双氧水

过氧化氢

Hydrogen Peroxide

名称：又名双氧水

分子式：H2O2，分子量：34.0

性质：基本的化工原料之一，无色、无臭、透明液体，熔点：-0.89℃，沸点：151.4℃，-4℃时过氧化氢固体的密度为1.465g/cm3。受热153℃以上，会猛烈地发生爆炸性分解。为防止分解，可加入稳定剂如微量的锡酸钠Na2SnO3、焦磷酸钠Na4P2O7或8-羟基喹啉等来抑制杂质的催化分解作用。

纯H2O2加热到135℃或更高温度时，会猛烈地发生爆炸性分解。

H2O2溶于水、乙醇、乙醚，不溶于石油醚和烃类。能与水、乙醇、乙醚等以任何比例混合。1L90% H2O2完全分解后，生成589g氧气、801g水蒸气；绝热条件下，温度升达750℃，相当于1L90% H2O2分解后，在常压下（101.3kPa）,体积增大到500L,即过氧化氢分解时释放出的能量是相当大的。在较低温度下，过氧化氢分解平稳地进行：

2 H2O2==2H2O+O2+197kJ

在碱性介质中，过氧化氢的分解速度远比在酸性介质中快，如6%的过氧化氢加入到20%的氢氧化钠中，24h分解9%。影响过氧化氢分解速度的重要因素是重金属离子的催化作用，如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等及碱性介质都能加速其分解，生成水和氧，并放出热量。波长为320~380nm的光也能使过氧化氢的分解速度加快，因而瓶装的过氧化氢都用棕色瓶或不透光的瓶，并放置在阴凉处；过氧化氢有很多性质类似于水，也是一种盐类电离溶剂；但它是一种弱酸：

H2O2 ? HOO-+H+。PH在4左右最稳定。

过氧化氢有两类值得注意的反应特性：1）过氧化氢与其他化合物反应时能转移过氧键，生成过氧化物、加合在其它分子上生成过氧化氢加成化合物或过氧酸。过氧化氢加入到重铬酸盐的酸性溶液中，生成蓝色的过氧化物溶液，蓝色化合物可用乙醚萃取而得到蓝色的萃取液层。这一反应可用来检验过氧化氢和过氧化物。2）过氧化氢在酸性溶液中是强氧化剂，在碱性溶液中则是适中的还原剂。能氧化许多无机或有机化合物，与氨或胺生成加合的水合物。如H2O2+2Fe2++2H+→2Fe3++2H2O。不论在酸性或碱性介质中，若有更强的氧化剂存在（如氯、高锰酸钾MnO42-）时，H2O2作还原剂，用于脱氧。用H2O2作氧化剂，不会给反应物系中引入杂质离子，这也是H2O2作为漂白剂应用时的一个突出优点。

用途： H2O2的主要用途是以它的氧化性为基础的，是重要的氧化剂、漂白剂、消毒剂和脱氯剂。在化学工业方面，广泛用于制取无机或有机过氧化物如过硼酸钠、过碳酸钠、过氧乙酸、亚氯酸钠、过氧化硫脲等及环氧化合物。在轻工业方面，广泛用于象牙、羽毛、木材、明胶、棉、毛、麻、丝织品、合成纤维、纸浆、毛皮、油脂及革制品等的漂白，所得产品白度良好，色泽纯正。也用于半导体的清洗、食品的漂白和防腐，在电镀工业中，过氧化氢用于除去金属电镀液中的杂质，提高镀件质量。泡沫橡胶和多孔建筑材料的发泡剂。在医药上用3%或以下的稀过氧化氢水溶液作为消毒杀菌剂。高浓度的H2O2可作为火箭燃料、鱼雷的推进剂和氧源。用于污水处理时，对含氰废水、含亚硝酸盐废水具有解毒作用。

H2O2用于废纸（主要是旧书报） 回收脱墨，H2O2在废纸脱墨中，不仅可提高纤维的白度，而且可促使油墨与纤维分离而被除去，H2O2的氧化作用可促使油墨中的调墨油和其它油类物质水解。 H2O2还可渗透至纤维内，通过分解而促使油墨颗粒与纤维分离。

