હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું રાસાયણિક સૂત્ર H2O2 છે, જે સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ તરીકે ઓળખાય છે. દેખાવ એ રંગહીન પારદર્શક પ્રવાહી છે, તે એક મજબૂત ઓક્સિડન્ટ છે, તેનું જલીય દ્રાવણ તબીબી ઘાના જીવાણુ નાશકક્રિયા અને પર્યાવરણીય જીવાણુ નાશકક્રિયા અને ખોરાકના જીવાણુ નાશકક્રિયા માટે યોગ્ય છે. સામાન્ય સંજોગોમાં, તે પાણી અને ઓક્સિજનમાં વિઘટન કરશે, પરંતુ વિઘટન દર અત્યંત ધીમો છે, અને ઉત્પ્રેરક - મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ અથવા શોર્ટ-વેવ રેડિયેશન ઉમેરીને પ્રતિક્રિયાની ગતિ ઝડપી થાય છે.
ભૌતિક ગુણધર્મો
જલીય દ્રાવણ એ રંગહીન પારદર્શક પ્રવાહી છે, જે પાણી, આલ્કોહોલ, ઈથરમાં દ્રાવ્ય અને બેન્ઝીન અને પેટ્રોલિયમ ઈથરમાં અદ્રાવ્ય છે.
શુદ્ધ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ એ -0.43 ° સેના ગલનબિંદુ સાથે અને 150.2 ° સેના ઉત્કલન બિંદુ સાથે આછો વાદળી ચીકણું પ્રવાહી છે. શુદ્ધ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ તેના પરમાણુ ગોઠવણીને બદલશે, તેથી ગલનબિંદુ પણ બદલાશે. ઠંડું બિંદુ પર ઘન ઘનતા 1.71 g/ હતી, અને તાપમાન વધવાથી ઘનતામાં ઘટાડો થયો હતો. તે H2O કરતાં વધુ પ્રમાણમાં જોડાણ ધરાવે છે, તેથી તેનો ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક અને ઉત્કલન બિંદુ પાણી કરતાં વધારે છે. શુદ્ધ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ પ્રમાણમાં સ્થિર છે, અને જ્યારે તે 153 ° સે સુધી ગરમ થાય છે ત્યારે તે પાણી અને ઓક્સિજનમાં હિંસક રીતે વિઘટિત થાય છે. તે નોંધવું યોગ્ય છે કે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડમાં કોઈ ઇન્ટરમોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન બોન્ડ નથી.
હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ કાર્બનિક પદાર્થો પર મજબૂત ઓક્સિડેશન અસર ધરાવે છે અને સામાન્ય રીતે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
રાસાયણિક ગુણધર્મો
1. ઓક્સિડેટીવ
(ઓઇલ પેઇન્ટિંગમાં સફેદ લીડ [બેઝિક લીડ કાર્બોનેટ] હવામાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને બ્લેક લીડ સલ્ફાઇડ બનાવે છે, જેને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડથી ધોઈ શકાય છે)
(આલ્કલાઇન માધ્યમની જરૂર છે)
2. ઘટાડવું
3. 10% નમૂનાના દ્રાવણના 10 મિલીમાં, 5 મિલી પાતળું સલ્ફ્યુરિક એસિડ ટેસ્ટ સોલ્યુશન (TS-241) અને 1 મિલી પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ ટેસ્ટ સોલ્યુશન (TS-193) ઉમેરો.
ત્યાં પરપોટા હોવા જોઈએ અને પોટેશિયમ પરમેંગેનેટનો રંગ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. તે લિટમસ માટે એસિડિક છે. કાર્બનિક પદાર્થોના કિસ્સામાં, તે વિસ્ફોટક છે.
4. 1 ગ્રામ સેમ્પલ લો (0.1 મિલિગ્રામ સુધી સચોટ) અને 250.0 મિલી પાણીથી પાતળું કરો. આ સોલ્યુશનમાંથી 25 મિલી લેવામાં આવ્યું હતું, અને 10 મિલી પાતળું સલ્ફ્યુરિક એસિડ ટેસ્ટ સોલ્યુશન (TS-241) ઉમેરવામાં આવ્યું હતું, ત્યારબાદ 0.1 mol/L પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ સાથે ટાઇટ્રેશન કરવામાં આવ્યું હતું. 0.1 mol/L પ્રતિ મિલી. પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ 1.70 મિલિગ્રામ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (H 2 O 2 ) ને અનુરૂપ છે.
