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實驗室制氧氣

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氧是人體進行新陳代謝的關鍵物質,是人體生命活動的第一需要。呼吸的氧轉化為人體內可利用的氧,稱為血氧。血液攜帶血氧向全身輸入能源,血氧的輸送量與心臟、大腦的工作狀態密切相關。心臟泵血能力越強,血氧的含量就越高;心臟冠狀動脈的輸血能力越強,血氧輸送到心腦及全身的濃度就越高,人體重要器官的運行狀態就越好。

1氧氣製法

MnO2(二氧化錳)
實驗室制氧氣
實驗室制氧氣 MnO2
2H2O2 =二氧化錳= 2H2O+O2↑
2KMnO4=加熱=K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3=二氧化錳催化並加熱=2KCl+3O2↑
操作步驟
A.(以高錳酸鉀製取氧氣為例)
a、步驟:組—查—裝—定—點—收—離—熄(組,茶莊定點收利息)
組----現組裝好儀器
查----檢查裝置的氣密性
裝----裝藥品
定----把試管固定到鐵架台上
點----點燃酒精燈加熱(先預熱,注意:一律先讓試管均勻受熱,否則會因冷熱不均炸裂試管)
收----收集氣體(可以使用排水法、向上排空法)
離----把導氣管從水槽中取出(如果使用向上排空法,此步驟基本不需要,但是最好先取出導管在蓋上玻片)
熄----熄滅酒精燈
b、注意點
①試管口略向下傾斜:防止在管口冷凝水倒流回熱的試管引起試管破裂
②藥品平鋪在試管的底部:均勻受熱,之後可以將酒精燈外焰對準裝有藥品部位定向加熱,不過還要不時均勻受熱
③鐵夾夾在離管口約1/3處
④導管應稍露出橡皮塞:便於氣體排出(大約0.5cm)
⑤試管口應放一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導管並堵塞導管,使所製得氣體無法較好排出
⑥排水法收集時,待氣泡均勻連續冒出時再收集(剛開始排出的是試管中的空氣,此時收集氣體不純)
⑦實驗結束時,先移導管再熄滅酒精燈:防止水槽中的冷水倒吸進熱的試管引起試管炸裂
⑧用向上排空氣法收集氣體時,導管伸到集氣瓶底部:以便把空氣排盡
B.(以過氧化氫(雙氧水)制氧氣為例)
a.步驟:查---裝---收
查---檢查裝置的氣密性(用夾子把導管夾上(應使用兩節導管,中間用較短橡皮管連接,便於檢查),然後往長頸漏斗中加水,長頸漏斗的頸部中的水柱如不下降,說明氣密性良好)
裝---裝藥品,先裝固體,后裝液體(防止液體飛濺)
收---收集氣體(同上高錳酸鉀收集法)
b、注意點
①長頸漏斗的頸部應在液面以下:防止氣體從長頸漏斗泄露,可用分液漏斗代替(可隨時控制反應的發生和停止,以及反應的速度)
②導管應稍露出橡皮塞:便於氣體排出
文字表達
實驗室製取氧氣方法主要有三種,其文字表達式如下:
高錳酸鉀-加熱→錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
氯酸鉀+二氧化錳-加熱→氯化鉀+氧氣 (書寫時加熱在箭頭下面,二氧化錳在箭頭上面,二氧化錳在此時做催化劑)
過氧化氫-二氧化錳→水+氧氣 (二氧化錳做催化劑)
基本信息
中文名稱: 過氧化氫
英文名稱: hydrogen peroxide
水溶液名稱: 雙氧水
CAS No.: 7722-84-1
分子式: H2O2
分子結構:O原子以sp3雜化軌道成鍵、分子為極性分子。
分子量: 34.01
理化特性