过碳酸钠 过碳酸钠（2Na2CO3．3 H2O2）是Na2CO3与H2O2的加合物。无味无毒、于冷水中已具有良好的溶解度，适于作固体洗涤剂的添加剂， 起到漂白、消毒作用。且勿需

活化剂。因含过碳酸钠的洗涤剂适用于冷水洗涤，故在美国、日本应用较多。过碳酸钠除主

要作为洗涤剂的添加剂外，还可单独用作洗涤消毒剂、化学产氧剂等。

其它无机过氧化物以H2O2作氧化剂还可制备CaO2、 BaO2、 ZnO2、 MgO2、 Li2O2、K2SO5等无机氧化物。其中CaO2可用作水稻直播的种子处理剂和养鱼养虾的放氧剂。

水合肼 采用较高浓度（约70%，质量）H2O2作氧化剂用酮连氧法可制取水合肼。水合肼用途颇广，可作为农药、医药的原料，还可作工业锅炉用水的除氧剂，无水肼可作液体推进剂。

有机过氧化物：此类产品是由H2O2与相应的有机化合物反应生成，主要用作聚合引发剂、交联剂等。环氧酯增塑剂不饱和植物油（大豆油、亚麻子油等）经H2O2或过乙酸环氧化后，可得环氧酯增塑剂。过乙酸可在反应现场由H2O2制备，此类环氧油主要用作软聚氯乙烯的增塑剂和稳定剂。

脂肪胺氧化物（氧化脂肪胺）它们是由C12—C18烷基二甲胺与H2O2反应生成。C12（十二烷基、月桂基）二甲胺氧化物主要用作液体餐具洗涤剂；长链叔胺氧化物用作表面活性剂。

对苯二酚与邻苯二酚 苯酚经较高浓度（50%以上）H2O2后基化，可生成对苯二酚与邻苯二酚。前者用于照相工业，还可用作聚合引发剂和抗氧剂。后者是农药呋喃丹、香兰素等的中间体，还可用于香料工业、医药工业、照相工业和皮革染色等。

二氧化硫脲（过氧化硫脲）由硫脲和H2O2制得。它是一种新型还原剂，在纺织印染工

业中可取代或部分取代保险粉。它在有机合成、造纸、照相等行业中，也有广泛用途。 己内酸胺 环己酮与NH3和H2O2反应生成环己酮后的方法。

亚氯酸钠 ClO2气体在NaOH溶液中被H2O2还原，即得亚氯酸钠 （NaClO2)，它也用作漂白剂。

过碳酸酰胺 由尿素与H2O2加合而成、分子式为（NH2）2CO．H2O2。主要用作洗涤

剂、牙膏、化妆品等的添加剂，起杀菌、漂白作用、此外，还有其它用途。 ３、环境保护

处理废水时H2O2可单独使用，也可与O3或紫外光联用，以提高处理效果。近来还用H2O2净化被外泄的燃料油或被其它有机物污染的土壤，可将H2O2与含H、P的营养素注入土壤中，激发其中微生物再生增长，使污染降解，此法被称为生物再生法；H2O2还可有效地处理含NOX、SO2、H2S等的废气，分别生成有用的浓HNO3、浓H2SO4。H2O2还可提高生化法处理废水的能力，并防止污泥膨胀。当处理废水、废气所用的活性炭失效后， 可用H2O2使其再生，方法简便易行。环保应用 环保应用是双氧水巨大的潜在市场。双氧水广泛用于有毒废水处理、气体洗涤与消毒灭菌。用双氧水处理废水的显著特点是操作简便，不产生二次污染。双氧水有很强的反应活性。在不同pH值和反应组分条件下，双氧水既可作氧化剂，又可作还原剂。双氧水几乎可处理各种有害废水（包括除毒、去味、脱色），对消除硫化物、氰化物、亚硝酸盐和酚类所引起的污染特别有效。

