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过氧化氢(双氧水)

过氧化氢(hydrogen peroxide),化学式H2O2。纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可任意比例与水混溶,是一种强氧化剂,水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会缓慢分解成水和氧气,但分解速度极其慢,加快其反应速度的办法是加入催化剂——二氧化锰等或用短波射线照射。

在不同情况下有氧化作用和还原作用。用于照相除污剂;彩色正片蓝色减薄;软片超比例减薄等。极易分解,不易久存。

2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,过氧化氢在3类致癌物清单中。

中文名

过氧化氢

英文名

hydrogen peroxide

别    称

双氧水,乙氧烷

化学式

H₂O₂

分子量

34.01

CAS登录号

7722-84-1

EINECS登录号

231-765-0

熔    点

-0.43 ℃

沸    点

158 ℃

水溶性

互溶

密    度

1.13g/mL ( 20℃)

外    观

蓝色黏稠状液体(水溶液通常为无色透明液体)

闪    点

无意义

应    用

物体表面消毒、化工生产、除去异味

安全性描述

S26,S39,S45,S36/37/39

危险性符号

X(有害),C(腐蚀性),O(氧化)

危险性描述

R22,R41

危险品运输编号

UN 2014 5.1/PG 2

折射率

1.3350

储    存

用瓶口有微孔的塑料瓶装阴凉保存

化学品类别

无机物--过氧化物

蒸汽压

1.48mmHg ( 25 ℃,35%水溶液)

毒    性

酸碱性

弱酸性

理化性质

简介

毒害物质数据:7722-84-1(Hazardous Substances Data)

职业标准:TWA1.4毫克/立方米;STEL4.2毫克/立方米 [2] 

初中实验室制取氧气的方法:

反应物:过氧化氢

反应条件:二氧化锰(土豆块,红砖粉末)等——催化剂(加快过氧化氢的分解速率)

生成物:氧气和水

方程式:


物理性质

水溶液为无色透明液体,溶于水、醇、乙醚,不溶于苯、石油醚。

纯过氧化氢是淡蓝色的粘稠液体,熔点-0.43 °C,沸点150.2 °C,纯的过氧化氢其分子构型会改变,所以熔沸点也会发生变化。凝固点时固体密度为1.71g/cm³,密度随温度升高而减小。它的缔合程度比H2O大,所以它的介电常数和沸点比水高。

化学性质

1.氧化性



纯过氧化氢(2张)


(油画中铅白[碱式碳酸铅]会与空气中的硫化氢反应生成黑色硫化铅,就可应用过氧化氢洗涤)

原理:硫化铅→氧化铅→碱式碳酸铅

(需要碱性介质)

2.还原性 和氯气、高锰酸钾等强氧化剂反应被氧化生成氧气。

3.在10%试样液10mL中,加稀硫酸试液(TS-241)5mL和高锰酸钾试液(TS-193)1mL。应有气泡发生,且高锰酸钾的紫红色消失。对石蕊呈酸性。遇有机物易爆。 [2] 

4.取试样1g(准确至0.1mg),用水稀释至250.0mL。取此溶液25mL,加10mL稀硫酸试液(TS-241)后用0.1mol/L高锰酸钾滴定。每毫升0.1mol/L。高锰酸钾相当于过氧化氢(H2O2)1.70mg。 [2] 

5.遇有机物、受热分解放出氧气和水,遇铬酸、高锰酸钾、金属、碳酸反应剧烈。 [2]  为了防止分解,可以加入微量的稳定剂,如锡酸钠、焦磷酸钠等等。 [3] 

6..过氧化氢是一种极弱的酸:H2O2 =(可逆)=H++HO2-(Ka=2.4×10-12)。因此金属的过氧化物可以看做是它的盐。 [3] 

7.纯过氧化氢很不稳定,加热到153 °C便猛烈的分解为水和氧气。

用途

编辑

双氧水的用途分医用、军用和工业用三种,日常消毒的是医用双氧水,医用双氧水可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌,致病酵母菌,一般用于物体表面消毒。 双氧水具有氧化作用,

过氧化氢漂白机理

但医用双氧水浓度等于或低于3%,擦拭到创伤面,会有灼烧感、表面被氧化成白色并冒气泡,用清水清洗一下就可以了,过3—5分钟就恢复原来的肤色。

化学工业用作生产过硼酸钠、过碳酸钠、过氧乙酸、亚氯酸钠、过氧化硫脲等的原料,酒石酸、维生素等的氧化剂。医药工业用作杀菌剂、消毒剂,以及生产福美双杀虫剂和40l抗菌剂的氧化剂。印染工业用作棉织物的漂白剂,还原染料染色后的发色。用于生产金属盐类或其他化合物时除去铁及其他重金属。也用于电镀液,可除去无机杂质,提高镀件质量。还用于羊毛、生丝、象牙、纸浆、脂肪等的漂白。高浓度的过氧化氢可用作火箭动力助燃剂。

