第一節(jié) 過氧化鈉的簡介
過氧化鈉是鈉在氧氣或空氣中燃燒的產(chǎn)物之一,純品過氧化鈉為白色,但一般見到的過氧化鈉呈淡黃色,原因是反應(yīng)過程中生成了少量超氧化鈉(NaO2,為淡黃色)。過氧化鈉易潮解、有腐蝕性,應(yīng)密封保存。過氧化鈉具有強氧化性,可以用來漂白紡織類物品、麥桿、纖維等。(可行性 研究 )
第二節(jié) 過氧化鈉的生產(chǎn)工藝
方法一
工業(yè)上制備過氧化鈉的方法是將鈉在鋁盤上加熱至熔化 ,通入一定量的除去二氧化碳的干燥空氣,維持溫度在453-473K之間,鈉即被氧化為氧化鈉,進(jìn)而增加空氣流量并迅速提高溫度至573-673K(這里“K”是指開氏溫度),即可制得過氧化鈉。
其化學(xué)反應(yīng)方程式為:
4Na+O2= 2Na2O
2Na2O+O2= 2Na2O2 [2]
方法二
純凈的Na2O2·82H2O是用飽和NaOH(純級)溶液與42%H2O2混合制得:
2NaOH+H2O2→Na2O2+2H2O(0℃)
第三節(jié) 過氧化鈉的物理性質(zhì)
物理性質(zhì)
過氧化鈉為白至淡黃色的粉末狀固體,易吸潮,溶于乙醇、水和酸(本質(zhì)是與其發(fā)生反應(yīng)),難溶于堿。燃燒法制備的過氧化鈉其中常含有10%的超氧化鈉而顯淡黃色,密度為2.805g/cm3,熔點為460℃ ,沸點675℃。其水合物有Na2O2‧2H2O和Na2O2‧8H2O兩種。
化學(xué)性質(zhì)
過氧化鈉是離子化合物,其中氧元素顯-1價,鈉元素顯+1價,
可以把過氧化鈉溶解在低溫的硫酸中,然后減壓蒸餾即可得到過氧化氫(H2O2):
過氧化鈉可與水、酸反應(yīng),生成氫氧化鈉和過氧化氫(過氧化氫會分解成水和氧氣),也能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。
過氧化鈉還能氧化一些金屬。例如,熔融的過氧化鈉能把鐵氧化成高鐵酸根(FeO42-);能將一些不溶于酸的礦石共熔使礦石分解。
在堿性環(huán)境中,過氧化鈉可以把化合物中+3價的砷(As)氧化成+5價,把+3價的鉻(Cr)氧化成+6價。利用這個反應(yīng)可以將某些巖石礦物中的+3價鉻除去。還可以在一般條件下將有機(jī)物氧化成乙醇和碳酸鹽,也可以與硫化物和氯化物發(fā)生劇烈反應(yīng)。
過氧化鈉還具有漂白性,原因是過氧化鈉與水反應(yīng)過程中會生成過氧化氫(H2O2),由于過氧化氫具有強氧化性,會將部分試劑如品紅等漂白,所以將過氧化鈉投入酚酞溶液中酚酞先變紅后褪色,這個過程是不可逆的。
第四節(jié) 過氧化鈉的作用
可做供氧劑,強氧化劑,具有漂白性。
1.它能與CO2作用,放出O2。
2Na2O2+ 2CO2 = 2Na2CO3+O2
根據(jù)這個性質(zhì),可將它用在礦山、坑道、潛水或宇宙飛船等缺氧的場合,將人們呼出的CO2再轉(zhuǎn)換成O2,以供呼吸之用。
2.過氧化鈉可用來除去O2中的H2O和CO2雜質(zhì)。
3.過氧化鈉還可以用于消毒、殺菌和漂白等,在工業(yè)上常用做漂白劑、殺菌劑、消毒劑、去臭劑、氧化劑等。
4.熔融態(tài)的過氧化鈉是非常好的氧化劑,可以把Fe氧化為高鐵酸根,甚至可以在常溫下把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為碳酸鹽。
可用于制過氧化氫,過程如下。
①用磷酸或磷酸二氫鈉將過氧化鈉水溶液中和至PH:9.0~9.7,使 生成磷酸氫鈉和過氧化氫的水溶液。
②使所說的磷酸氫鈉和過氧化氫水溶液冷卻到+5~-5℃,從而使絕 大部分磷酸氫鈉以十水磷酸氫鈉水合物形式析出。
③在離心分離器中對含有磷酸氫鈉水合物和過氧化氫水溶液混合物進(jìn)行分離,從而使磷酸氫鈉水合物結(jié)晶從含少量磷酸氫鈉的過氧化氫水溶液中分離出來。
④將所說的含少量磷酸氫鈉的過氧化氫水溶液在蒸發(fā)器中蒸發(fā),得到含過氧化氫和水的蒸汽,而含過氧化氫的磷酸氫鈉濃鹽溶液從底部流出并返回中和槽。
⑤將所說 的含過氧化氫和水的蒸汽在分餾塔中進(jìn)行減壓分餾,得到約30%過氧化氫。
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