近年来国内正加紧开发研究用双氧水处理工业废水，特别是处理含氯酚类有机物的造纸业废水，氯酚类有机物因其结构稳定，难以生物降解，采用传统的物理、生物或化学法难以奏效。利用双氧水与O3的协同作用产生一种氧化能力很强的0H·自由基，其氧化能力仅次于氟。0H·自由基在氧化有机物时几乎无选择性，可引发链反应，直接将有害物降解为无害物。实验表明，O3和H2O2的高级氧化过程能有效氧化难生物降解含氯酚的有机废水，随着pH增加，氧化反应速率增大。

４、纺织工业

纺织工业是H2O2的传统用户。主要用于漂白棉织物；合成纤维一般勿需漂白，但与棉

混纺织物（如棉涤）需H2O2漂白。少量H2O2用于漂白其它织物（如毛、丝、麻等）和用于其它方面（如退浆、染色助剂等）。

５、电子工业

电子工业需用高纯、超纯H2O2，不仅用量日增，纯度要求也越来越高。H2O2主要作为硅片清洗剂，印刷电路板蚀刻剂，还用于处理其它金属（铜、铜合金等）表面和半导体材料（镓、锗等）。

６、农业废料加工

H2O2在处理农业废料（如谷类皮壳、 麦秆、玉米芯等）方面有着潜在的应用市场。 这些废料经H2O2脱除其中的木质素后，可用来作为动物饲料和人类食品原料。加工后所得的纤维素产品，可代替烘烤食品中的部分面粉，从而增加食品的纤维素含量，降低热值。有利于健康。如产品用作动物饲料，则要尽量降低加工费用，以与传统饲料（如玉米等）竟争。

大多数H2O2生产商均在努力使其产品进入饲料市场，有的公司已向市场出售产品。 ７、食品工业 在食品工业中H2O2主要用作杀菌剂和消毒剂。H2O2正在日益增多地用于食品加工厂和牛奶房的消毒。食品级H2O2可广泛用于食品包装材料（如各种塑斜薄膜）的消毒。饮料无菌软包装生产线中，也用H2O2于灌装前进行容器内表面的消毒。在家禽加工生产线中，H2O2可用来处理屠宰后多次洗涤躯体的冷冻水，洗水中含有来自家禽躯体的脂肪和其它污染物。 经H2O2氧化处理后可循环使用。此外，特定级H2O2还用于饮用水的消毒（取代氯气消毒） 。

少量H2O2用于食品、烟草等的漂白。 ８、化学制氧

以H2O2或过碳酸钠化学制氧， 该产氧剂使用方使，安全可靠，O2纯度高，勿需特殊净化。制得的O2可用于人体呼吸、金属焊接、养鱼等。采用此类产氧剂时，还需选用合适的催化剂（如MnO2等）及其它助剂，以促使其按时分解供O2。 ９、矿冶工业

H2O2用于铀的开采， 使铀溶于提取液中，还可用于提取磷酸盐中的副产物铀。H2O2用于黄金堆放提取，可提高回收率，且可使含有氧化物的废水去毒。此外，H2O2还可用于

提取钒、分离钴镍、分离铜铝和从锰中移除痕量铁等。但这些用量均不很大。 １０、化学光源

当发光剂（如草酸酯）下H2O2 (约80％）混合反应时即可发光。美国CYANAMID公司以商品出售的“安全光源” 即化学光源的一种，根据不同要求，一支化学光源可连续发

光２—12H。对某些不便使用电灯或不能点燃蜡烛的场合，化学光源更具有实用价值。 11、其它应用 （１）化妆品（头发漂白、染色）和牙膏配制； （２）电镀液净化除铁；， （３)冷冻机、热交换器管道清洗除垢; （４）燃料电池； （５）种子消毒、玉米包叶剥离； （６）草、藤、竹、木制品漂白； （７）火箭、鱼雷化学推进剂(高浓度H2O2)； （８）地热发电站蒸汽中H2S的脱除； （９）不锈钢表面净化。

其他还用于制取过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过碳酸酰铵、二氧化硫脲、水合肼、二甲基亚砜等。

世界各地区H2O2需求量 (单位:万吨)