民用:处理厨房下水道的异味,到药店购买双氧水加水加洗衣粉倒进下水道可去污,消毒,杀菌;

3%的过氧化氢(医用级)可供伤口消毒;


注意事项

编辑

1、不得口服,应置于儿童不易触及处。

2、对金属有腐蚀作用,慎用。

3、避免与碱性及氧化性物质混合。

4、避光、避热,置于常温下保存。

5、医用的有效期一般为2个月。 [5] 

6、不得用手触摸。

使用限量

编辑

GB 2760-86:生牛乳保鲜与硫氰酸钠配合使用,限量为0.03%过氧化氢2.0ml/L加硫氰酸钠15.0ml/L。限黑龙江、内蒙地区使用,扩大使用地区时须由所在省级卫生部门报请卫生部批准并按农业部有关实施规范执行。袋装豆腐干.0.86g/L(残留量不得检出)。

FDA,§184.1.366(2000):制干酪用牛乳,0.05%;电解法乳清制造0.05%;淀粉防腐用0.15%;玉米糖浆还原S02用,0.15%;染色的干酪乳清还原用,0.05%;脂肪酸酯类乳化剂漂白用,1.25%。用后均应除去,不得残留。

食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准:过氧化氢为食品工业用加工助剂,一般应在制成最后成品之前除去,有规定食品中残留量的除外。 [2] 

毒理资料

编辑

急性毒性

LD50 4060mg/kg(大鼠经皮);LC50 2000mg/m3,4小时(大鼠吸入)

致突变性

微生物致突变:

鼠伤寒沙门氏菌

10μL/皿;大肠杆菌5ppm。姊妹染色单体交换:仓鼠肺353μmol/L。

致癌性

IARC 致癌性评论:动物可疑阳性。

危险特性

爆炸性强氧化剂。过氧化氢自身不燃,但能与可燃物反应放出大量热量和氧气而引起着火爆炸。过氧化氢在pH值为 3.5~4.5时最稳定,在碱性溶液中极易分解,在遇强光,特别是短波射线照射时也能发生分解。当加热到100℃以上时,开始急剧分解。它与许多有机物如糖、淀粉、醇类、石油产品等形成爆炸性混合物,在撞击、受热或电火花作用下能发生爆炸。过氧化氢与许多无机化合物或杂质接触后会迅速分解而导致爆炸,放出大量的热量、氧和水蒸气。大多数重金属(如铜、银、铅、汞、锌、钴、镍、铬、锰等)及其氧化物和盐类都是活性催化剂,尘土、香烟灰、碳粉、铁锈等也能加速分解。浓度超过69%的过氧化氢,在具有适当的点火源或温度的密闭容器中,会产生气相爆炸。

健康危害

编辑

侵入途径:皮肤接触、吸入、食入。

健康危害:高浓度过氧化氢有强烈的腐蚀性。吸入该品蒸气或雾对呼吸道有强烈刺激性。眼直接接触液体可致不可逆损伤甚至失明。口服中毒出现腹痛、胸口痛、呼吸困难、呕吐、一时性运动和感觉障碍、体温升高等。个别病例出现视力障碍、癫痫样痉挛、轻瘫。 [7] 

环境数据

编辑

该物质对水生生物是有毒的。

防护措施

呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,应该佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。

眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。

身体防护:穿聚乙烯防毒服。

手防护:戴氯丁橡胶手套。

其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。 [7] 

泄漏处理

迅速撤离泄漏污染人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或到家至废物处理场所处置。

废弃物处置方法:废液经水稀释后发生分解,放出氧气,待充分分解后,把废液冲入下水道。 [7] 

急救措施

皮肤接触:脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:饮足量温水,催吐,就医。

灭火方法:消防人员必须穿戴全身防火防毒服。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水冷却火场容器,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:水、雾状水、干粉、砂土。

包装注意事项:大包装:塑料桶(罐),容器上部应有减压阀或通气口,容器内至少有10%余量,每桶(罐)净重不超过50公斤。试剂包装:塑料瓶,再单个装入塑料袋内,合装在钙塑箱内。 [8] 

危险行为

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万一误饮或以双氧水灌肠,可能导致口腔或消化道的黏膜受侵蚀而导致发炎,严重时可能穿孔或出血。

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注射双氧水,将导致血栓,容易导致器官坏死,严重者可能会有生命危险。 [9] 

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一般的食品加工禁止使用双氧水。 [10] 

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法规信息

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化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB 13690-92)将该物质划为第5.1 类氧化剂。

注意事项

过氧化氢 [3]

不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。

穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。

若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。

吞食有害。

对眼睛有很严重的伤害。


常见谣言

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谣言:在做过氧化氢溶液制氧气的实验中误将高锰酸钾当成二氧化锰跟其混合,其结果是:反应速率和生成氧气的量和没有加高锰酸钾时一样

