氧化氢
取自 食品百科全书
氧化氢
常见物质一：氢氧根（化学式：OH-）是一种负价的根，能和氢离子（H+）结合成水分子。根据阿累尼乌斯提出的酸碱离子理论作出的定义，在水中电离出的阴离子仅为氢氧根的物质即为碱。
常见物质二：氧化氢是水。
常见物质三：双氧水。俗称双氧水，分子式H2O2，是除水外的另一种氢的氧化物。化学性质不稳定，一般以30%或60%的水溶液形式存放。过氧化氢有很强的氧化性，且具弱酸性。
纯过氧化氢是淡蓝色的粘稠液体，熔点-0.7°C，沸点150°C。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。纯过氧化氢比较稳定，若加热到153°C便猛烈的分解为水和氧气。
过氧化氢可溶于乙醇、乙醚，不溶于苯。对有机物有很强的氧化作用，一般作为氧化剂使用。
体内的过氧化氢酶（Catalase）可以催化双氧水的分解反应，使其释放出氧气，转化为对机体无毒的水：
发现于1818年，L.J.Thenard发现水系无机物、有机物在自动氧化时，或者在生物体内呼吸氧气时，在生成水之前会生成过氧化氢。
制备技术，1950年代以前采用电解法制备过氧化氢。1953年，杜邦公司采用蒽醌法制备，以烷基蒽醌如2-乙基蒽醌为媒介物，循环氧化还原制得。现在世界各国基本上都是用这一技术。
反应氧化电位V ：氟气 3.0；羟基自由基 2.8 ；臭氧 2.1 ；过氧化氢 1.8 ；高锰酸钾 1.7 ；二氧化氯 1.5 ；氯气 1.4 ；过氧化氢是非常强的氧化剂，它和其它氧化剂的标准电极电势值列在右面，值越高代表氧化性越强：
分解反应，过氧化氢可自发分解歧化生成水和氧气：重金属离子Fe2+、Mn2+、Cu2+等对过氧化氢的分解有催化作用。过氧化氢在酸性和中性介质中较稳定，在碱性介质中易分解。用波长为320～380nm的光照射会使过氧化氢分解速度加快，故过氧化氢应盛于棕色瓶中并放在阴凉处。
一般使用的双氧水中都会含有一定量的稳定剂，以减少过氧化氢的分解。常用的稳定剂包括：锡酸钠、焦磷酸钠和有机亚磷酸酯。
氧化还原反应，过氧化氢可在水溶液中氧化或还原很多无机离子。用作还原剂时产物为氧气，用作氧化剂时产物为水。例如酸性溶液中，过氧化氢可将Fe2+氧化为Fe3+：
与过氧化氢作用，亚硫酸根（SO32−）可被氧化为硫酸根（SO42−），高锰酸钾在酸性溶液中会被还原为Mn2+。由于标准电极电势的缘故，反应在不同pH环境下进行的方向可能不同，如碱性溶液中，过氧化氢会将Mn2+氧化为MnIV，以MnO2形式生成。
过氧化氢还原次氯酸钠的反应可用于在实验室中制备氧气：有机化学中，过氧化氢常用作氧化剂，可将硫醚氧化为亚砜。甲基苯基硫醚与其反应时，会被氧化为甲基苯基亚砜，以甲醇作溶剂或三氯化钛催化，产率为99%：
过氧化氢的碱性溶液可用于富电子烯烃（如丙烯酸）的环氧化反应，以及在硼氢化-氧化反应第二步中氧化烷基硼至醇。
生成过氧化物，过氧化氢与很多无机或有机化合物反应时，过氧链保留并转移到另一分子上，生成新的过氧化物：过氧化氢在低温下与铬酸或重铬酸盐酸性溶液反应时，会生成不稳定的蓝色过氧化铬CrO(O2)2，可用乙醚或戊醇萃取。水溶液中过氧化铬很快分解为氧气和含铬离子。
过氧化氢与硼砂反应会生成过硼酸钠，可用作消毒剂：过氧化氢可生成很多含有O22-过氧根离子的无机盐类，其中比较重要的如过氧化钙、过氧化钠和过氧化镁。 与羧酸（RC=O-OH）反应，生成具氧化性的过氧酸（RC=O-O-OH），可用于烯烃环氧化反应等用途。与丙酮反应生成炸药三过氧化三丙酮（TATP），与臭氧反应生成三氧化二氢，与尿素反应生成过氧化尿素。
过氧化氢与三苯基氧化膦生成酸碱加合物，有些反应中用作过氧化氢的等同试剂。