主要成分: 工業級 分為27.5%、35%兩種。
外觀與性狀: 無色透明液體,有微弱的特殊氣味。
熔點(℃): -2(無水)
沸點(℃): 158(無水)
折射率:1.4067(25℃)
相對密度(水=1): 1.46(無水)
飽和蒸氣壓(kPa): 0.13(15.3℃)
溶解性:能與水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶於苯、石油醚。
健康危害
吸入本品蒸氣或霧對呼吸道有強烈刺激性。眼直接接觸液體可致不可逆損傷甚至失明。口服中毒出現腹痛、胸口痛、呼吸困難、嘔吐、一時性運動和感覺障礙、體溫升高等。個別病例出現視力障礙、癲癇樣痙攣、輕癱。長期接觸本品可致接觸性皮炎。
毒性LD50(mg/kg):大鼠皮下700
燃爆危險: 本品助燃,具強刺激性。
作用是什麼
雙氧水是一種每個水分子里含有兩個氧原子的液體,具有較強的滲透性和氧化作用,醫學上常用雙氧水來清洗創口和局部抗菌。據最新研究發現,雙氧水不僅是一種醫藥用品,還是一種極好的美容佳品。
面部皮膚直接接觸外界環境,常被細菌、灰塵等污染,再加上皮膚本身的汗腺、皮脂腺分泌物形成的污垢,極易誘發粉刺、皮炎、癤腫等疾病,從而影響皮膚的美麗。用雙氧水敷面不僅能去除皮膚的污垢,還能直接為皮膚增強表面細胞的活性,抑制和氧化黑色素的沉著,使皮膚變得細膩有彈性。操作方法:將臉用洗面奶洗乾淨后,用毛巾蘸上3%的雙氧水敷於面部,每次5分鐘,每日1次,10天為一療程,在操作時應注意避免雙氧水進入眼睛。
另外,雙氧水還有淡化毛髮顏色的功能,對於那些因汗毛過長而影響美觀的女性,可在脫毛后,用雙氧水直接塗於皮膚上,每日2次,這樣日後長出的汗毛就不會變黑變粗,而會變得柔軟且顏色為淡黃
影響漂白的因素
濃度、溫度、時間、PH值等因素是化學反應的主要條件。在雙氧水漂白的工藝中,應該弄清這些因素的相互關係,以便制定合理的工藝。
1、濃度
雙氧水漂白所規定的合理濃度,應該以既能達到一定白度和去除棉籽殼的效果,又要使纖維損傷最小為原則。實踐證明,織物白度和雙氧水濃度的關係不是成正比的。當採用汽蒸工藝時,濃度控制在3—5g/L已能達到一定的白度要求,濃度再高,白度增加不多,相反容易損傷纖維。因此,汽蒸工藝濃度一般為3—5g/L,稀薄織物還應適當低些。具體確定時應根據使用設備、漂白方式、織物厚薄、退漿煮練狀況以及浴比等決定。為了儘可能減少對纖維的損傷,濃度以低為宜,要得到較高的白度,應在煮練上採取措施。
2、溫度
溫度對雙氧水的分解速度有直接的關係。在一定濃度和時間的條件下,織物上雙氧水的分解消耗是隨著溫度的升高而增加的,因此,織物的漂白效果是隨雙氧水在織物上分解率的增高而增高的。當溫度達到90—100℃時,雙氧水可以分解90%,白度也最好;但是當溫度為60%時,分解率僅為50%左右。
3、時間
雙氧水漂白時間的確定與溫度有關。如果用冷漂法,要室溫堆置10h左右,高溫汽蒸漂白時間卻可以大大縮短。從測定雙氧水消耗率看,汽蒸15min已達到70%,汽蒸45—60min,消耗率已達到90%,並趨於平衡。可見汽蒸時間45—60min就已夠了。
4、鹼劑
常規漂白中漂液PH值為10.5~11,加水玻璃尚不能達到要求,因此要加鹼劑調節PH值,最常用的鹼劑為燒鹼,用量為1—2g/L。它是活化劑,能促進雙氧水的分解,使雙氧水生成具有漂白作用的過氧化氫離子,在PH值為10.5~11情況下,雙氧水以中速分解達到漂白的目的。但在退煮漂與煮漂一浴法短流程工藝中,燒鹼的用量均較高,燒鹼不僅調節PH值,還兼退漿和煮練的功能。這就使漂浴很不穩定,加速了雙氧水的分解,不僅浪費雙氧水,而且可能導致纖維降解使織物脆損。為了控制雙氧水的分解速率,前已述及要加入適合的穩定劑,使雙氧水按工藝要求來分解,並在分解與穩定之間達到平衡,這就是在穩定劑幫助下的「受控雙氧水漂白工藝」,採用此工藝既能取得較好的織物白度及去雜效果,又不至於對纖維造成較大的損傷。
