过氧化钠
黄白色粉末或颗粒
过氧化钠( peroxide)是一种无机氧化剂,化学式为Na2O2,它是金属钠最重要的过氧化物,工业上制取过氧化钠的方法是在纯净的干燥空气中灼烧金属钠。在20℃时密度为2.805g/cm3。过氧化钠呈黄白色颗粒状固体,加热后变为黄色。露置在空气中能吸收水分分解,放出氧气。遇水发生强烈反应,生成氢氧化钠过氧化氢,后者会很快分解成水和氧,并放出大量的热。有较强的腐蚀性和氧化性,可溶于水和酸,难溶于碱。 过氧化钠与金属粉末和有机化合物等接触能燃烧,可由金属钠在不含二氧化碳的干燥空气流中加热而得。
过氧化钠是重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。用于纸浆、纤维、草制品、藤制品等的漂白,用作工业和实验分析的氧化剂,以及制备其他过氧化物或过氧酸的原料;也可用于潜水设备或在特殊条件下吸收二氧化碳,使空气净化。
过氧化钠应储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房内,远离火种、热源。密封包装并注意防潮,防止接触有机或氧化物质,与还原剂、酸类,醇类、活性金属粉末等分开存放。对人体而言,过氧化钠能刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;皮肤直接接触可引起灼伤,误服可造成消化道灼伤。
理化性质
物理性质
过氧化钠外观呈黄白色颗粒状粉末,加热后变为黄色,能从空气中吸收水和二氧化碳。过氧化钠与可燃材料的混合物很容易因摩擦、热量或与湿气接触而被点燃。其熔点为460℃,沸点657℃,闪点657℃,分子量77.978g/摩尔,在20℃时密度为2.805g/cm3。易溶于水和酸(本质是与其发生反应),但不溶于碱。
化学性质
过氧化钠是离子化合物,既含有离子键又含有非极性共价键。其中显-1价,钠元素显+1价。-1价介于氧的两种稳定化合价0和-2之间,因此Na2O2既可以获得电子表现出氧化性(如与SO2、Fe2+、品红溶液等反应),也可以失去电子表现出还原性(如与酸性高锰酸钾溶液反应),还可以发生歧化反应(如与CO2、H2O等反应),但主要以氧化性为主,并且通常表现出强氧化性。
受热分解
纯过氧化钠加热到460℃时开始分解,生成氧化钠并析出氧。
与水反应
过氧化钠易溶于水并起水解作用,生成氢氧化钠过氧化氢,若溶于热水则生成的过氧化氢会分解成水新生氧。
与二氧化碳反应
过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
与酸性气体反应
过氧化钠能酸性气体反应生成相应的钠盐。
与酸反应
过氧化钠与酸反应,生成过氧化氢和所用酸剂的钠盐。
与稀有元素或金属的化合物反应
由于过氧化钠既是强碱又是强氧化剂,常用来分解一些碳酸钠和氢氧化钠不能分解的试样,如锡石、钛铁矿、钨矿、铬铁矿、绿柱石等。在分解试样过程中,它能氧化所有元素至高价状态。例如,熔融的过氧化钠能把锡氧化成高锡酸根(SnO3);能将一些不溶于酸的矿石共熔使矿石分解。
用途
过氧化钠是重要的氧化剂、漂白剂和化学消毒剂。可用于纸浆、纤维、草制品、藤制品等的漂白,工业和实验分析的氧化剂,也可用于潜水设备或在特殊条件下吸收二氧化碳,使空气净化。
除臭剂
过氧化钠可以氧化硫化氢、二氧化硫等污染物,因此可以用作除臭剂。
杀菌剂
过氧化钠的分子结构中有过氧根(—O—O一),溶于水中可分解释放出原子态氧,具有较强的氧化与杀菌作用,能够杀灭各类生物战剂,包括炭痘芽胞杆菌的芽胞,特别是在低温条件下,该类化学消毒剂仍然具有良好的杀菌活性。而且,该类消毒剂分解后的主要产物为水、氧、二氧化碳等无害物质,对环境无污染。
