROOH+HX (4)

  H2O2+2RXàROOR+2HX (5)

  Ba(OH)2+H2O2à BaO2+2H2O (6)

  3)加成反应

  H2O2可与其它化合物进行分子加成反应,生成过氧化物。如过硼酸钠(NaBO2.H2O2),过碳酸钠(2Na2CO3.3H2O2)等均是借助此反应制得。

  4)环氧化反应

  H2O2可使植物油环氧化,制成环氧脂。还可使烯烃环氧化,制成环氧烯烃。

  5)分解反应

  H2O2可被催化分解,分解是放热反应,同时产生气体,如式(7),(8)所示。H2O2 分解取决于许多因素,

  H2O2(液)à H2O(液)+1/2O2(气) (7)

  ΔH=-98.3 kj /mol

  H2O2(气)à H2O(气)+1/2O2(气) (8)

  ΔH=-105.8kj/mol

  其中包括温度、震动、PH值、压力、比表面和催化性杂质等。纯净H2O2溶液的稳定度随其浓度提高而提高,并在PH=3.5~4.5条件下最好,在碱性介质中H2O2分解迅速。对纯的或加有稳定剂的H2O2溶液而言,温度每上升10℃,其分解速率的增长系数约为2.2。溶于H2O2溶液中的金属离子特别是可变价的重金属离子(如Mn,Cu,Fe,Cr等离子)可均相地使H2O2催化分解,不溶于H2O2溶液中的上述金属氧化物或氢氧化物以及铂、钯、银、镍等金属离子也能使H2O2催化分解。

  2.化学热力学性质

  1)热力学函数

热力学函数

  注释:CP0 常压热容F0 自由能HO0 绝对零点焓T 绝对温度H0 一个大气压下过氧化氢的理想蒸汽焓1.1.14分解热

  2)分解热

分解热

分解热

  3)分解产品

分解产品

  4)分解体积

分解体积

  5)可溶性

  过氧化氢和水是互溶的,因此,用水稀释过氧化氢可以降低活性。它和大部分水溶性的有机液体也是互溶的,如醇类、乙二醇、醋酸盐、酸类和酮。它和石油醚、甲苯、苯乙烯、四氯化碳、三氯甲烷、煤油、燃料油和汽油基本上是不溶的。许多有机液体不管是溶解的还是不溶解的与过氧化氢都能够形成爆炸混合物。

  6)热影响

  过氧化氢的分解率随着温度而增加,每升高8.3ºC,分解率约增加一倍。如果放出的热量不能消散,可以引起更强烈的分解。温度对于过氧化氢分解率的影响,在下表中明显指出。

  温度对过氧化氢分解的影响

<span style="color:#000000;"><span style="font-size:18px;">无标题文档</span> </span>
温度(ºC)
近似分解率(1个大气压下)
29.4
每年1%
65.6
每周小于1%
100
每日小于2%
140.6
快速沸腾(如果在封闭空间引起爆炸)


  7)灭火

  控制过氧化氢的着火,水是一种推荐使用的灭火剂,因为它可以稀释过氧化氢并降低闪烁燃烧的强度。不能使用化学灭火器,因为它将加快分解速度。及时的用大量水稀释和冷却,可以消除或减少猛烈反应的可能性。为了控制着火,每一份过氧化氢至少要两份的水才可以。由于容器可能破裂,扑灭此类火灾使用手提式软管是危险的。过氧化氢和燃料着火时,尽可能阻止燃料和过氧化氢的流动。由于会引起爆炸,发生这种类型的着火是很危险的。如果火蔓延到附近场地,90%过氧化氢的容器必须保持低于110ºC,以防止气相爆炸。

  二、过氧化氢稳定剂性状

  外观: 棕黄色透明液体或无色透明液体。

  PH值: 1--4

  比重: 1.1--1.2

  稳定性: 在酸性或碱性溶液中不易分解,水解.

  三、过氧化氢稳定剂性能与测试

  由于过氧化氢在生产、储存、运输和使用过程中,一般在温度升高或被某些催化性杂质污染等情况下会发生分解.而引起过氧化氢不稳定的因素主要是Cu2+、Fe2+、Fe3+等金属离子以及固体小颗粒,因此在高温状态下对过氧化氢进行稳定性试验.

  稳定剂的用量对过氧化氢在高温中对稳定性的影响

  试验液配方: H2O2: 100ml 温度: 100℃

  (按GB1616—2003中 稳定度测定方法试验).

  稳定剂用量 稳定度

  0 90.41%

  10ppm 91.37%

  20ppm 93.15%

  40ppm 97.84%

  60ppm 98.22%

  80ppm 98.70%

  100ppm 99.11%

过氧化氢稳定剂性能与测试

  备注:过氧化氢质量与稳定剂型号的不同稳定度性状表现不同

  四、高效复合过氧化氢稳定剂指标

名称
指标
有效含量%
≥25
PH
≤3.5
相对密度(d420)
1.1~1.2
砷(As)
≤0.0002%
铅(Pb)
≤0.0002%
适用PH值
1-14
适用过氧化氢浓度
≤70%
适用温度
≤50℃


  备注:根据客户需求有不同型号过氧化氢稳定剂选择

  五、使用方法和一般使用量

  1、过氧化氢生产厂

  a过氧化氢产品:根据使用比例加入到过氧化氢储罐中,搅拌均匀;(20-100 PPM)

  b过氧化氢提浓:在提浓前根据使用比例加入到过氧化氢储罐中,搅拌均匀;(50-200 PPM)

  c残液:根据使用比例加入到残液接受罐和残液储罐中,搅拌均匀;(100-500 PPM)

  2、 过氧化氢用户

  a根据使用要求加入到过氧化氢储罐(产品)中,搅拌均匀后使用;(根据要求)

  b根据使用要求加入到反应器中搅拌均匀,再加入过氧化氢;(根据要求)

  3、紧急情况

  直接加入到过氧化氢产品、生产设备、储罐、反应器中;(0.1%-1%)

  六、结论

  哈勃生产的高效复合过氧化氢稳定剂具有稳定过氧化氢的良好作用,根据对他的性能测试与实践运用,证明具有抑制催化性杂质、达到控制过氧化氢在不同条件下的分解反应速率和安全使用,腐蚀速率低、不影响产品纯度、色度,适用于过氧化氢的生产和食品、医药、日化、化学、印染、造纸、环保等行业过氧化氢的使用。

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