基本介紹
方程式,操作步驟,氧氣作用,二氧化錳,過氧化氫,權利要求,
方程式
2H2O2---MnO2--- 2H2O+O2↑（此處二氧化錳為催化劑，但也是參與反應）
2KMnO4---△---K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3----△MnO2----2KCl+3O2↑（此處二氧化錳為催化劑也參與反應）
操作步驟
裝置選擇
- 用過氧化氫制氧氣選乙裝置:液體與固體不加熱制氣體（實驗室常用說法：固液常溫型）
高錳酸鉀製取氧氣
步驟：查—裝—定—點—收—離—熄
查----檢查裝置的氣密性
高錳酸鉀製取氧氣實驗示意圖
高錳酸鉀製取氧氣實驗示意圖裝----裝藥品
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)
離----把導管從水槽中取出（如果使用向上排空氣法，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
注意點
①試管口略向下傾斜：防止冷凝水倒流回試管底部炸裂試管；
③鐵夾夾在離管口約1/3處；
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，先移走導管，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；
過氧化氫（雙氧水）制氧氣
步驟:查---裝---收
過氧化氫（雙氧水）制氧氣實驗示意圖裝---裝藥品，先裝固體，後裝液體（防止液體飛濺）
收---收集氣體（同上高錳酸鉀收集法）
注意點
①長頸漏斗的頸部應在液面以下（液封）：防止氣體從長頸漏斗泄露，可用分液漏斗代替（可控制反應速率）；
②導管應稍露出橡皮塞：便於氣體排出。
氧氣檢驗
檢驗方法：
檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶內，如果木條復燃，證明是O2。
驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶瓶口，如果木條復燃，證明O2已滿。
排水法：
當集氣瓶瓶口冒氣泡時（剛開始排出的是試管中的空氣，等氣泡連續均勻冒出時，才是純氧）
實驗室製取氧氣是初級化學的一個實驗，通常二氧化錳是催化劑，實驗完畢後，可以用過濾法回收。
向上排氣法 （O2密度大於空氣）
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：
加熱
二氧化錳
加熱
制氧口訣
二氧化錳氯酸鉀；混和均勻把熱加。
制氧裝置有特點；底高口低略傾斜。
氧氣作用
氧是心臟的“動力源”
氧氣噴泉
隨著人們對新鮮氧氣的需求願望與日俱增，在美國洛杉磯等大城市，一種氧氣噴泉吧隨之設立。在氧氣噴泉吧里，人們手持透明氧氣罐，其上插上了精巧的外接吸收裝置，輕輕一吸，罐內的純氧即噴涌而出。帶著檸檬或其他香味的氧氣可連續輸送20分鐘。除此之外，美國其他與氧有關的產品不斷湧現，如各種含氧水、含氧汽水、含氧膠丸等。新興的氧氣消費，已形成一股新潮流。
增加吸氧量可減少術後感染及止吐
美國的《新英格蘭醫學雜誌》發表過一項新的研究成果。奧地利、美國及澳大利亞的麻醉醫師報告，只要在手術中和手術後給病人增加吸氧量，病人術後感染危險將降低一半。因為增氧可以提高免疫系統的免疫能力，可為患者的“免疫大軍”提供更多“彈藥”，殺死傷口部位的細菌。
這項研究是在奧地利維也納和德國漢堡醫院的500名患者身上進行。其過程是：在整個手術期間和術後兩個小時，為第一組250名患者實施含30%氧的麻醉，另一組250名患者在同一時間內接受含80%氧的麻醉。結果第一組手術後有28人感染，而第二組手術後只有13人感染。
麻醉病人在術後發生噁心或嘔吐頗為常見，病人感到非常難受。進行此項研究的麻醉師說，增加吸氧比使用的所有止吐藥效果更為明顯，且無危險和價格低廉。氧氣防止嘔吐的機制可能是防止腸道局部缺血，從而阻止催吐因子的釋放。但完全用氧而不用一氧化氮是不可取的，因為這有可能使病人在手術中覺醒。
高壓氧制服突發性耳聾
據友誼醫院高壓氧科主任介紹，高壓氧不僅能改善內耳聽覺器官的缺氧狀態，而且還能改善內耳血液循環即組織代謝，促進聽覺功能的恢復。一旦患了突發性耳聾，應立即去醫院高壓氧科，因為高壓氧對突發性耳聾的療效常取決於最初的治療時間，一般在發病後三天之內（最遲不應超過一周）治療效果最佳。
高壓氧治療牙周病效果好
