תהליך ייצור מי חמצן
תהליך ייצור מי חמצן
הנוסחה הכימית של מי חמצן היא H2O2, הידוע בכינויו מי חמצן. המראה הנו נוזל שקוף חסר צבע, הוא מחמצן חזק, התמיסה המימית שלו מתאימה לחיטוי פצעים רפואיים וחיטוי סביבתי וחיטוי מזון. בנסיבות רגילות הוא יתפרק למים ולחמצן, אך קצב הפירוק איטי ביותר, ומהירות התגובה מואצת על ידי הוספת זרז - מנגן דו חמצני או קרינה קצרת גלים.
תכונות פיזיקליות
התמיסה המימית היא נוזל שקוף חסר צבע, מסיס במים, אלכוהול, אתר, ואינו מסיס בבנזן ובאתר נפט.
מי חמצן טהור הוא נוזל צמיג כחול בהיר עם נקודת התכה של -0.43 מעלות צלזיוס ונקודת רתיחה של 150.2 מעלות צלזיוס. המי חמצן הטהור ישנה את התצורה המולקולרית שלו, ולכן גם נקודת ההיתוך תשתנה. צפיפות המוצק בנקודת הקיפאון הייתה 1.71 גרם/, והצפיפות ירדה ככל שהטמפרטורה עלתה. יש לו דרגת אסוציאציה גדולה יותר מאשר H2O, ולכן הקבוע הדיאלקטרי שלו ונקודת הרתיחה שלו גבוהים יותר ממים. מי חמצן טהור הוא יציב יחסית, והוא מתפרק באלימות למים וחמצן כאשר הוא מחומם ל-153 מעלות צלזיוס. ראוי לציין כי אין קשר מימן בין מולקולרי במי חמצן.
למי חמצן יש השפעת חמצון חזקה על חומרים אורגניים והוא משמש בדרך כלל כחומר מחמצן.
תכונות כימיות
1. מחמצן
(עופרת לבנה בציור השמן [פחמת עופרת בסיסית] תגיב עם מימן גופרתי באוויר ויוצר עופרת גופרית שחורה, אותה ניתן לשטוף עם מי חמצן)
(דורש מדיום אלקליין)
2. צמצום
3. ל-10 מ"ל של תמיסת דגימה 10%, הוסף 5 מ"ל של תמיסת בדיקה מדוללת של חומצה גופרתית (TS-241) ו-1 מ"ל של תמיסת בדיקה של אשלגן פרמנגנט (TS-193).
צריכות להיות בועות והצבע של אשלגן פרמנגנט נעלם. הוא חומצי עד לקמוס. במקרה של חומר אורגני, הוא חומר נפץ.
4. קח 1 גרם של דגימה (מדויק עד 0.1 מ"ג) ומדלל ל-250.0 מ"ל במים. 25 מ"ל מתמיסה זו נלקחו, ונוספו 10 מ"ל של תמיסת בדיקה של חומצה גופרתית מדוללת (TS-241), ולאחר מכן טיטרציה עם 0.1 מול/ליטר אשלגן פרמנגנט. 0.1 מול/ליטר למ"ל. אשלגן פרמנגנט מתאים ל-1.70 מ"ג של מי חמצן (H 2 O 2).
5. במקרה של חומרים אורגניים, חום, שחרור חמצן ומים, במקרה של חומצה כרומית, אשלגן פרמנגנט, אבקת מתכת הגיבה בעוצמה. על מנת למנוע פירוק, ניתן להוסיף כמות קורט של מייצב כגון נתרן סטנאט, נתרן פירופוספט וכדומה.
6. מי חמצן היא חומצה חלשה מאוד: H2O2 = (הפיך) = H++HO2-(Ka = 2.4 x 10-12). לכן, החמצן של המתכת יכול להיחשב כמלח שלה.
המטרה העיקרית
השימוש במי חמצן מתחלק לשימושים רפואיים, צבאיים ותעשייתיים. החיטוי היומי הוא מי חמצן רפואי. המי חמצן הרפואי יכול להרוג חיידקים פתוגניים במעיים, קוקוסים פיוגניים ושמרים פתוגניים, המשמשים בדרך כלל לחיטוי פני שטח של חפצים. למי חמצן יש אפקט חמצון, אך ריכוז מי חמצן רפואי שווה או נמוך מ-3%. כאשר הוא ניגוב אל משטח הפצע, הוא יישרף, המשטח יתחמצן ללבן ולבעבוע, וניתן לשטוף אותו במים. לאחר 3-5 דקות שחזר את גוון העור המקורי.
התעשייה הכימית משמשת כחומר גלם לייצור נתרן פרבוראט, נתרן פרקרבונט, חומצה פראצטית, נתרן כלוריט, תיאוריאה פרוקסיד ועוד, חומרי חמצון כגון חומצה טרטרית וויטמינים. תעשיית התרופות משמשת כקוטל חיידקים, חיטוי וחמצון לייצור תירם ו-40 ליטר חומרים אנטיבקטריאליים. תעשיית הדפוס והצביעה משמשת כחומר הלבנה לבדי כותנה וכחומר צביעה לצביעת בורות. הסרת ברזל ומתכות כבדות אחרות בעת שימוש בייצור מלחי מתכות או תרכובות אחרות. משמש גם באמבטיות ציפוי אלקטרוני להסרת זיהומים אנאורגניים ושיפור איכות החלקים המצופים. משמש גם להלבנת צמר, משי גולמי, שנהב, עיסת, שומן וכו'. ריכוזים גבוהים של מי חמצן יכולים לשמש כדלק כוח רקטי.