北美洲 拉丁美洲 欧洲 日本 合计 1995年 52.3 6.5 68.0 17.5 160.6 1998年 73.4 8.4 80.3 20.1 19.9 202.1 预计2000年 92.5 10.1 90.0 22.0 23.1 237.7 1995-2000年 年均增长率(％) 16.27 11.39 6.63 5.16 8.83 9.90 远东及其他地区 16.3 双氧水是一种强氧化剂，与氯、二氧化氯和次氯酸盐相比，环保效果良好，故近几年来世界H2O2消费增长较快。 超过65％应用于纸和纸浆工业，但也应用于环保工业。

双氧水可为柴油脱硫：日本专家尝试用双氧水去除柴油中的硫成分，收到良好效果，该法所需设备简单，利用能源较少，有利环保。新技术的脱硫试验在连续小试反应器中进行。将30％H2O2 水溶液（含少量羧酸，如醋酸或三氟醋酸作为氧化促进剂）加入含硫油中。在约 50℃、0.1MPa压力下，1小时后,油中的硫被转化成多烷基二苯并噻吩二氧化物和同量被氧化的有机硫化物。用氢氧化钠溶解洗涤后硫化合物由硅或铝胶吸附除去。柴油中的硫成分就被减少到原有的1/500～1/600，并且不影响柴油作为燃料的质量。

与现有的柴油脱硫技术相比，这种方法不使用价格昂贵的镍－钼合金催化剂，能耗较低，回收的硫还可用做医药、轮胎等产品的原料。

H2O2广泛应用于化工、医药、食品电子、环保等领域，近年来，随着环保要求的提高，作为一种“清洁氧化剂”越来越受到人们的关注。H2O2几乎是一种理想的氧化剂，提供一个氧，自身变为水，用它可一步制取许多化合物，目前H2O2参与的反应主要是环氧化、醇化（羟基化）、酮化、污化（氨氧化）、磺化氧化等，在替代原有工艺上表现出越来越大的优越性。 1 环氧化

环氧化物有着广泛的用途，如环氧丙烷。环氧氯丙烷等，主要应用于聚醚、玻璃钢等新兴材料的制造，但传统的制造方法均需要经过氯化和皂化过程才能制得，能耗高污染大；目前另一种工业化的方法——共氧化法也存在大量共产物需要处理的问题。采用H2O2为原料一步合成环氧化物，工艺简单，且无污染。 2酚化（羟基化反应）

苯酚和苯二酚是重要的有机化工原料，目前的生产方法副产物很多，而且是致癌的含酚焦油，用焚烧和生化法均很难处理。用低浓度H2O2一步合成苯酚和苯二酚，步骤简单，收率较高。

环己酮是生产尼龙-6的重要原料，目前采用的方法均产生大量的硫酸铵，污染大，采用H2O2可以避免这些问题。zajacek JG等在溶剂叔丁醇中，以T8-1为催化剂，以H2O2为氧化剂，H2O2还是磺化氧化和烷烃制酮的过程优良的氧化剂，对环乙烷氧化制环已酮的研究较多，其中钼钡磷杂多化合物、丙酮FeC13- H2O2体系、TS—1、TS?2、V2O5—SiO2和H2O2、Fe3+、漆酚体系均对该过程有催化作用，但收率在18％～40％之间，还需进一步改进。此外，韩国的H2O2参与的选择性氧化过程，选择性高、无污染，是清洁化工的发展方向， 用双氧水作杀菌剂和洗涤剂在美国已有数十年的历史。早期的双氧水在洗涤剂中一般用作漂白剂，在烫发用品中作中和剂，用作显微镜的消毒剂等。由于H2O2在光下不稳定，应用有限，但通过改用稳定的包装和加入稳定剂后，可广泛用于日化用品中，如地毯洗涤剂、去污剂、碱性洗涤剂、硬表面洗涤剂和护发品等。由于H2O2具有较强氧化力，能分解其它原料或受某些原料的影响本身发生分解。因此，用H2O2配制产品时应先作实验，同时注意加料的先后次序。在混合物中应避免加入较高含量的过氧化氢和有机物（一般指浓度高于

20％的情况），因过氧化氢是强氧化剂，能导致强烈的高能反应。此外，如高浓度过氧化氢或搅拌不充分的过氧化氢应放在最后一步加入。 一些能与6％H2O2相容的原料有：

（1）颜料：FD&Cl号蓝颜料，F&C40号红颜料，FD&C5号黄颜料与6号黄颜料； （2）增稠剂：聚丙烯酸，聚乙二醇，乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物； （3）香精：柠檬香精；