牙周病指的是牙齦、牙周膜和牙槽骨的炎症、變形、萎縮，最後導致牙齒鬆動、脫落的一種慢性進行性疾病。患了牙周病會有牙齦充血、紅腫、出血，牙齦溝加深，形成了牙周炎，牙周袋溢膿，有口臭，牙齒鬆動，並常伴有牙齦退縮。
牙周病的常規治療效果並不理想。醫務工作者用高壓氧治療牙周病，取得了良好的療效。高壓氧治療牙周病可提高牙周病局部組織的氧含量和氧的彌散距離，促進側枝循環的重建，改善局部循環。血管收縮效應可緩解局部腫脹。另外，高壓氧還能有效地抑制細菌，尤其是厭氧菌的生長繁殖，改善牙周組織的供血、供氧，促進新陳代謝，以利於局部組織的修復，達到抗炎、消腫、止血和除臭的目的。
中老年需要補氧
缺氧一般分為兩種：一種是體外缺氧，一種是體內缺氧： 體外缺氧：主要是因為外部原因造成的缺氧。人處在一個缺少氧氣的環境裡，如陰天氣壓低，高原地區，環境污染地區以及寫字樓、商場、地下室等都容易造成體外缺氧。 體內缺氧：是指人體自身的原因，導致吸入氧氣的不足，與一些老年病、工作節奏快等原因有關。如呼吸系統疾病（氣管炎、哮喘、肺氣腫、肺心病、肺部感染等）；血液循環不好（各種心臟疾病，腦供血不足、腦梗、脈管炎、靜脈曲張等）。長期處於體內缺氧狀態，人體各個組織供氧不足，加速了身體的衰竭，甚至引發中風等意外，直接威脅到生命的安全。
中老年缺氧的症狀表現：
1、輕度缺氧：常常打哈欠，手腳冰涼，在大商場、地下設施內感到胸悶氣短，心慌、喘氣急促。
2、中度缺氧：爬樓梯兩層以上胸悶氣短、喘氣急促；口臭、胃酸過多、便秘、皮膚乾燥、睡眠不足、多夢易醒，注意力不集中，臉色蒼白，心情緊張後頭屑增多，出虛汗、視力下降，血壓、血脂、血糖偏高，抵抗力減弱，易患感冒。
過度吸氧的負作用
早在19世紀中葉，英國科學家保爾·伯特首先發現，如果讓動物呼吸純氧會引起中毒，人類也同樣。人如果在大於0.05 MPa（半個大氣壓）的純氧環境中，對所有的細胞都有毒害作用，吸入時間過長，就可能發生“氧中毒”。肺部毛細管屏障被破壞，導致肺水腫、肺淤血和出血，嚴重影響呼吸功能，進而使各臟器缺氧而發生損害。在0.1 MPa（1個大氣壓）的純氧環境中，人只能存活24小時，就會發生肺炎，最終導致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2 MPa（2個大氣壓）高壓純氧環境中，最多可停留1.5小時 ~ 2小時，超過了會引起腦中毒，生命節奏紊亂，精神錯亂，記憶喪失。如加入0.3 MPa（3個大氣壓）甚至更高的氧，人會在數分鐘內發生腦細胞變性壞死，抽搐昏迷，導致死亡。
此外，過量吸氧還會促進生命衰老。進入人體的氧與細胞中的氧化酶發生反應，可生成過氧化氫，進而變成脂褐素。這種脂褐素是加速細胞衰老的有害物質，它堆積在心肌，使心肌細胞老化，心功能減退；堆積在血管壁上，造成血管老化和硬化；堆積在肝臟，削弱肝功能；堆積在大腦，引起智力下降，記憶力衰退，人變得痴呆；堆積在皮膚上，形成老年斑。
二氧化錳
概述
二氧化錳 MnO2
一種兩性氧化物.它是一種常溫下非常穩定的黑色或棕色粉末狀固體 為軟錳礦的主要成分，密度5.0g/cm3 不溶於水，是最重要的一種錳的氧化物。氧化錳粉塵可引起人的錳塵肺。高價錳氧化物，不論侵入機體的途徑，其毒性作用對大腦有損傷。
大量用於煉鋼，並用於制玻璃，陶瓷，搪瓷，乾電池以及用作催化劑等
可作為乾電池的去極化劑。存實驗室常利用它的氧化性，與濃鹽酸(HCl)混合加熱製備氯氣(Cl2)：
MnO2 + 4HCl(濃) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
另也可作為催化劑與過氧化氫、氯酸鉀等反應產生氧氣。
通過加熱高錳酸鉀可以製得。
做催化劑與氯酸鉀反應時並不是單純的催化，而是會與原物質反應，最後又生成了二氧化錳
二氧化錳不能和稀鹽酸反應.濃鹽酸中H+和Cl-的濃度大，還原性強，在加熱條件下能被MnO2氧化，生成Cl2；隨反應進行，H+和Cl-的濃度逐漸減小，還原性逐漸減弱，當達到一定程度時，MnO2就不可以氧化Cl-了。因此二氧化錳和稀鹽酸不會反應。在熱濃硫酸中放出氧而成硫酸錳。與苛性鈉和氧化劑共熔生成錳酸鹽。能溶於丙酮
用於有機物的合成
二氧化錳在有機化學之中十分有用。被用於氧化物的二氧化錳的形態不一，因為二氧化錳有多個結晶形態，化學式方面可以寫成MnO2-x(H2O)n，其中x介乎0至0.5之間，而n可以大於0。二氧化錳可在不同pH下的高錳酸鉀(KMnO4)和硫酸錳(MnSO4)的反應之中產生。啡色的二氧化錳沈澱物很乾和很活躍。最有效的有機溶劑包括芳香性物質、氯化碳、醚、四氫呋喃和酯類等。
其中一個二氧化錳專用的化學反應是將醇類轉化為酮類。即使該醇類中有雙鍵，也不會被二氧化錳所氧化：
