Proses produksi hidrogen peroksida
Proses produksi hidrogen peroksida
Rumus kimia hidrogen peroksida adalah H2O2, yang biasa disebut hidrogen peroksida. Penampilannya adalah cairan transparan tidak berwarna, merupakan oksidan kuat, larutan berairnya cocok untuk desinfeksi luka medis dan desinfeksi lingkungan serta desinfeksi makanan. Dalam keadaan normal, ia akan terurai menjadi air dan oksigen, namun laju penguraiannya sangat lambat, dan laju reaksi dipercepat dengan menambahkan katalis - mangan dioksida atau radiasi gelombang pendek.
Sifat fisik
Larutan berair adalah cairan transparan tidak berwarna, larut dalam air, alkohol, eter, dan tidak larut dalam benzena dan petroleum eter.
Hidrogen peroksida murni berbentuk cairan kental berwarna biru muda dengan titik leleh -0,43 °C dan titik didih 150,2 °C. Hidrogen peroksida murni akan mengubah konfigurasi molekulnya, sehingga titik lelehnya juga akan berubah. Massa jenis padatan pada titik beku adalah 1,71 g/, dan massa jenisnya menurun seiring dengan meningkatnya suhu. Ia memiliki tingkat asosiasi yang lebih besar daripada H2O, sehingga konstanta dielektrik dan titik didihnya lebih tinggi daripada air. Hidrogen peroksida murni relatif stabil, dan terurai dengan cepat menjadi air dan oksigen ketika dipanaskan hingga 153 ° C. Perlu dicatat bahwa tidak ada ikatan hidrogen antarmolekul dalam hidrogen peroksida.
Hidrogen peroksida memiliki efek oksidasi yang kuat pada zat organik dan umumnya digunakan sebagai zat pengoksidasi.
Sifat kimia
1. Oksidatif
(Timbal putih pada lukisan cat minyak [timah karbonat dasar] akan bereaksi dengan hidrogen sulfida di udara membentuk timbal sulfida hitam, yang dapat dicuci dengan hidrogen peroksida)
(membutuhkan media basa)
2. Mengurangi
3. Dalam 10 ml larutan sampel 10%, tambahkan 5 ml larutan uji asam sulfat encer (TS-241) dan 1 ml larutan uji kalium permanganat (TS-193).
Gelembung akan muncul dan warna kalium permanganat akan hilang. Ini bersifat asam terhadap lakmus. Dalam hal bahan organik, bahan ini mudah meledak.
4. Ambil 1 g sampel (akurat hingga 0,1 mg) dan encerkan hingga 250,0 ml dengan air. Diambil 25 ml larutan ini, dan ditambahkan 10 ml larutan uji asam sulfat encer (TS-241), dilanjutkan dengan titrasi dengan 0,1 mol/L kalium permanganat. 0,1 mol/L per ml. Kalium permanganat setara dengan 1,70 mg hidrogen peroksida (H 2 O 2 ).
5. Dalam kasus bahan organik, panas, pelepasan oksigen dan air, dalam kasus asam kromat, kalium permanganat, bubuk logam bereaksi hebat. Untuk mencegah penguraian, sejumlah kecil zat penstabil seperti natrium stannat, natrium pirofosfat atau sejenisnya dapat ditambahkan.
6. Hidrogen peroksida adalah asam yang sangat lemah: H2O2 = (reversibel) = H++HO2-(Ka = 2,4 x 10-12). Oleh karena itu, peroksida logam dapat dianggap sebagai garamnya.
tujuan utama
Penggunaan hidrogen peroksida dibagi menjadi keperluan medis, militer dan industri. Disinfeksi harian adalah hidrogen peroksida medis. Hidrogen peroksida medis dapat membunuh bakteri patogen usus, kokus piogenik, dan ragi patogen, yang umumnya digunakan untuk desinfeksi permukaan benda. Hidrogen peroksida memiliki efek oksidasi, namun konsentrasi hidrogen peroksida medis sama dengan atau lebih rendah dari 3%. Bila diusap pada permukaan luka akan terasa terbakar, permukaannya akan teroksidasi menjadi putih dan menggelembung, dan dapat dicuci dengan air. Setelah 3-5 menit Kembalikan warna kulit asli.
