Малотонажная

ign="justify">       - как эффективное отбеливающее  средство для хлопка, текстиля, шерсти, бумаги, мехов, мыла, различных синтетических волокон

       -некоторые  производные Н₂О₂ входят в состав синтетических моющих средств

       - широко применяется в косметике,  фармацевтической, пищевой и строительной  промышленности

       -используется  в космической технике, в подводных  и подземных работах

       - незаменим в области защиты  окружающей среды т.к. является  универсальным реагентом для  обезвреживания разнообразных веществ  в промышл и быт стоках, газовых выбросах, а так же для обезвреживания и дезодорации отходов животноводства, а так же как источник кислорода повышает эффективность биоочистных сооружений

       Особое  преимущество Н₂О₂ в отличии от других подобных реагентов заключается в том, что в реакциях с ним не образуется никаких вредных отходов

       Зарубежные  и отечественные потребители  отличают такие преимущества: 

       - высокая специфичность и эффективность  реакций проводимых с участием Н₂О₂ при которых зачастую достигается количественные выходы при небольших количествах побочных продуктов

       - легкий контроль за этими реакциями

       - сравнительно простое разделение  получаемых смесей

       - возможность применения стехеометрического количества Н₂О₂ или незначительного избытка

       - хорошая растворимость в различных  средах (водных, неводных, гомогенных, гетерогенных)

       - возможность работать в стандартной  аппаратуре из стали, что исключается  при использовании например хлорных окислителей 

       Только  с применением Н₂О₂ и его уникальными свойствами  позволило применить в промышленность ряд новых прогрессивных процессов, которые характеризуются высокой интенсивностью, безотходностью и совершенством технологических схем. Напрмер для получения эпоксидов каталитическим путем, получения глицерина через амиловый спирт ит.д.

       Непрерывное возрастание спроса стимулирует  развитие его производства в самых  развитых странах.

       Н₂О₂ относится к веществам, которые используются только в виде водных растворов 

         

       Физико-химические свойства Н₂О₂ 

       Выпускается в виде 30-90% растворов, 30% раствор  – пергидроль. При рассмотрении свойств Н₂О₂ необходимо указывать о каком Н₂О₂ идет речь (безводный или его раствор)

       Н₂О₂ относится к небольшой группе оксидов в которых кислорода содержится больше, чем в обычных оксидах этих элементов Н₂О - Н₂О₂, Na₂О - Na₂О₂, отличительная особенность – атомы кислорода в молекуле перекиси связанны не только с атомами других элементов, как в обычных оксидах, но и между собой образуя так называемую пероксидную цепочку 

       Н            О                               Nа           О 

       Н            О                               Nа           О 

       Диоксиды, образованные некоторыми элементами (например СО2, диоксид кремния) не являются перекисями, т.к. в их молекуле нет пероксидной цепочки. 

       Остановимся на некоторых полезных свойствах этого вещества:

       Кристалличекий Н₂О₂ получают фракционной кристаллизацией. Плотность твердого безводного Н₂О₂ при 20 градусах составляет 1,45 г/см3

       Н₂О₂ смешивается с водой в любых соотношениях. Зависимость плотности раствора от концентрации  Н₂О₂ имеет линейный характер.

       Электрическая проводимость водных растворов близка к проводимости воды.

       Рассматривая  равновесие жидкость-пар в системе Н2О2 – Н2О (пар) следует отметить, что более летучим компонентом является вода. Эта система обнаруживает большие отклонения от закона Рауля.

       Большое различие летучести позволяет концентрировать сильно разбавленные растворы Н2О2. Н2О2 при взаимодействии с другими веществами проявляет и окислительные и восстановительные свойства

       Н2О2 лишь формально относят к оксидам. она обладает слабыми кислотными свойствами и Н2О2 рассматривают как слабую двухосновную кислоту. Пероксиды металлов являются солями этой кислоты и сильными окислителями, а соли Н2О2 проявляют иногда свойства восстановителя. Такой двойственный характер обусловлен его промежуточным положением в ряду окисление – восстановление между водой и кислородом. 

       О2 = НО2^1/2 = Н2О2 = ОН^-1 = Н2О^-2

             окисл                        восст 

       [О2]^2- - двухвалентный комплекс О2 в реакциях окисления теряет 2 электрона. в реакциях восстановления – присоединяет два электрона 

       Наиболее  характерным для Н2О2 являются реакции  окисления. Она способна присоединять практически все вещества за исключением  озона и фтора. На этом основано применение самой Н2О2 и ее производных.

