雙氧水生產性質、運用與工藝展望探討

黃杰

摘 要：雙氧水，是一種清潔化工產品，不僅在化學品合成和醫藥行業有廣泛的應用，而且在造紙行業、環保領域也有應用。目前，因為國外一些國家將雙氧水廣泛應用于造紙工業中，雙氧水的生產得到了飛速發展。鑒于此，對于雙氧水的生產性質及其運用和工藝的研究顯得非常重要，筆者對雙氧水生產性質、運用與工藝展望進行了探討。

關鍵詞：雙氧水;性質;運用;工藝展望

1.雙氧水的性質

1.1物理性質

我們先對雙氧水的物理性質進行分析。純雙氧水是一種液體，呈淡藍色，并且液體比較粘稠。純雙氧水的熔點為-43℃，純雙氧水的沸點為150.2℃。當純雙氧水處于零攝氏度的時候，其密度約為1.5kg/m3。就價電常數而言，純雙氧水與水類似。但是，我們需要注意的是，雙氧水與水不一樣，前者的水溶液是一種極性溶劑，可以與水任意比例混合，雖然兩者都是氫鍵締合，但是前者氫鍵締合更強一些。

1.2化學性質

下面，我們對雙氧水的化學性質進行分析。雙氧水分子式是H2O2，分子量為34.016。當雙氧水在一定溫度、PH條件下的時候，雙氧水可以發生分解，其分解后大量放熱。在通常情況下，純凈的雙氧水穩定性較強，但是當其濃度高于65%的時候，一旦與有機物發生接觸，就極可能發生爆炸。所以，我們可以利用這個化學性質，把高濃度雙氧水應用到火箭燃料的生產中去。由于雙氧水在光照和較高的溫度會發生分解，所以我們通常使用棕色瓶來裝雙氧水，且一般使用的是玻璃容器，這一點需要特別注意。

2.雙氧水的運用

雙氧水，又稱為是過氧化氫，其氧化能力非常強，所以經常作為清潔劑的成分來使用。過氧化氫不僅能夠用于合成氧化劑、脫氧劑，而且能夠用于漂白劑和交聯劑等的合成。所以，過氧化氫在化工、軍工、和醫藥等行業得到了廣泛的運用。那么，其在這些行業具體是怎樣應用的呢，下面將詳細闡述。

2.1雙氧水在紡織工業中的運用

雙氧水在紡織工業的應用，主要是作為漂白劑來使用。其主要的漂白對象為天然植物和動物纖維。比如常見的天然植物，常見的天然植物有亞麻和韌皮纖維等。另外在動物的毛發和脂肪的漂白方面都有較為廣泛的應用。

2.2雙氧水在造紙工業中的運用

在造紙工業中，雙氧水的重要功能是為了對紙漿漂白，通過對紙漿進行漂白之后，我們可以使紙張氯的含量大大降低，從而有利于環境的保護。另外，過氧化氫還可以對廢紙進行脫墨，使纖維更白，這樣就可以把廢紙變為新紙，通過變廢為寶，使我們國家的紙張的生產量大大增加。

2.3雙氧水在過氧化物化學品合成中的運用

比如，雙氧水過硼酸鈉、過碳酸鈉以及鄰苯二酚、過氧化硫脲的合成中應用。比如，其在過碳酸鈉（Na2CO3？1.5H2O2）的生產中應用過程是這樣的，以碳酸鈉和雙氧水為原料合成化合物，我們通常使用兩種工藝，一種是干法工藝，另外一種是濕法工藝。

2.4雙氧水在環境保護中的運用

在環境保護領域，雙氧水能夠利用其性質來對多種廢水進行處理工作，比如可以除毒，還可以脫色，甚至去味。雙氧水在環境保護領域的應用范圍較廣，主要是在硫化物的廢水處理和氰化物的廢水處理中廣泛使用。需要注意的是，我們有時也可以單獨使用雙氧水，或者與其他化學品聯合起來使用，具體如何使用，要根據實際情況來定。

2.5雙氧水在電子工業中的運用

純凈的雙氧水可以應用到一些集成電路元件的清洗場合，比如可以對印刷電路板進行蝕刻。另外，雙氧水在銅合金等合金的表面處理場合應用。不僅如此，雙氧水還能夠在半導體材料處理中應用。綜上而言，雙氧水在電子工業中的應用非常廣泛，通過應用雙氧水，可以使我們的電子工業獲得更快速的發展。

3.雙氧水生產工藝及展望

3.1蒽醌法制雙氧水

目前，國內外是雙氧水生產中，主要是使用的蒽醌法，這種方法目前已經比較成熟了，其優勢也是非常明顯的。這種方法的工藝流程是這樣的。首先，我們將烷基蒽醌和有機的溶劑根據各自的配比來進行混合，得到工作溶液。其次，我們需要對該溶液給予一定的壓力，通常壓力設置為0.30MPa，另外，需要注意溫度為60±5℃，并且需要通過催化劑的作用。在這個過程中，還需要通入氫氣與其發生化學作用，并在40～44℃中和空氣發生氧化作用。除此之外，必須先后經過萃取工序和再生工序等工序。最后，我們可以獲得一定濃度的雙氧水溶液。目前，該種方法技術較為先進，可以實現自動化運行，且通過這種工藝制備雙氧水的成本比較低，能夠大規模應用。通過長期的技術研發和改進，目前我國已經對該工藝進行改良，可以對氧化劑和催化劑進行替換，從而更好地推廣和應用。

3.2全酸性蒽醌法

全酸性蒽醌法是對蒽醌法的一種改進，通過對蒽醌法進行改進，可以得到傳統（酸堿混合）工藝和全酸性工藝。就目前的雙氧水生產而言，我們普遍使用前者較多，后者使用較少。那么全酸性工藝流程具體是怎樣的呢？首先我們以2-乙基蒽醌（2-EAQ）作為載體，以重芳烴（AR）、磷酸三辛酯（TOP）和2-甲基環己烷醋酸酯（2-MCHA）作為溶劑，配制成工作液。接下來，我們將這個工作液與氫氣發生反應，在此過程結束之后，氫蒽醌還原為蒽醌。與此同時，我們可以得到雙氧水。那么，如何雙氧水溶液后續怎樣處理呢？我們將其經過高效聚合分離器脫水，最后進入系統多次使用。

3.3空氣陰極法

氧在陰極被還原，可以發生電化學反應，這是一個相對空白的研究領域。通過對這個領域進行深度研究，我們可以獲得更多的經濟效益。兩電子還原反應，可以實現空氣和水的反應，從而獲得過氧化氫，也就是雙氧水。這種方法是對蕙醒法工業化應用之后的又一次升級和改進，因為空氣陰極法可以大幅度地降低過氧化氫的生產成本，所以這種工藝非常值得引入和推廣。

4.小結

當前，我國的蒽醌法制生產雙氧水工藝越來越成熟。但是，雙氧水的工藝研究永無止境。所以，我國在雙氧水生產方面有待進一步改進。當然，在我國，已經有一些新的工藝方法被研發出來，比如空氣陰極法和燃料電池法、異丙醇氧化法等。相信在不久的將來，我們國家會有越來越多的雙氧水新工藝得到研發和應用。

參考文獻：

[1]胡長誠.國外過氧化氫制備工藝研究開發新進展[J].化工進展，2003，22（1）：29-33

[2]劉建勛，王亞權.蒽醌法生產過氧化氫溶劑的研究進展[J].化學工業與工程，2005，22（1）：44-48.

[3]李興霞.我國雙氧水的生產與應用簡介[J].純堿工業，2004（6）