漂白
过氧化钠为过氧化氢漂白的代用品,因溶解于水即得过氧化氢,故同样能漂白棉、丝、毛等物。但在漂白丝绸织物时,需先在清水中加人适量硫酸,以中和过氧化钠与水作用所生成的氢氧化钠,减少对丝纤维的侵蚀力及阻止新生氧的放出过快。反应式如下:
漂白时加入过氧化钠应缓慢,边加边搅。切不可一次加入,以免发生大量热、放氧过速而引起燃烧。
分析试剂
碱熔法适用于酸性试样的分解,其本质是通过复分解反应使试样转化成易溶于酸的氧化物碳酸根。过氧化钠作为常用的碱性熔剂,可与有机化合物质迅速反应,使有机物中的碳转变为碳酸根、硫转变为硫酸根、磷转变为磷酸盐、碘转变碘酸根。该溶剂具有强氧化性,可以使存在于无机化合物试样中的少许有机物质破坏,也可以使有机试样中的各种元素转变为相应的无机离子,溶解后可以定量测定。如过氧化钠与烙铁矿的化学反应如下:
金属提取
过氧化钠是强氧化性、强腐蚀性的强碱性熔剂,几乎所有的岩石矿物均能被其分解。所以,过氧化钠常用于分解难溶解的金属、合金及矿石,如锡石、硅石、铬铁矿、钛铁矿、钨矿、辉钼矿、绿柱石、独居石、辉矿等。如与锡石和烙铁矿的化学反应如下:
反应后的溶液采用沉淀法或不溶阳极电解法即可获得金属锡。
供氧剂
在潮湿的空气中,过氧化钠能吸收二氧化碳并放出氧气。根据这个性质,过氧化钠可以做防毒面具、高空飞行和潜水时的供气剂。反应式如下:
制备方法
金属钠氧化法
过氧化钠的主要生产方法是金属钠氧化法。其反应式如下:
按氧化方式不同,分为喷雾氧化法和转炉法两种。喷雾氧化法是将熔融的金属钠借压缩空气喷人氧化炉中,连续氧化成过氧化钠,经冷却而得;转炉法是将金属钠投入转炉中,通入干燥的不含二氧化碳的空气,经熔融和逐步氧化,生成过氧化钠,再经冷却而得。由于喷雾氧化法生产具连续性、产品质量好,生产操作简便等优点,所以在生产中应用较广。
氢氧化钠与过氧化氢反应
将冷至0℃的氢氧化钠(纯级)饱和溶液和42%的过氧化氢(配料比按理论值)倒在一起,便立刻析出沉淀,将沉淀置于玻璃砂芯漏斗上抽滤,用乙醇乙醚洗涤,可得片状结晶八水合过氧化钠,在不含二氧化碳的大气中干燥可制得过氧化钠。
含量分析
高锰酸钾法
此法分析的原理是根据下列反应式:
其法为用定量的试品与硫酸混合制成过氧化氢溶液,用高锰酸钾溶液滴定,至溶液呈粉红色经久不褪为止。
碘量法
此法分析的原理是根据下列反应式:
其法为称取试品溶于水中,加入硫酸,使造成强酸性过氧化氢溶液。再加碘化钾溶液反应放出游离碘,以淀粉溶液作指示剂,用硫代硫酸钠滴定之,滴至蓝色消失、溶液中的游离碘完全变成碘化钠为止。
GHS 分类
危险声明
H271(100%):过氧苯甲酰凝胶剂,可能引起火灾或爆炸
H314 (100%):造成严重皮肤烧伤和眼睛损伤
H318 (56.49%):造成严重眼睛损伤
H412 (56.49%):对水生生物有害并具有长期持续影响
危险特性
过氧化钠是过氧苯甲酰凝胶剂,遇潮气、酸类会分解并放出氧气而助燃,但急剧加热时可发生爆炸,且具有较强的腐蚀性。能与可燃物有机化合物或易氧化物质形成爆炸性混合物,经摩擦和与少量水接触可导致燃烧或爆炸。与、酸性腐蚀液体接触时,能发生燃烧或爆炸。
安全事宜
毒性
过氧化钠具有毒性,可通过吸入、食入或者皮肤接触进入人体,对人体产生不同的影响。具体来说:
吸入:过氧化钠的粉尘可以刺激眼和呼吸道,吸入时可能会导致呼吸道刺激和呼吸困难,导致肺部损伤。如果症状比较轻微,可以适当增加饮水量,保持呼吸道黏膜的清洁湿润,严重时应就医。
食入:误食过氧化钠会引起消化道灼伤,并带有咽喉痛、腹痛、恶心等症状。应漱口并多喝水来稀释胃中的过氧化钠,从而减少对身体的伤害,并立即就医。