5. કાર્બનિક પદાર્થો, ગરમી, ઓક્સિજન અને પાણીની મુક્તિના કિસ્સામાં, ક્રોમિક એસિડના કિસ્સામાં, પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ, મેટલ પાવડર હિંસક રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે. વિઘટન અટકાવવા માટે, સોડિયમ સ્ટેનેટ, સોડિયમ પાયરોફોસ્ફેટ અથવા તેના જેવા સ્ટેબિલાઇઝરનો ટ્રેસ જથ્થો ઉમેરી શકાય છે.
6. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ એ ખૂબ જ નબળું એસિડ છે: H2O2 = (ઉલટાવી શકાય તેવું) = H++HO2-(Ka = 2.4 x 10-12). તેથી, ધાતુના પેરોક્સાઇડને તેના મીઠું તરીકે ગણી શકાય.
મુખ્ય હેતુ
હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનો ઉપયોગ તબીબી, લશ્કરી અને ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં વહેંચાયેલો છે. દૈનિક જીવાણુ નાશકક્રિયા તબીબી હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ છે. તબીબી હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ આંતરડાના પેથોજેનિક બેક્ટેરિયા, પાયોજેનિક કોકી અને પેથોજેનિક યીસ્ટને મારી શકે છે, જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વસ્તુઓની સપાટીના જીવાણુ નાશકક્રિયા માટે થાય છે. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડની ઓક્સિડેશન અસર હોય છે, પરંતુ મેડિકલ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડની સાંદ્રતા 3% જેટલી અથવા ઓછી હોય છે. જ્યારે તેને ઘાની સપાટી પર સાફ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે બળી જશે, સપાટી સફેદ અને પરપોટામાં ઓક્સિડાઇઝ થઈ જશે અને તેને પાણીથી ધોઈ શકાય છે. 3-5 મિનિટ પછી મૂળ ત્વચા ટોન પુનઃસ્થાપિત કરો.
રાસાયણિક ઉદ્યોગનો ઉપયોગ સોડિયમ પરબોરેટ, સોડિયમ પરકાર્બોનેટ, પેરાસેટિક એસિડ, સોડિયમ ક્લોરાઇટ, થિયોરિયા પેરોક્સાઇડ, વગેરે, ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો જેમ કે ટાર્ટરિક એસિડ અને વિટામિન્સના ઉત્પાદન માટે કાચા માલ તરીકે થાય છે. ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગનો ઉપયોગ બેક્ટેરિયાનાશક, જંતુનાશક અને ઓક્સિડન્ટ તરીકે થિરામ અને 40 લિટર એન્ટીબેક્ટેરિયલ એજન્ટના ઉત્પાદન માટે થાય છે. પ્રિન્ટિંગ અને ડાઈંગ ઉદ્યોગનો ઉપયોગ સુતરાઉ કાપડ માટે બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે અને વેટ ડાઈંગ માટે કલરિંગ એજન્ટ તરીકે થાય છે. જ્યારે ધાતુના ક્ષાર અથવા અન્ય સંયોજનોના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે લોખંડ અને અન્ય ભારે ધાતુઓને દૂર કરવી. અકાર્બનિક અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા અને પ્લેટેડ ભાગોની ગુણવત્તા સુધારવા માટે ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ બાથમાં પણ વપરાય છે. બ્લીચિંગ ઊન, કાચું રેશમ, હાથીદાંત, પલ્પ, ચરબી વગેરે માટે પણ વપરાય છે. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડની ઊંચી સાંદ્રતાનો રોકેટ પાવર ઇંધણ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.
