资源描述：
《过氧化氢的分解反应.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第22卷第2期河池师专学报(自然科学版)Vol.22No.22002年6月JOURNALOFHECHINORMALCOLLEGE(NATURALSCIENCES)Jun.2002①过氧化氢的分解反应(1)(2)吴洪达黄映恒(1)(2)(广西工学院轻工化工系广西柳州545006河池师专化生系广西宜州546300)【摘要】本文综述过氧化氢分解反应的热力学性质、动力学性质、分解反应机理以及影响分解反应的因素等方面的研究现状。【关键词】过氧化氢分解反应机理【中图分类号】O643.36【文献标识码】A【文章编号】1005-765(2002)02—0027—04过氧化氢作为一种“
2、绿色”试剂,可扮演氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氧剂、聚合物引发剂和齐联剂等角色,广泛用于化工、纺织、造纸、军工、电子、航天、医药、食品、建筑及环境保护等行业。由于过氧化氢分子结构的〔1、2、3〕低对称性及过氧键的存在,造成氧化氢分子在自分解作用。已经证实,许多金属离子对过氧化氢分解〔4〕作用有影响,一些过渡金属和金属氧化物会催化过氧化氢分解,,此外,过渡金属多核氧合物、螯合物也对〔5、6、7〕〔8〕过氧化氢分解有催化作用。近年来,过氧化氢酶催化分解过氧化氢的研究也十分活跃,这一领域的.研究对于消除生物体代谢过程中的伴生物HO,延缓衰老、防止癌变及其它疾病有重要作用。总之
3、,研究过氧化氢的分解机理及探讨影响过氧化氢分解速度的因素具有重要意义。1过氧化氢分解的热力学性质及动力学性质<-1过氧化氢分解的表观反<应为:2H2O2v2H2O+O2,摩尔反应焓变△rHm(298.15K<)=-198KJ·mol,摩-1尔反应吉布斯函数变△rGm(298.15K)=-160.77KJ·mol,标准平衡常数K=1.067,分解压P=106.7KPa,所以,纯过氧化氢在常温常压下(空气中)可自行分解。但过氧化氢分解活化能约为220KJ·mol,故低温、避光、无催化剂存时的分解速率并不大。实验证实,30℃下,纯过氧化氢或高纯度过氧化氢溶液的分解率约为1%
4、P每年,100℃下,分解率为2%P每天。但是,在催化剂作用下,过氧化氢分速率变化较复杂。研究表明,过氧化氢分解速率不仅与温度有关,还与催化剂种类、催化剂浓度、溶剂性质及溶液酸度等因素有关。2过氧化氢分解反应机理关于过氧化氢分解机理的论述主要存在两种观点,即“自由基团”机理和“配合物”机理。2.1光催化分解机理过氧化氢被波长320～380mm的光照射时,通常认为会发生游离基链式分解反应,即:hrH2O22HO·H2O2+HO·HOO·+H2OHO·+HOO·O2+H2O〔15〕2.2碱催化过氧化氢分解机理一般认为碱性条件下,过氧化氢按下式机理分解:n--H2O2+OHH
5、OO+H2O--H2O2+HOOO2+OH+H2O①〔收稿日期〕2002—03—20〔作者简介〕吴洪达(1958—),男,广西罗城人,广西工学院副教授。27--由于第一步是可逆反应,增加OH离子浓度有利于HOO离子的形成,从而加速分解反应。表1过氧化氢在各种催化剂作用下分解时的活化能-1催化剂种类活化能EaPKJ·mol参考文献Fe(NH4)(SO4)290.37〔9〕H4(PMo11V1O40)97.49〔9〕H5(PMo10V2O40)91.63〔9〕H6(PMo9V3O40)91.21〔9〕H7(PMo8V4O40)102.93〔9〕H6+x(P2MO18-xV
6、xO6x),x=2,3,489〔9〕K2Cr2O747.06〔11〕-Fe(3)(DCTA)59.65〔7〕-Fe(3)(EDTA)45.81〔12〕2+Mn(Phen)348.09〔13〕Co(TPPSr)23.9〔14〕162.3金属离子催化过氧化氢分解反应机理实验表明,金属离子促进过氧化氢分解反应是基于产生活泼性很强的游离基所致。其反应过程如下:n+-(n+1)+H2O2+MHO·+HO+MH2O2+OH·HOO·+H2O(n+1)+n+HOO·+MO2+H+M2.4金属离子络合物催化过氧化氢反应机理-以乙二醇二乙醚二胺四乙酸铁,〔Fe(3)(EGTA)〕,催化
7、过氧化氢分解反应为例,其机理可能如下:-+H2O2HO2+H(1)--2-〔Fe(3)(EGTA)〕+HO2〔Fe(3)(EGTA)(HO2)〕(2)2-2-·〔Fe(3)(EGTA)(HO2)〕〔Fe(2)(EGTA)+HO2〕(3)-·2-+〔Fe(3)(EGTA)〕+HO2〔Fe(2)(EGTA)+O2+H〕(4)2---〔Fe(2)(EGTA)〕+H2O2〔Fe(3)(EGTA)〕+HO·+HO(5)2---〔Fe(2)(EGTA)〕+HO·〔Fe(3)(EGTA)〕+HO(6)·HO·+HO2H2O+O2(7)其中反应式(1)、(2)、(3