（4）表面活性剂：脂肪醇聚氧乙烯醚；

（5）阴离子表面活性剂：月桂基硫酸钠，线性烷基苯磺酸钠，烷基磺酸钠； （6）两性离子表面活性剂：氧化胺；

（7）光学增白剂：Tinopal CBS—X，BLankphor BBH。 过氧化氢产品配方指南：

（1）H2O2凝胶 制备过氧化氢凝胶时，一般是在H2O2中加入聚丙烯酸增稠剂或

嵌段共聚物，使H2O2浓度为3％，然后用NaOH调pH至4～5，随着pH增加，粘度逐渐增加，但pH最高不能超过6，否则过氧化氢会变得不稳定。

（2）护发品 3％和6％的H2O2凝胶或膏体可用于护发品、头发定型品和彩妆品等。头发定型含两个步骤，首先是双硫键在氨水和硫醇的作用下发生断裂，然后头发在卷轴上成型至所需的形状，再用3％～6％的过氧化氢或其它氧化剂将硫醇氧化成双硫键化合物。一步法染发工艺是用过氧化氢和有机颜料将染发一步完成。过氧化氢在此过程中具有双重作用，一是在碱（如氨水）性环境下将原头发颜色漂白，二是与染料单体反应，生成染料聚合物。在3％～18％浓度范围内对头发采用过氧化氢的简易漂白依所需漂白的程度而定。 用聚丙烯酸制成的H2O2凝胶或膏体，其使用方便，可长期保持H2O2的活性，它与水溶性PEC—75羊毛脂或白乳化蜡可配制成化妆品膏霜。制备时先混合蜡和羊毛脂，再加热含有苯甲酸、磷酸的过氧化氢水溶液，然后加人上述熔化的蜡混合物中，搅拌并慢慢冷却24h即可。

（3）洗涤剂 过氧化氢用作液体漂白剂的pH值只能局限于2~5，而洗涤剂一般呈碱性，因此，早期含过氧化氢洗涤剂的洗涤功能不强，通过采用新型稳定剂使其形成碱性过氧化物，浓度可达6％，pH可达9。过氧化氢与碱反应后生成过氧化氢阴离子一一种高效漂白剂：H2O2＋OH-→OOH-＋H2O

用碱性过氧化氢制成的液体洗涤剂与由它制成的洗衣粉具有同等漂白效果。与酸性过氧化氢配方类似，碱性配方中也可加入一些其它的原料如表面活性剂、颜料和香精等，但要求这些原料中不含金属杂质。配制时先将过氧化氢加入去离子水中，然后加入表面活性剂、荧光增白剂、香精、颜料、最后用适当的碱调整产品pH为9左右。

（4）家用清洁剂 H2O2凝胶突出优点是它可用于制备去污剂、地毯和硬表面清洁剂。碱性过氧化氢漂白粉能极大地提高清洁效果并能与很多凝胶配伍，制备过氧化氢碱性凝胶时，先将增调剂加入稳定的碱性过氧化氢中，然后再加入表面活性剂、香精和其它原料，最后用适当的碱调整产品pH为9左右。

（5）其它用途 过氧化氢在化学工业上可作制造过硼酸钠、过碳酸钠、过氧乙酸、亚氯酸钠、过氧化硫脲等无机或有机过氧化物的原料。用于生产金属盐类或其它化合物中以除去铁及其它重金属；用于电镀液中以除去无机杂质，提高镀件质量。在医药上用作杀菌剂及用作羊毛、皮毛、羽毛、象牙、猪鬓、纸浆、脂肪等的漂白剂。还可用于食品加工、漂白、防腐和保鲜。近年来广泛用于低塑无菌物包装材料在包装前的杀菌，也用于工业污水污泥处理，是生态业理想的污染控制剂。高浓度过氧化氢并可作火箭原料和氧源。

我国过氧化氢产品分工业级、试剂级、医药级和电子级，供给航天、军工需要的纯度在95％以上。

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