cis-RCH=CHCH2OH + MnO2 → cis-RCH=CHCHO + H2O + MnO
當中的產物即使有多活躍也不會再被氧化。二醇類可被二氧化錳氧化為二酮。其他二氧化錳的反應極之多，可用在氧化出胺、芳香物和三醇等。
其他用途舉例如下
二氧化錳亦可以用做過氧化氫(H2O2)的分解。其催化效果如下：
2H2O2 + 2MnO2 = 2MnO3 + 2H2O
2MnO3 = 2MnO2 + O2↑
二氧化錳也被用作顏料、有色玻璃等。
過氧化氫
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
化學方程式： 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
相對分子質量：34
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。
主要用途
在不同的情況下可有氧化作用或還原作用。可用氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氯劑，並供火箭燃料、有機或無機過氧化物、泡沫塑膠和其他多孔物質等。
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。
危險特性
爆炸性強氧化劑。過氧化氫本身不燃，但能與可燃物反應放出大量熱量和氧氣而引起著火爆炸。過氧化氫在pH值為3.5～4.5時最穩定，在鹼性溶液中極易分解，在遇強光，特別是短波射線照射時也能發生分解。當加熱到 100℃以上時，開始急劇分解。它與許多有機物如糖、澱粉、醇類、石油產品等形成爆炸性混合物，在撞擊、受熱或電火花作用下能發生爆炸。過氧化氫與許多無機化合物或雜質接觸後會迅速分解而導致爆炸，放出大量的熱量、氧和水蒸氣。大多數重金屬（如鐵、銅、銀、鉛、汞、鋅、鈷、鎳、鉻、錳等）及其氧化物和鹽類都是活性催化劑，塵土、香菸灰、碳粉、鐵鏽等也能加速分解。濃度超過74%的過氧化氫，在具有適當的點火源或溫度的密閉容器中，能產生氣相爆炸。
作用是什麼
雙氧水是一種每個水分子裡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：將臉用洗面乳洗乾淨後，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，可在脫毛後，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
雙氧水的危害性
過氧化氫溶液，俗稱雙氧水，為無色無味的液體，添加入食品中可分解放出氧，起漂白、防腐和除臭等作用。因此，部分商家在一些需要增白的食品如：水發食品的牛百葉和海蜇、魚翅、蝦仁、帶魚、魷魚、水果罐頭、和麵製品等的生產過程中違禁浸泡雙氧水，以提高產品的外觀。少數食品加工單位將發霉水產乾品經浸泡雙氧水處理漂白重新出售或為消除病死雞、鴨或豬肉表面的發黑、淤血和霉斑，將這 些原料浸泡高濃度雙氧水漂白，再添加人工色素或亞硝酸鹽發色出售。過氧化氫可通過與食品中的澱粉形成環氧化物而導致癌性，特別是消化道癌症。另外，工業雙氧水含有砷、重金屬等多種有毒有害物質更是嚴重危害食用者的健康。FAO和WHO根據其毒性試驗報告規定，過氧化氫僅限於牛奶防腐的緊急措施之用。我國《食品添加劑使用衛生標準》亦規定雙氧水只可在牛奶中限量使用，且僅限於內蒙古和黑龍江兩地，在其它食品中均不得有殘留。
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，塑膠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膠軟管延長至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、塑膠網、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、出口用的塑膠軟管後再接至集液總管，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 後再對含有少量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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權利要求
（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。
實驗室製取氧氣的三種方法