上述“习题”出自2013-2014学年江苏省盐城市东台市四灶镇中学九年级(上)月考化学试卷(1月份)第11题

驳斥:高锰酸钾可以直接与过氧化氢反应:2KMnO4+3H2O2====2KOH + 2MnO2↓ + 2H2O + 3O2↑(碱性或中性环境)[6]  [11]  ,正确的实验现象是:剧烈反应,释放的氧气量增加。从化学方程式中可以看出,3个H2O2生成3个O2,也就是氧气是完全由H2O2产生的,与高锰酸钾无关,但比自行分解出的O2要多。高锰酸钾作为氧化剂参与反应中,影响了氧气释放量。

双氧水到底有没有毒

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双氧水的学名是过氧化氢,通常说的双氧水是浓度3%的过氧化氢水溶液。它的用途广泛,但最常见的是用作消毒剂和漂白剂。双氧水为何用在食品?它有毒吗?会不会致癌 [12]  ?

【消毒能手】

过氧化氢对微生物的杀灭主要是依靠其强大的氧化作用,因此不会产生抗药性,而且它对细菌、真菌和病毒同样有效。

最常见的浓度3%的双氧水能够轻松杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、丙肝病毒等致病微生物。

即使是生命力极为顽强的细菌芽孢,用10-30%浓度的双氧水也能杀灭。

在医疗领域,它主要用于医疗器械表面消毒,也可用于口腔消毒或清洗伤口。

由于它无色无味且杀菌后几乎无残留,因此在食品工业应用也很多。

例如对乳品、果汁、啤酒、饮用水的包装、容器具和生产管线消毒,以及对水产、肉类、果蔬等食品的表面消毒。

它也可以用于奶牛奶头的冲洗、涂抹消毒,低浓度过氧化氢喷雾可以给厂房的空气和地面消毒 [12]  。

【漂白能手】

过氧化氢的氧化性能破坏天然色素,因此可以漂白纸张、织物和食品,目前全世界一半以上的过氧化氢用于纸浆和纸的漂白。

在中国,过氧化氢常用于水发制品,例如鱿鱼、蹄筋、牛肚等,在开心果、腐竹、泡椒凤爪、猪蹄等食品中也有使用。

过氧化氢能让食物颜色更洁白,还有一定的去除异味的作用。

虽然安全性并没有问题,但这个特点常常被不法分子用来以次充好。

在国外,过氧化氢的使用也存在争议。

比如意大利政府批准加工商将过氧化氢用于海产品的漂白,这样鱼肉、贝肉会更白,消费者更喜欢。

但欧盟认为这一行为是“商业欺诈”,还向意大利政府发了警告函 [12]  。

【安全吗?】

过氧化氢不稳定,很容易分解为氧气和水,因此是相当安全的。

比如研究证实,水发制品中的过氧化氢残留在浸泡过程中会逐渐消失,后续的加工也会很快将它破坏。

2004年,世界卫生组织下属专家委员会(JECFA)的评估意见认为,过氧化氢在食物中的残留水平很低,等消费者吃到嘴里的时候早已降解得差不多了,根本不足为虑,因此也不需要制定“安全摄入量”。

美国FDA也将过氧化氢列为GRAS物质(也就是相当安全),通常按生产需要量使用(也就是不限制用量)。

比如在熏青鱼和腌制鸡蛋中的最大使用量为“达到氧化及抗菌的效果”,在牛肚加工过程中的最大使用量为“达到漂白作用”。

此外,过氧化氢还可用于果蔬的清洗消毒。

浓度3%的医用双氧水即使误服一般也问题不大,但浓度30%的双氧水直接喝下去会灼伤消化道。

不过这种情况极为罕见,因为一般人根本接触不到这么高浓度的双氧水。

此外,过氧化氢在重金属盐、碱性环境和猛烈撞击时可以快速分解,甚至引发爆炸。

不过这一般发生在过氧化氢的生产、储存和运输过程中,消费者不可能遇到 [12]  。

【致癌吗?】

过氧化氢在食品中的应用至少有50多年历史,一直被认为是安全可靠的。

上世纪80年代初,科学家发现它可能损伤小白鼠的胃肠道,甚至可能有致癌性。

但是1988年,美国FDA的评估委员会经过慎重研究认为,过氧化氢致癌证据不足。

国际癌症研究机构在1999年的评估意见也认为,过氧化氢导致人和动物癌症的证据不足,归为3类物质(不太可能导致癌症的物质),同属这一类的还有茶、维生素K、铁锈等等。

有少量体外细胞实验发现过氧化氢有一定的遗传毒性,但是在动物实验中并没有发现。

这是由于动物机体有足够的的防御体系,它很难通过消化道进入体内细胞并损伤DNA。

另外也没有足够证据表明它影响动物的生殖能力