皮肤眼睛接触:皮肤眼睛直接接触过氧化钠会导致灼伤,严重时造成深度烧伤。应立即用水冲洗,在就医过程中用生理盐水连续冲洗。
操作方法
密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。操作人员佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器,穿聚乙烯防毒服,戴氯丁橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。避免产生粉尘,避免与还原剂、酸类、醇类、活性金属粉末接触,尤其要注意避免与水接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。同时,配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
储存方法
储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房内,远离火种、热源。库温不超过30℃,相对湿度不超过75%,包装密封并注意防潮和雨淋。应防止接触有机或氧化物质,与还原剂、酸类,醇类、活性金属粉末等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
泄漏应急处理
隔离泄漏污染区,限制出入。应急处理人员戴自给式呼吸器,穿防酸碱工作服,不要直接接触泄漏物。同时应避免泄漏物与有机化合物还原剂易燃物接触。
小量泄漏:用沙土、干燥生石灰碳酸钠灰混合。收集于密闭容器中做好标记,等待处理。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏:用塑料布、帆布覆盖,减少飞散。然后收集回收或运至废物处理场所处置。
灭火方法
戴好防毒面具,在上风向灭火,尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。禁止用沙土压盖。
急救措施
过氧化钠粉尘能刺激眼和呼吸系统,与皮肤接触,能吸收水分,生成氢氧化钠,造成腐蚀性灼伤。若吸入粉尘,应将患者脱离污染区,安置休息并保持温暖。若眼部受刺激,须用水冲洗,严重的就医诊治。若皮肤接触,应先用水冲洗,再用肥皂洗涤,如有灼伤须就医诊治。若进入口中,立即漱口,同时饮水及醋或1%食用醋酸,并送医院救治。
参考资料
Sodium peroxide.PubChem.2024-01-04
..2024-01-25
..2024-01-25
..2024-01-03
..2024-01-03
..2024-01-05
..2024-01-05
..2024-01-05
..2024-01-04
..2024-01-04
..2024-01-05
..2024-01-03
..2024-01-04
..2024-01-04
..2024-01-21
..2024-01-21
..2024-01-21
..2024-01-20
..2024-01-20
..2024-01-04
..2024-01-20
..2024-01-05
..2024-01-03
..2024-01-04
..2024-01-03
目录
概述
理化性质
物理性质
化学性质
受热分解
与水反应
与二氧化碳反应
与酸性气体反应
与酸反应
与稀有元素或金属的化合物反应
用途
除臭剂
杀菌剂
漂白
分析试剂
金属提取
供氧剂
制备方法
金属钠氧化法
氢氧化钠与过氧化氢反应
含量分析
高锰酸钾法
碘量法
GHS 分类
危险声明
危险特性
安全事宜
毒性
操作方法
储存方法
泄漏应急处理
灭火方法
急救措施
参考资料