碱性，与水相比，过氧化氢的碱性要弱得多，只有与很强的酸反应才会生成加合物。超强酸HF/SbF5可将过氧化氢质子化，生成含[H3O2]+离子的产物。
应用，一般低浓度（如3%）的过氧化氢，主要用于杀菌及其它医疗用途。至于较高浓度者（大于10%），则用于纺织品、皮革、纸张、木材制造工业，作为漂白及去味剂。过氧化氢也是染发剂的成份之一，还用作合成有机原料（邻苯二酚）的材料，医药、金属表面处理剂，聚合引发剂等。还可用作火箭推进剂。
[用于纺织品]过氧化氢无疑是纺织工业用途最广的漂白剂。它具有许多优点：使用方便；在缩短处理时间方面有潜力；将废水排放问题最小化；保护纯纺和混纺织物纤维的质量；高且极为稳定的白度。
[用于纸浆和纸]过氧化氢通常用于增白、去木质作用和控制环境污染。过氧化氢广泛用于化学纸浆的ECF（基本无氯）和TCF （完全无氯）的漂白处理，从而减少漂白过程对环境的影响，提高设备的使用效率并且在某些情况下提高纸浆厂的产能。漂白机械纸浆时结合烧碱使用过氧化氢可获得高且稳定的光泽度，更高的强度以及更好的光学性能，同时又可保持高收率。过氧化氢适用于各种再生纸处理，包括浮洗脱墨、浮洗脱墨和单一油墨分散工艺。
[用于化工业]过氧化氢广泛用于工业规模的无机和有机化工产品的生产。过氧化氢是一种液体，很容易和其他试剂混合。种类繁多的过氧系已被应用于一系列烯族产品的环氧化。某些象ESBO（环氧化豆油）或己二酸（俗称肥酸）这类应用即是长期以来已经确立的过氧产品的应用实例。在化工行业,过氧化氢的氧化应用范围包括醇类、酮类、醛类、芳族侧链、芳族亲核以及包含氮（胺）或硫和卤化氢的有机化合物。过氧化氢广泛应用于酚到氢醌和邻苯二酚的羟基化。采用过氧化氢合成己内酰胺可以替代传统工艺路线,它的明显优势在于能够彻底除去副产品硫酸铵。有机和无机过氧化物的生成是建立在盐（碳酸盐、硫酸盐、硼酸盐）、有机醇、芳族醛、羟酸和酯与过氧化氢反应的基础之上的。化学提纯在化工行业内不同的领域占用十分重要的位置。在此，过氧化氢被广泛用于除色、除味、除去少量的化学污染物或上述混合物。采用这种方法处理的产品种类有石油产品、表面活性剂、天然油、动植物油、蜡、天然糖和相关复合物、合成聚合物、粘土、滑石和矿物、无机盐和酸。
[对环境影响]含氢过氧化物，尤其是过氧化氢，能够通过氧化作用消灭许多在废物、废水或废气中最常见的污染物，使这些废弃物变得无害或易于生物降解。以其独一无二的性能组合，过氧技术经常能为污染问题提供经济而又高效的解决方案。这类技术被广泛用于水处理、气体洗涤和土壤整治。就含有硫化物的废水而言，用过氧化氢处理确实能带来显著的好处。因为这是一种清洁工艺，它可以使废水经处理后能被再利用或能够被排放而不会对环境造成伤害。
[用于脱氯处理]相对于依赖二氧化硫的惯常方法，用过氧化氢是一种很有吸引力的替代方法。
[氰化物解毒]氰化物是已知的毒性最大而且毒性发作很快的剧毒物之一，对于人类和野生生命都是一种严重的威胁。然而，氰化物被广泛用于工业生产。采矿和电镀等行业含氰化物的排放已经引起公众和立法部门的注意。因此，氰化物的解毒成了一种必不可少的处理工艺。这种工艺或采用过氧化氢，或采用卡罗氏酸（过氧化氢和硫酸的混合液）。
[无菌包装]采用H2O2对无菌包装容器进行消毒处理可以延长食品类产品的保质期，使之符合卫生条例的要求。苏威公司开发了若干种专门用于对牛奶、果汁和其他食品的容器消毒的喷淋和浸浴技术。
[其他应用]过氧化合物也广泛用于下列行业领域：医院、洗衣房、食品加工、饮用水、冷却水等的消毒灭菌或清洁处理；金、铜、锌和其他金属开采过程中的萃取或提纯；日用消费品如家用清洁或洗涤液和个人护理产品的配制或消毒灭菌；棉织品、羊毛、皮革 和合成纤维等纺织纤维的漂白和处理。