Industri kimia digunakan sebagai bahan baku pembuatan natrium perborat, natrium perkarbonat, asam perasetat, natrium klorit, tiourea peroksida, dll, zat pengoksidasi seperti asam tartarat dan vitamin. Industri farmasi digunakan sebagai bakterisida, desinfektan, dan oksidan untuk produksi thiram dan 40 liter zat antibakteri. Industri percetakan dan pencelupan digunakan sebagai bahan pemutih pada kain katun dan sebagai bahan pewarna untuk pencelupan tong. Penghapusan besi dan logam berat lainnya ketika digunakan dalam produksi garam logam atau senyawa lainnya. Juga digunakan dalam rendaman pelapisan listrik untuk menghilangkan kotoran anorganik dan meningkatkan kualitas bagian berlapis. Juga digunakan untuk memutihkan wol, sutra mentah, gading, pulp, lemak, dll. Hidrogen peroksida konsentrasi tinggi dapat digunakan sebagai bahan bakar tenaga roket.
Penggunaan sipil: untuk mengatasi bau saluran pembuangan dapur, ke apotek untuk membeli hidrogen peroksida ditambah air ditambah bubuk pencuci ke dalam saluran pembuangan dapat didekontaminasi, didesinfeksi, disterilkan;
3% hidrogen peroksida (kelas medis) untuk desinfeksi luka.
hukum industri
Metode produksi hidrogen peroksida basa: elektroda udara yang mengandung kripton untuk memproduksi hidrogen peroksida basa, ditandai dengan setiap pasang elektroda terdiri dari pelat anoda, jaring plastik, membran kation, dan katoda udara yang mengandung helium, di bagian atas dan ujung bawah area kerja elektroda. Terdapat ruang distribusi untuk memasukkan fluida dan ruang pengumpulan untuk mengeluarkan fluida, dan sebuah lubang diatur pada saluran masuk fluida, dan elektroda multi-komponen mengadopsi metode sambungan seri dipol terbatas untuk memperpanjang kelembutan plastik anoda yang bersirkulasi. saluran masuk dan keluar air alkali. Setelah tabung dihubungkan ke manifold pengumpul cairan, kelompok elektroda multi-komponen dirakit oleh pelat unit.
Metode netralisasi asam fosfat: ciri khasnya adalah dibuat dari larutan natrium peroksida berair dengan langkah-langkah berikut:
(1) Larutan natrium peroksida berair dinetralkan hingga pH 9,0 hingga 9,7 dengan asam fosfat atau natrium dihidrogen fosfat NaH2PO4 untuk membentuk larutan berair Na2HPO4 dan H2O2.
(2) Larutan Na2HPO4 dan H2O2 dalam air didinginkan hingga +5 hingga -5 °C sehingga sebagian besar Na2HPO4 diendapkan sebagai Na2HPO4•10H2O hidrat.
(3) Campuran yang mengandung Na2HPO4 • 10H 2 O hidrat dan larutan hidrogen peroksida berair dipisahkan dalam pemisah sentrifugal untuk memisahkan kristal Na 2HPO 4 •10H 2 O dari sejumlah kecil Na 2 HPO 4 dan larutan hidrogen peroksida berair.
(4) Larutan berair yang mengandung sejumlah kecil Na2HPO4 dan hidrogen peroksida diuapkan dalam evaporator untuk memperoleh uap yang mengandung H2O2 dan H2O, dan larutan garam pekat Na2HPO4 yang mengandung hidrogen peroksida dibuang dari bawah dan dikembalikan ke tangki netralisasi .
(5) Uap yang mengandung H2O2 dan H2O dikenai distilasi fraksional pada tekanan tereduksi untuk memperoleh sekitar 30% produk H2O2.
Metode asam sulfat elektrolitik: mengelektrolisis 60% asam sulfat untuk memperoleh asam peroksodisulfat, kemudian dihidrolisis untuk memperoleh konsentrasi hidrogen peroksida 95%.
Metode 2-etil oksim: Metode utama produksi skala industri adalah metode 2-etil oksim (EAQ). 2-etil hidrazin pada suhu tertentu.
Gaya bereaksi dengan hidrogen di bawah aksi katalis untuk membentuk 2-etilhidrokuinon, dan 2-etilhidrokuinon menghasilkan oksigen dengan oksigen pada suhu dan tekanan tertentu.
Reaksi reduksi, 2-etilhidrokuinon direduksi menjadi 2-etil hidrazin dan terbentuk hidrogen peroksida. Setelah ekstraksi, larutan hidrogen peroksida berair diperoleh, dan akhirnya dimurnikan dengan hidrokarbon aromatik berat untuk mendapatkan larutan hidrogen peroksida berair yang memenuhi syarat, umumnya dikenal sebagai hidrogen peroksida. Sebagian besar proses ini digunakan untuk menyiapkan 27,5% hidrogen peroksida, dan larutan hidrogen peroksida berair dengan konsentrasi lebih tinggi (seperti hidrogen peroksida 35%, 50%) dapat diperoleh dengan distilasi.