یکی از روش های تولید آب اکسیژنه به روش الکترولیز است. در این روش با دستگاه ها و مواد خاصی پر اکسید هیدروژن تولید می گردد تا در صنایع مختلف از آن استفاده شود. این ماده بسیار کاربردی است و خاصیت های بسیار زیادی دارد. مصرف سالانه پر اکسید هیدروژن بیش از ۳ میلیون تن در سال است. از این ماده برای کاربرد های غیر مصنوعی مانند تمیز کردن و سفید کردن نیز استفاده می شود. در ادامه همراه ما باشید تا مطالب بیشتری درباره این محصول و روش تولید آن در اختیار شما قرار دهیم:
فرآیند الکترولیز چیست؟
متداول ترین فرآیند های تولید آب اکسیژنه دو فرآیند اکسایش و الکترولیز هستند. از الکترولیز، محلول سولفوریک اسید ۵۰ درصد وزنی، یا از آن سولفات هیدروژن آمونیوم و محلول اسید سولفوریک، با شدت جریان زیاد، در آند پر اکسید هیدروژن، و در کاتد H۲ به دست می آید. در چنین واکنشی یون پراکسو دی سولفات تشکیل می شود که H2O2 از هیدرولیز آن حاصل به دست می آید. پر اکسید هیدروژن به دست آمده را به وسیله تقطیر در دمای بالا و فشار پایین به سرعت جدا می نمایند. پس از آن محلول رقیق آب اکسیژنه را در فشار کم تقطیر می کنند تا محلول آب اکسیژنه ۳۰ درصد وزنی به وجود بیاید. همچنین می توان به وسیله تقطیر غلظت پر اکسید هیدروژن را تا ۹۹ درصد وزنی افزایش داد.
وسایل و مواد مورد نیاز در روش تولید الکترولیز آب اکسیژنه
به طور کلی در این روش از وسایل و مواد مختلفی استفاده می شود که عبارتند از:
- لوله آزمایش
- کاغذ صافی
- دستگاه الکترولیز
- بالن ۵۰ میلی لیتر
- ارلن ۲۵۰ میلی لیتر
- بورت ۲۵ میلی لیتر
- دستگاه تبخیر در خلاء
- پر اکسید سدیم
- سولفات آمونیوم یا پتاسیم
- کربنات باریم
- اسید سولفوریک غلیظ
- پتاسیم پرمنگنات ۰/۱ نرمال
- اسید سولفوریک ۲ نرمال
- پر اکساید باریم
- اسید فسفریک
- سولفور سیانور آمونیوم
روش الکترولیز آب اکسیژنه
روش الکترولیز موجب تولید پر اکسید هیدروژن می شود. محلول سولفوریک ۵۰ درصد وزنی، نقش اصلی را در این روش ایفا می کند. با استفاده از الکترولیز محلول سولفوریک اسید و سولفات آمونیوم با تسریع شدت جریان، می توان شاهد تولید پر اکسید هیدروژن در آند و H2 در کاتد بود. آب اکسیژنه تولید شده، حاصل هیدرولیز یون پر اکسید دی سولفات است که در نهایت جدا سازی آن به کمک تقطیر در دمای بالا و فشار پایین صورت می گیرد. اکسیژن هوا مهم ترین نقش را در تبدیل آلکیل آنتراکینون به آب اکسیژنه به عهده دارد. این ترکیب با داشتن پیوند اکسیژن – اکسیژن با توجه به این که تولید آن با سختی زیادی همراه است، در بسیاری از داروخانه ها و مراکز غلظت رقیق شده بیشتر در دسترس است، که معمولاً به صورت سه درصد می باشد.
مراحل روش تولید الکترولیز آب اکسیژنه
مراحل تولید این ماده شامل موارد زیر می شود:
- در یک بالن ۵۰ میلی لیتر اسید سولفوریک ۲۰ درصد ریخته می شود و به تدریج ۱۰ گرم BaO۲ به آن اضافه می گردد. سپس باید آن را سرد کرد و سولفات باریم ته نشین شده را صاف نمود. محلول زیرین آب اکسیژنه است. به این محلول ۲۰ میلی لیتر اسید سولفوریک ۴ نرمال افزوده می شود و آن را در دستگاه تبخیر کننده در خلاء روی دمای ۷۰ درجه سانتیگراد تنظیم می نمایند. رسوب در بالن باقی می ماند و محلول آب اکسیژنه با آب در بالن بزرگ جمع می شود.
