淺析工業(yè)過氧化氫含量測定的影響因素

摘 要：過氧化氫是一種易分解的氧化物質(zhì)，在用氧化還原法測定其含量時，都會受到稱樣過程量、稱樣量、滴定速度、試樣溫度等操作過程及外界環(huán)境的影響，因此在操作過程中要注意這些影響因素。

關(guān)鍵詞：試樣；滴定速度；溫度

前言

過氧化氫的化學(xué)式為H2O2，其水溶液俗稱雙氧水，外觀為無色透明易分解液體，是一種強氧化劑，適用于傷口消毒及環(huán)境、食品消毒。化學(xué)工業(yè)用作生產(chǎn)過硼酸鈉、過碳酸鈉、過氧乙酸、亞氯酸鈉、過氧化硫脲等的原料，酒石酸、維生素等的氧化劑。醫(yī)藥工業(yè)用作殺菌劑、消毒劑，以及生產(chǎn)福美雙殺蟲劑和401抗菌劑的氧化劑。印染工業(yè)用作棉織物的漂白劑，還原染料染色后的發(fā)色劑。過氧化氫應(yīng)用廣泛，但其含量的測定受操作影響很大，從操作過程和原理等方面討論一下影響過氧化氫含量測定的因素。

1 試驗過程

1.1 測定方法

工業(yè)過氧化氫含量的仲裁測定方法是GB1616-2003 高錳酸鉀法

1.2 反應(yīng)原理

在酸性介質(zhì)中，過氧化氫與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)。根據(jù)高錳酸鉀標準滴定溶液的消耗量，計算過氧化氫的含量。反應(yīng)式如下：2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O

1.3 主要儀器設(shè)備

1.3.1 分析天平（精度0.0001g，經(jīng)有資質(zhì)的計量機構(gòu)檢定）

1.3.2 15%硫酸溶液

1.3.3 50ml茶色酸性滴定管（經(jīng)有資質(zhì)的計量機構(gòu)檢定）

1.3.4 試驗所用的水為三級蒸餾水，試劑為分析純試劑

1.4 滴定

用10-25ml的滴瓶以減量法稱取各種規(guī)格的試樣，質(zhì)量分數(shù)為27.5%-30%的過氧化氫稱取0.15g-0.20g，35%的過氧化氫稱取0.12g-0.16g，精確至0.0002g。置于一已加有100ml硫酸溶液的250ml的錐形瓶中。50%-70%的過氧化氫稱取約0.8-0.1g，精確至0.0002g，置于250ml容量瓶中稀釋至刻度，用移液管吸取25ml稀釋后的溶液于已加有100ml硫酸的250ml錐形瓶中。用約0.1mol/L的高錳酸鉀標準滴定溶液滴定至淺紅色，并在30s內(nèi)不消失，即為滴定終點。

2 影響因素及注意事項

2.1 稱樣及稱樣量

從過氧化氫的性質(zhì)中可以看到，過氧化氫是一種易分解的化合物，在強光和高溫下易分解，因此在稱樣過程中要快速，防止試樣分解，減少試樣損失。首先用待測的過氧化氫溶液試樣洗滌滴瓶及滴管3到4遍，然后加入試樣，用濾紙將滴瓶的外部擦拭干凈，尤其注意要將滴瓶磨口處與滴管結(jié)合處擦拭干凈。在用減量法稱樣，當用滴管向錐形瓶中滴加過氧化氫時，一定要注意滴管與錐形瓶中硫酸溶液的距離不要過遠，以免溶液迸濺到錐形瓶外面，滴加完事后，搖晃錐形瓶，使錐形瓶內(nèi)壁的過氧化氫迅速轉(zhuǎn)移到硫酸溶液中，稱量滴瓶的重量。在做平行樣時，盡量使2次稱量的過氧化氫溶液的質(zhì)量保持接近，這樣保證在滴定時兩次消耗的高錳酸鉀標準溶液體積相差不大，在滴定速度大致相當?shù)那闆r下，減小平行樣之間的誤差。