過氧化氫製取氧氣化學方程式:2H2O2=MnO2=2H2O+O2↑
雙氧水工業製法
生產鹼性過氧化氫的空氣電極及其製法
本發明屬於用電化學方法製備無機化合物的領域。本發明涉及工業製備鹼性過氧化氫用含醌空氣電極及其製法。本發明多組元電極組由單元極板組裝,每對電極由陰極板,含醌空氣陰極碳芯、離子交換隔膜,塑料支撐網與陽極板組成,在電極工作區的上下端設有流體分配室和收集室,在流體進口處設有節流孔,多組元電極採用有限制的偶極串聯,將陽極循環鹼水所用塑料軟管延長至5米以上。本發明可在直接使用低壓空氣的情況下製備鹼性過氧化氫並得到滿意的工作指標,不存在電極受鹼水浸透而失效的缺點。
生產鹼性過氧化氫用含醌空氣電極,其特徵在於每對電極由陽極板、塑料網、陽離子隔膜和含醌空氣陰極組成,在電極工作區的上、下端設有進入流體的分配室和排出流體的收集室,在流體進口處設有節流孔,多組元電極採用有限制的偶極串聯接法,加長陽極循環鹼水進、出口用的塑料軟管后再接至集液總管,多組元電極組由單元極板組裝。
第二種:
本發明涉及無機化合物製備領域,特別涉及從申請號為871 03988專利申請中所得陰極產物的過氧化鈉水溶液製備過 氧化氫的方法。用磷酸或磷酸二氫鈉將過氧化鈉水溶液中和至 pH9.0~9.7,使生成Na-〔2〕HPO-〔4〕和H-〔2〕O-〔2〕,將所說的Na-〔2〕HPO-〔4 〕和H-〔2〕O-〔2〕水溶液冷卻到+5~-5℃,使絕 大部分Na-〔2〕HPO-〔4〕以Na-〔2〕HPO- 〔4〕·10H-〔2〕O水合物形式析出,再在離心分離器 中將含有Na-〔2〕HPO-〔4〕·10H-〔2〕O水 合物和過氧化氧水溶液混合物進行分離,分離出該水合物,隨 后再對含有少量Na-〔2〕HPO-〔4〕的過氧化氫水溶 液進行蒸發和分餾,得到約30%H-〔2〕O-〔2〕產品 。本
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2權利要求

製備過氧化氫的方法,其特徵在於,用下列步驟從過氧化鈉水 溶液製備: (1)用磷酸或磷酸二氫鈉(NaH↓〔2〕 PO↓〔4〕)將過氧化鈉水溶液中和至9.0~9.7,使 生成Na↓〔2〕HPO↓〔4〕和H↓〔2〕O↓〔2〕的水溶液, (2)使所說的Na↓〔2〕HPO↓〔4〕和 H↓〔2〕O↓〔2〕水溶液冷卻到+5~-5℃,從而使絕 大部分Na↓〔2〕HPO↓〔4〕以Na↓〔2〕HPO↓ 〔4〕·10H↓〔2〕O水合物形式析出, (3)在離 心分離器中對含有Na↓〔2〕HPO↓〔4〕·10H↓〔 2〕O水合物和過氧化氫水溶液混合物進行分離,從而使Na ↓〔2〕HPO↓〔4〕·10H↓〔2〕O結晶從含少量N a↓〔2〕HPO↓〔4〕的過氧化氫水溶液中分離出來, (4)將所說的含少量Na↓〔2〕HPO↓〔4〕的過氧 化氫水溶液在蒸發器中蒸發,得到含H↓〔2〕O↓〔2〕和 H↓〔2〕O的蒸汽,而含過氧化氫的Na↓〔2〕HPO↓ 〔4〕濃鹽溶液從底部流出並返回中和槽, (5)將所說 的含H↓〔2〕O↓〔2〕和H↓〔2〕O的蒸汽在分餾塔中 進行減壓分餾,得到約30%H↓〔2〕O↓〔2〕產品。
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