過氧化氫性質及過氧化氫濃度測定
一、過氧化氫的性質
過氧化氫又名雙氧水,是一種常用的氧化劑,可以用于漂白和消毒,過氧化氫的分子式:H202過氧化氫的分子量:34,純凈的過氧化氫是一種無色粘稠的液體,過氧化氫呈弱酸性反應。過氧化氫的比重在25攝氏度時是1.4425,過氧化氫熔點是零下0.43攝氏度,過氧化氫的沸點150.2攝氏度,過氧化氫可以溶于水、乙醇、乙醚,不溶于石油醚,能與水以任何比例相混。
高濃度的過氧化氫能燃燒,過氧化氫與MnO2相互作用則發生爆炸。過氧化氫如果沾于皮膚上即發生白色斑點,經過短時期的發燒和發癢后,再過數小時斑點才能消失。
過氧化氫十分的不穩定,過氧化氫如果遇熱、光、重金屬及其雜質等就會引起分解,過氧化氫穩定性隨著溶液的稀釋而增加,在保存中會自行分解成水與氧,過氧化氫在有酸存在的情況下較穩定。過氧化氫具有強氧化性和腐蝕性,在某些場合下又具有還原性。
例如氧化銀遇過氧化氫則還原為金屬銀:
Ag2O+H2O2=2Ag+H2O+O2↑
過氧化氫分解的化學方程式
2H2O2=2H2O+O2(等號上寫催化劑,比如MnO2)
過氧化氫用途
過氧化氫主要是用于在化學工業上制造過硼酸鈉、過碳酸鈉、過氧乙酸、過氧化硫脲的原料,生產明膠時過氧化氫也可以起到氧化漂白作用,過氧化氫還可以用于絲、人造絲、棉、毛、象牙、貝殼、油脂、紙漿等的漂白劑,生產金屬鹽類或其他化合物時除鐵及其他重金屬。過氧化氫在醫藥上可以用作殺菌劑、消毒劑,釀造用防腐劑等。
過氧化氫的危害
過氧化氫不能誤食,否則會侵蝕消化道和口腔粘膜,如果注射雙氧水還會導致器官壞死,有生命危險,所以一般在食品加工中是禁止使用雙氧水的。
二、滴定法——過氧化氫濃度測定實驗原理
在稀硫酸溶液中,過氧化氫在室溫條件下,能定量地被KMnO4氧化,因此,可用高錳酸鉀法測定過氧化氫含量,利用MnO4-離子自身的顏色(可被察覺的最低濃度約為2×10-6mol·L-1)指示終點,其反應式為:
2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O
開始反應時速度慢,滴入第一滴溶液不易褪色,待Mn2+生成之后,由于Mn2+的自動催化作用,加快了反應速度,能順利地滴定到終點。
市售的KMnO4常含有少量雜質,需用間接法配制準確濃度的溶液,且應定期進行標定。本實驗以Na2C2O4基準試劑標定(75~80℃,自身指示劑):
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
1.器材和藥品
a.器材 玻璃砂芯漏斗,電爐,容量瓶(250mL),吸量管(1mL),移液管(20mL),酸式滴定管(50mL),錐形瓶等。
b.藥品 KMnO4(A.R.),Na2C2O4(基準試劑),H2SO4(3mol·L-1),MnSO4(1mol·L-1),雙氧水樣品(約30%H2O2水溶液)等。
2.實驗方法
KMnO4標準溶液的配制與濃度標定
a.KMnO4標準溶液的配制(約0.02mol·L-1)
稱取0.8gKMnO4溶于250mL蒸餾水中,蓋上表面皿,加熱至沸并保持微沸狀態1小時,冷卻后,用玻璃砂芯漏斗過濾,濾液貯于清潔帶塞的棕色瓶中備用。
b.KMnO4溶液濃度的標定
準確稱取0.13~0.15gNa2C2O4基準試劑三份,分別置于250mL錐形瓶中,加40mL水使其溶解。加入10mL3mol·L-1H2SO4溶液,加熱到75-85℃(開始冒蒸氣時的溫度),趁熱用待標定的KMnO4溶液進行滴定。開始滴定反應速度很慢,待第一滴紅色消失再繼續滴定。隨后可稍快,但仍須是逐滴加入(以紅色能及時消退為準),滴定至溶液呈微紅色,半分鐘內不褪即為終點。滴定結束時溶液的溫度一般不應低于60℃。
高錳酸鉀標準溶液濃度的計算:CKMnO4=2×mNa2C2O4/(5×134×VKMnO4) ,取三次測定的平均值。
3.雙氧水中H2O2含量的測定
用吸量管移取雙氧水樣品1.00mL,置于250mL容量瓶中,加水稀釋至刻度。充分搖勻后,用移液管移取20.00mL置于250mL錐形瓶中,加3mol·L-1H2SO45mL及1mol·L-1MnSO4溶液2-3滴,用KMnO4標準溶液滴定至呈微紅色,半分鐘內不褪即為終點。平行測定三次。
過氧化氫含量計算:ρH2O2(g/100ml)=(cV)KMnO4×5×34.2×100×250.00/(1000×2×1.00×20.00) ,取三次測定的平均值。
三、過氧化氫濃度檢測儀器,支持電化學原理
過氧化氫被世衛組織國際癌癥研究機構列在3類致癌物清單中,可見過氧化氫的對人的危害極大,同時過氧化氫也是爆炸性 極強的氧化劑,因此在涉及過氧化氫的各大行業需配備性能穩定的檢測儀,實時檢測過氧化氫濃度,避免安全隱患。
過氧化氫濃度檢測儀應適用于高溫、高濕、高塵等惡劣的環境氣體進行監測,具有較強的抗干擾性,萬安迪過氧化氫濃度檢測儀帶中文菜單顯示及操作指引,操作簡易:傻瓜式操作,提高工作效率;可連續存儲30萬組帶日期時間數據,選配微型TF存儲卡,可存儲1000萬組以上數據;
過氧化氫濃度檢測儀器相關技術參數:
測量范圍:0-100ppm、0-200ppm、0-1000ppm、0-2000ppm、0-5000ppm、0-10000ppm可選;
分 辨 率:0.01ppm(0~99ppm);0.1ppm(0~999ppm);1ppm(1000ppm及以上);
采樣方式:主動泵吸式,內置氣泵可獨立打開或關閉,氣泵流量500毫升/分鐘;
示值誤差:≤±3% FS(更高精度要求根據傳感器性能);
重 復 性:≤±1%;
零點漂移:≤±1%(FS/年);
響應時間:≤20秒(T90),(更高要求根據傳感器性能);
恢復時間:≤30秒 (更高要求根據傳感器性能);
電池:大容量可充電鋰電池6000mAh,連續工作時間大于30小時,充電時間小于7小時,支持移動電源供電及充電;兼容通用的USB手機充電器;
報警方式:聲音報警、振動報警、紅色LED 報警燈、人員跌倒報警;
報警點設置:A1報警值、A2報警值;可單獨設置TWA報警值、STEL報警值;
直接讀數:測量值,數據記錄狀態,泵工作狀態,環境溫度、濕度;
環境壓力:86kPa~106kPa;
環境溫度:-20℃~+55℃(典型值) -40℃~+70℃(極限值);
環境濕度:10%~95%RH(無凝露);
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