2.2 滴定速度的影響

高錳酸鉀滴定過氧化氫屬于氧化還原反應(yīng)，在一般的滴定反應(yīng)中，滴定速度要求控制在8-12ml/min。但是在測定過氧化氫含量時，反應(yīng)中生成Mn2+，由于Mn2+的催化作用使反應(yīng)速度加快，才能保證反應(yīng)的正常進行。因此在滴定時不能向一般氧化還原反應(yīng)那樣始終保持一個滴定速度。開始時該反應(yīng)速度慢，在滴加最初幾滴高錳酸鉀時，應(yīng)逐滴加入，每加一滴后都要迅速搖晃錐形瓶，使高錳酸鉀溶液與過氧化氫完全反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進行，生成一定數(shù)量的Mn2+，在Mn2+的催化作用下，反應(yīng)逐步加快，這時增加滴定速度，保持在8-10ml/min，當高錳酸鉀顏色消失速度減緩時，放慢滴加速度，根據(jù)顏色消失的速度，最后改為逐滴，半滴，1/4滴加入至溶液呈現(xiàn)微紅色，此顏色保持30s不退色，即為反應(yīng)終點。這是高錳酸鉀法測定過氧化氫含量時與其他反應(yīng)不同的地方，在操作時一定要注意。

2.3 試樣溫度的影響

由于工業(yè)過氧化氫是一種強氧化劑，在強光照射下和溫度較高時易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，2H2O2→2H2O+O2，使過氧化氫的含量降低。溫度的升高，反應(yīng)物分子獲得能量，使一部分原來能量較低分子變成活化分子，增加了活化分子的百分數(shù)，使得有效碰撞次數(shù)增多，故反應(yīng)速率加大。由于溫度升高，使分子運動速率加快，單位時間內(nèi)反應(yīng)物分子碰撞次數(shù)增多反應(yīng)也會相應(yīng)加快。因此溫度越高，對過氧化氫含量的影響越大。過氧化氫在酸性條件下雖然比較穩(wěn)定，但不同溫度下對過氧化氫的含量還是有一定的影響。經(jīng)試驗表明，當其他條件相同時，試樣溫度在30℃時下測定的過氧化氫含量比在20℃時的低0.05%左右，試樣溫度在40℃時測定的過氧化氫含量要比在20℃時低0.10%左右。因此為了保證不同化驗室測定結(jié)果的再現(xiàn)性在允許誤差范圍內(nèi)，必須保證各方在分析過氧化氫含量是都要在一定的溫度下測定。這就要求測定過氧化氫時要保證一定的環(huán)境要求，最好在化驗室內(nèi)安裝空調(diào)，將溫度控制在20℃，并且樣品在化驗室內(nèi)放置到室溫后再進行分析。

3 結(jié)果討論

高錳酸鉀法測定過氧化氫含量要求的精度高，平行誤差要求在0.1%以內(nèi)，因此從接收樣品開始，就要嚴格控制試樣溫度，稱樣過程，滴定過程的各個環(huán)節(jié)。首先試樣溫度要控制在室溫下，這不僅防止試樣揮發(fā)速度上引起的誤差，也是各實驗室結(jié)果再現(xiàn)性的保證，同時也關(guān)系到對過氧化氫穩(wěn)定度的判定。其次要嚴格控制稱樣過程的操作，保證稱樣量在要求的范圍內(nèi)，并使稱量的兩個平行樣的質(zhì)量盡可能接近，稱樣速度要快，減少稱樣過程中引起的樣品損失。還要嚴格控制滴定速度，開始滴定時逐滴加入，每滴加一滴高錳酸鉀都要保證溶液充分反應(yīng)完全。過氧化氫在強光下加快分解速度，因此應(yīng)采取避光措施。

4 結(jié)束語

濃度越高的過氧化氫受上述因素影響越大，遵循上述操作，在測定過氧化氫含量時基本上可以保證結(jié)果的準確性。當然還有其它因素如：蒸餾水的等級，硫酸介質(zhì)，和環(huán)境因素等的影響，在具體情況下要具體分析。以上是本人在工作過程中對過氧化氫含量測定的一點心得，希望對大家有一定的借鑒作用。

參考文獻

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