过氧化钠生产工艺及应用范围的可行性研究

第一节  过氧化钠的简介

过氧化钠是钠在氧气或空气中燃烧的产物之一，纯品过氧化钠为白色，但一般见到的过氧化钠呈淡黄色，原因是反应过程中生成了少量超氧化钠（NaO2，为淡黄色）。过氧化钠易潮解、有腐蚀性，应密封保存。过氧化钠具有强氧化性，可以用来漂白纺织类物品、麦杆、纤维等。 （ 可行性 研究 ）

第二节 过氧化钠的生产工艺

方法一

工业上制备过氧化钠的方法是将钠在铝盘上加热至熔化  ，通入一定量的除去二氧化碳的干燥空气，维持温度在453-473K之间，钠即被氧化为氧化钠，进而增加空气流量并迅速提高温度至573-673K（这里“K”是指开氏温度），即可制得过氧化钠。

其化学反应方程式为：

4Na+O2= 2Na2O

2Na2O+O2= 2Na2O2 [2] 

方法二

纯净的Na2O2·82H2O是用饱和NaOH(纯级)溶液与42%H2O2混合制得：

2NaOH+H2O2→Na2O2+2H2O（0℃） 

第三节  过氧化钠的 物理性质

物理性质

过氧化钠为白至淡黄色的粉末状固体，易吸潮，溶于乙醇、水和酸（本质是与其发生反应），难溶于碱。燃烧法制备的过氧化钠其中常含有10%的超氧化钠而显淡黄色，密度为2.805g/cm3，熔点为460℃  ，沸点675℃。其水合物有Na2O2‧2H2O和Na2O2‧8H2O两种。 

化学性质

过氧化钠是离子化合物，其中氧元素显-1价，钠元素显+1价，

可以把过氧化钠溶解在低温的硫酸中，然后减压蒸馏即可得到过氧化氢（H2O2）：

过氧化钠可与水、酸反应，生成氢氧化钠和过氧化氢（过氧化氢会分解成水和氧气），也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。

过氧化钠还能氧化一些金属。例如，熔融的过氧化钠能把铁氧化成高铁酸根（FeO42-）；能将一些不溶于酸的矿石共熔使矿石分解。

在碱性环境中，过氧化钠可以把化合物中+3价的砷（As）氧化成+5价，把+3价的铬（Cr）氧化成+6价。利用这个反应可以将某些岩石矿物中的+3价铬除去。还可以在一般条件下将有机物氧化成乙醇和碳酸盐，也可以与硫化物和氯化物发生剧烈反应。

过氧化钠还具有漂白性，原因是过氧化钠与水反应过程中会生成过氧化氢（H2O2），由于过氧化氢具有强氧化性，会将部分试剂如品红等漂白，所以将过氧化钠投入酚酞溶液中酚酞先变红后褪色，这个过程是不可逆的。

第四节  过氧化钠的作用

可做供氧剂，强氧化剂，具有漂白性。

1.它能与CO2作用，放出O2。

2Na2O2+ 2CO2 = 2Na2CO3+O2

根据这个性质，可将它用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合，将人们呼出的CO2再转换成O2，以供呼吸之用。

2.过氧化钠可用来除去O2中的H2O和CO2杂质。

3.过氧化钠还可以用于消毒、杀菌和漂白等，在工业上常用做漂白剂、杀菌剂、消毒剂、去臭剂、氧化剂等。

4.熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂，可以把Fe氧化为高铁酸根，甚至可以在常温下把有机物转化为碳酸盐。

可用于制过氧化氢，过程如下。

①用磷酸或磷酸二氢钠将过氧化钠水溶液中和至PH：9.0～9.7，使 生成磷酸氢钠和过氧化氢的水溶液。

②使所说的磷酸氢钠和过氧化氢水溶液冷却到+5～－5℃，从而使绝 大部分磷酸氢钠以十水磷酸氢钠水合物形式析出。

③在离心分离器中对含有磷酸氢钠水合物和过氧化氢水溶液混合物进行分离，从而使磷酸氢钠水合物结晶从含少量磷酸氢钠的过氧化氢水溶液中分离出来。

④将所说的含少量磷酸氢钠的过氧化氢水溶液在蒸发器中蒸发，得到含过氧化氢和水的蒸汽，而含过氧化氢的磷酸氢钠浓盐溶液从底部流出并返回中和槽。

⑤将所说 的含过氧化氢和水的蒸汽在分馏塔中进行减压分馏，得到约30%过氧化氢。

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