       Восстанавливающие свойства Н2О2 невелики. Они проявляются при взаимодействии с веществами легко отдающими кислород (перманганат калия, гипохлориты), а так же при выделении благородных металлов из их соединений (золото из солей, серебро из оксидов)

       Так например реакция с перманганатом калия лежит в основе объемного метода количественного определения Н2О2. разложение Н2О2 , гипохлоритов применяется в промышленности при очистке сточных вод. Реакция окисления сульфида свинца используется для реставрации потемневших картин, т.е. сульфид имеет черный цвет, а под действием Н2О2 превращается в белый сульфат. 

       PbS + 4 H2O2 = PbSO4 + 4 H2O 

       Реакции с переносом группы  - О – О –  

       При взаимодействии Н2О2 с водными растворами, которые содержат йоны металлов в ряде случаев образуются пероксиды этих металлов 

       2 NaOH + HOOH = Na2O2 + 2 H2O 

       Валентность О2 в данном случае не меняется. Сначала образуется NaOOH который переходит в NaOONa

       Весь  этот процесс можно охарактеризовать как перенос группы ( - О – О –) из Н2О2 в другое соединение 

       Разложение  Н2О2 в жидкой фазе 

       В настоящее время установлено, что  разложение Н2О2 может быть вызвано:

        - повышением температуры

        - воздействием излучения

        - наличием катализатора. 

       По  существу реакции разложения являются одновременно и самоокислением и  самовосстановлением, т.к. при этом 0,5 О2 восстанавливается до О2 (степень окисл 2-), другая половина окисляется до нулевой валентности. Реакция разложения экзотермична и сопровождается значительным выделением тепла.

       Наименьшие  скорости разложения Н2О2 полученные исследователями при:

        - температуре 30 99% р-р в год будет терять 0,5%

        - температуре 66 99% р-р в неделю разлагается на 0,19% 

       При использовании сверхчистых растворов  Н2О2 с концентрацией 20, 40, 70 и 90% скорость разложения не зависит от первоначальной концентрации соединения. 

       Влияние различных факторов на скорость разложения Н2О2 

1. Материал  сосуда

       наименьшее  разложение 90% раствора наблюдается  при его хранении в пирексовых сосудах (для лабораторных исследований) или в емкостях из алюминия (не менее 59,6% алюминия с минимальной примесью меди). Можно так же использовать прозрачный кварц или боросиликатное стекло, и стекло покрытое парафином.

2. Отношение поверхности контакта Н2О2 со стенками емкости к его объему

 

В общем виде разложение Н2О2 это сумма 3х различных процессов:

     1) гетерогенное разложение на поверхности емкости соприкасающейся с раствором

     2) гомогенное разложение  в жидкой фазе

     3) гетерогенное разложение  паров Н2О2 на поверхностях, соприкасающихся  с ними (парами) 

     3й процесс составляет  от ¼ до 1/3 разложения, вызванного  контактом поверхности сосуда  с жидкой фазой в расчете  на единицу поверхности. 

3. рН раствора

       стабильность  Н2О2 понижается при добавлении к  нему как кислоты, так и щелочи и скорость разложения повышается тем  больше, чем ниже концентрация раствора.

       Независимо  от концентрации Н2О2 скорость разложения отвечает значению рН=4 – 4,5. 

4. Загрязнения и стабилизаторы  Н2О2

       Разложение в разбавленном растворе преимущественно протекает на поверхности суспендированных частиц пыли, которые имеются в любой жидкости. Скорость разложения значительно понижается при использовании воды прошедшей многократную дистилляцию.

       Известно  стабилизирующее действие ряда соединений (дифосфат натрия NaH2PO4)

       Механизм  стабилизации заключается в удалении или дезактивации разложителя.

       По  характеру действия стабилизаторы  делят на 2 группы:

        -- вещества с адсорбционной способностью (оксиды олова и сурьмы, свежеосажденные  оксиды алюминия или кремния)

        -- вещества, которые способны к  образованию комплексов (фториды,  гидрофосфаты, цианиды) 

5. Катализаторы 

       В гомогенной фазе катализаторами служат прежде всего ионы металлов переменной валентности (смеси галогенов и галогенидов, простые и комплексные ионы железа и меди, молибдаты и др.)

       В гетерогенной фазе – это в основном металлы, их оксиды и гидроксиды.

       В биологических системах – энзимы. 

6. УФ  и ионизирующее излучение

       Аналогичное солнечному свету воздействие на ускорение разложения разбавленных растворов оказывает УФ излучение  ртутной лампы, которое ускоряет процесс разложения при длине  волны 320 – 380 Нм в 70 раз по сравнению  с контрольным образцом.