- ۳ میلی لیتر اسید سولفوریک ۴ نرمال به ۱۰ میلی لیتر این محلول اضافه و پتاسیم پرمنگنات ۰/۱ نرمال، تیتر می کنند. ارزش حجمی محلول آب اکسیژنه، از روی مقدار مصرفی پرمنگنات حاصل می شود. دوباره می توان محلول آب اکسیژنه را با دستگاه تبخیر در خلاء تغلیظ کرد. آب اکسیژنه که نسبت به آب دارای دمای جوش بالاتری است، در بالن اول باقی می ماند. در این مرحله باید ۱۰ میلی لیتر از آن برداشته شود و به وسیله پرمنگنات تیتر گردد و ارزش حجمی آن برای بار دوم تعیین شود.
- سولفات آمونیوم یا پتاسیم در ۱۰۰ میلی لیتر آب مقطر حل شود و ۰/۱ گرم سولفور سیانور آمونیوم و ۱۹ میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ به آن اضافه شود. در اینجا به خوبی محلول را هم می زنند و سپس آن را الکترولیز می نمایند.
- در لوله آزمایش ۱۰ میلی لیتر اسید فسفریک ریخته می شود و آن را در ظرف آب یخ نگهداری می کنند. سپس، پر اکسید سدیم را به آن اضافه می افزایند. پس از آن پر اکسید سدیم را به آن اضافه می کنند. اگر دستگاه تبخیر کننده در خلاء در دسترس نباشد، بدین روش عمل می کنند. آب اکسیژنه را به حجم ۱۰۰ میلی لیتر می رسانند و ۲۵ میلی لیتر از آن را با پرمنگنات ۰/۱ نرمال تیتر می کنند. سپس ارزش حجمی آب اکسیژنه را محاسبه می نمایند.
آب اکسیژنه پس از تولید چه کاربردی دارد؟
به طور کلی می توان گفت که آب اکسیژنه همه کاره است و کاربرد های بسیاری دارد. از آن در کلیه موارد بهره می برند که این موارد شامل هوا، آب، خاک و فاضلاب می شوند. گاهی نیز با عوامل دیگر برای تقویت و تسریع فرآیندها به کار گرفته می شود. آب اکسیژنه بیش تر برای از بین بردن آلاینده ها از پساب و از هوا استفاده می گردد. استفاده از این محلول رشد باکتری را مورد بحث قرار می دهد ( برای مثال رسوب زیستی در سیستم های آبی) و همچنین با افزایش اکسیژن رشد باکتری ها ( برای مثال اصلاح زیستی خاک های آلوده و آب های زیرزمینی ) را تقویت می کند.
پر اکسید هیدروژن می تواند برای تصفیه آلودگی هایی به کار گرفته شود که به آسانی اکسیده می شوند ( برای مثال آهن و سولفید ها ) و آلودگی هایی که اکسیداسیون آن ها دشوار است. ( برای مثال مواد جامد محلول، سموم دفع آفات و بنزین ) در نهایت می توان از این محلول جهت سفید کردن کاغذ، نساجی، مو و دندان، تولید مواد غذایی، مواد معدنی و پتروشیمی، ضد عفونی کردن خانه و اداره استفاده کرد. همچنین به شکل خاصی، پر اکسید هیدروژن به عنوان یک منبع تامین کننده اکسیژن برای راندن زیر دریایی های روسی مورد استفاده قرار گرفته است.
سخن پایانی
شما در این مطلب با روش تولید آب اکسیژنه آشنا شدید. اما ذخیره سازی این ماده شیمیایی اهمیت بسیار زیادی دارد. پس از تولید پر اکسید هیدروژن، این ماده شیمیایی، باید در مکان های خنک، خشک، دور از مواد قابل اشتعال و مجهز به دستگاه تهویه مناسب نگهداری شود. همچنین بهتر است این مواد در ظروف غیر واکنش پذیر مثل شیشه یا استیل ضد زنگ نگهداری کنید.
پیشنهاد ما:فروش آب اکسیژنه ۳۵%