שימוש אזרחי: כדי להתמודד עם ריח הביוב במטבח, לבית המרקחת לקנות מי חמצן בתוספת מים בתוספת אבקת כביסה לביוב ניתן לטהר, לחטא, לעקר;
מי חמצן 3% (דרגה רפואית) לחיטוי פצעים.
משפט תעשייתי
שיטת ייצור מי חמצן אלקליין: אלקטרודת אוויר המכילה קריפטון לייצור מי חמצן אלקליין, המאופיינת בכך שכל זוג אלקטרודות מורכב מלוח אנודה, רשת פלסטיק, קרום קטיון וקתודה אוויר המכילה הליום, בחלק העליון. והקצוות התחתונים של אזור העבודה של האלקטרודה. יש תא חלוקה לכניסה לנוזל ותא איסוף לפריקת הנוזל, ופתח מסודר בכניסת הנוזל, והאלקטרודה הרב-רכיבית נוקטת בשיטת חיבור סדרת דיפול מוגבלת כדי להאריך את הרכות הפלסטית של האנודה המסתובבת. כניסה ויציאה של מים אלקליים. לאחר חיבור הצינור לסעפת איסוף הנוזלים, קבוצת האלקטרודות מרובת הרכיבים מורכבת על ידי לוחית היחידה.
שיטת ניטרול חומצה זרחתית: היא מאופיינת בכך שהיא מוכנה מתמיסת נתרן חמצן מימית לפי השלבים הבאים:
(1) תמיסה מימית של נתרן חמצן מנוטרלת ל-pH של 9.0 עד 9.7 עם חומצה זרחתית או נתרן דימימן פוספט NaH2PO4 ליצירת תמיסה מימית של Na2HPO4 ו- H2O2.
(2) התמיסה המימית של Na2HPO4 ו- H2O2 צוננת ל-+5 עד -5 מעלות צלזיוס, כך שרוב ה-Na2HPO4 שקע כמו Na2HPO4•10H2O הידרט.
(3) תערובת המכילה Na2HPO4 • 10H 2 O הידרט ותמיסת מי חמצן מימית הופרדה במפריד צנטריפוגלי להפרדת גבישי Na 2HPO 4 •10H 2 O מכמות קטנה של Na 2 HPO 4 ותמיסת מי חמצן מימית.
(4) התמיסה המימית המכילה כמות קטנה של Na2HPO4 ומי חמצן התאדה במאייד לקבלת אד המכיל H2O2 ו-H2O, ותמיסת מלח מרוכזת של Na2HPO4 המכילה מי חמצן נשפכה מהקרקעית והוחזרה למיכל הנטרול. .
(5) הקיטור המכיל H2O2 ו- H2O נתון לזיקוק חלקי בלחץ מופחת לקבלת כ-30% תוצר H2O2.
שיטת חומצה גופרתית אלקטרוליטית: חולצה אלקטרוליזה של חומצה גופרתית 60% לקבלת חומצה פרוקסודי-סולפורית, ולאחר מכן עברה הידרוליזה לקבלת ריכוז של 95% מי חמצן.
שיטת 2-אתיל אוקסימה: השיטה העיקרית לייצור בקנה מידה תעשייתי היא שיטת 2-אתיל אוקסימה (EAQ). 2-אתיל הידרזין בטמפרטורה מסוימת.
הכוח מגיב עם מימן בפעולת זרז ליצירת 2-ethylhydroquinone, ו-2-ethylhydroquinone מייצר חמצן עם חמצן בטמפרטורה ולחץ מסוימים.
תגובת הפחתה, 2-אתיל הידרוקינון מופחת ליצירת 2-אתיל הידרזין ונוצר מי חמצן. לאחר המיצוי, מתקבלת תמיסת מי חמצן מימית, ולבסוף מטוהרת על ידי פחמימנים ארומטיים כבדים לקבלת תמיסת מי חמצן מימית מוסמכת, הידועה בכינויה מי חמצן. רוב התהליך הזה משמש להכנת מי חמצן של 27.5%, וניתן להשיג תמיסת מי חמצן מימית בריכוז גבוה יותר (כגון 35%, 50% מי חמצן) על ידי זיקוק.
מוצרים קשורים
-
Furfural וקלחי תירס מייצרים תהליך Furfural
תקציר החומרים המכילים סיבים צמחיים של פנטוזן (כמו קלחי תירס, קליפות בוטנים, קליפות זרעי כותנה, קליפות אורז, נסורת, עץ כותנה) יעברו הידרוליזה לפנטוז בשפעת הטמפרטורה והזרז המסוימים, הפנטוזים משאירים שלוש מולקולות מים ליצירת פרפורל. קלח התירס משמש את החומרים בדרך כלל, ולאחר סדרה של תהליכים הכוללים טיהור, ריסוק, עם חומצה היי...
-
התמודדות עם התהליך החדש של פסולת furfural ...
פטנט המצאה לאומי המאפיינים ושיטת הטיפול בשפכי furfural: יש להם חומציות חזקה. מי השפכים התחתונים מכילים 1.2%~2.5% חומצה אצטית, שהיא עכורה, חאקית, העברת אור <60%. בנוסף למים וחומצה אצטית, הוא מכיל גם כמות קטנה מאוד של פורפורל, חומצות קורט אורגניות אחרות, קטונים וכו'. COD בשפכים הוא בערך 15000 ~ 20000mg/L...