નાગરિક ઉપયોગ: રસોડાના ગટરની ગંધ સાથે વ્યવહાર કરવા માટે, ફાર્મસીમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ વત્તા પાણી વત્તા વોશિંગ પાવડર ખરીદવા માટે ગટરમાં વિશુદ્ધ, જંતુમુક્ત, વંધ્યીકૃત કરી શકાય છે;
ઘાના જીવાણુ નાશકક્રિયા માટે 3% હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (મેડિકલ ગ્રેડ).
ઔદ્યોગિક કાયદો
આલ્કલાઇન હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ઉત્પાદન પદ્ધતિ: આલ્કલાઇન હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરવા માટે ક્રિપ્ટોન ધરાવતું એર ઇલેક્ટ્રોડ, જેમાં લાક્ષણિકતા એ છે કે ઇલેક્ટ્રોડની દરેક જોડી એનોડ પ્લેટ, પ્લાસ્ટિક મેશ, કેશન મેમ્બ્રેન અને હિલીયમ ધરાવતા એર કેથોડથી બનેલી હોય છે. અને ઇલેક્ટ્રોડ વર્કિંગ એરિયાના નીચલા છેડા. પ્રવાહીમાં પ્રવેશવા માટે એક વિતરણ ચેમ્બર અને પ્રવાહીના નિકાલ માટે એક સંગ્રહ ચેમ્બર છે, અને પ્રવાહીના પ્રવેશ પર એક ઓરિફિસ ગોઠવવામાં આવે છે, અને મલ્ટિ-કમ્પોનન્ટ ઇલેક્ટ્રોડ એનોડ ફરતા પ્લાસ્ટિકની નરમાઈને લંબાવવા માટે મર્યાદિત દ્વિધ્રુવી શ્રેણી જોડાણ પદ્ધતિ અપનાવે છે. આલ્કલી વોટર ઇનલેટ અને આઉટલેટ. પ્રવાહી એકત્ર કરતી મેનીફોલ્ડ સાથે ટ્યુબ કનેક્ટ થયા પછી, એકમ પ્લેટ દ્વારા મલ્ટિ-કમ્પોનન્ટ ઇલેક્ટ્રોડ જૂથ એસેમ્બલ થાય છે.
ફોસ્ફોરિક એસિડ નિષ્ક્રિયકરણ પદ્ધતિ: તે નીચેના પગલાઓ દ્વારા જલીય સોડિયમ પેરોક્સાઇડ દ્રાવણમાંથી તૈયાર કરવામાં આવે છે તે લાક્ષણિકતા છે:
(1) સોડિયમ પેરોક્સાઇડના જલીય દ્રાવણને ફોસ્ફોરિક એસિડ અથવા સોડિયમ ડાયહાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટ NaH2PO4 સાથે 9.0 થી 9.7ના pH સુધી તટસ્થ કરવામાં આવે છે જેથી Na2HPO4 અને H2O2 નું જલીય દ્રાવણ બનાવવામાં આવે.
(2) Na2HPO4 અને H2O2 ના જલીય દ્રાવણને +5 થી -5 °C સુધી ઠંડુ કરવામાં આવ્યું જેથી Na2HPO4 નો મોટા ભાગનો ભાગ Na2HPO4•10H2O હાઇડ્રેટ તરીકે અવક્ષેપિત થયો.
(3) Na2HPO4 • 10H 2 O હાઇડ્રેટ અને જલીય હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્રાવણ ધરાવતું મિશ્રણ Na 2HPO 4 •10H 2 O સ્ફટિકોને Na 2 HPO 4 અને જલીય હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્રાવણની થોડી માત્રામાંથી અલગ કરવા માટે કેન્દ્રત્યાગી વિભાજકમાં અલગ કરવામાં આવ્યું હતું.
(4) H2O2 અને H2O ધરાવતું વરાળ મેળવવા માટે Na2HPO4 અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડની થોડી માત્રા ધરાવતા જલીય દ્રાવણને બાષ્પીભવકમાં બાષ્પીભવન કરવામાં આવ્યું હતું અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ધરાવતું Na2HPO4 નું કેન્દ્રિત મીઠું દ્રાવણ તળિયેથી બહાર કાઢવામાં આવ્યું હતું અને નિષ્ક્રિયકરણ ટાંકીમાં પરત આવ્યું હતું. .
(5) H2O2 અને H2O ધરાવતી વરાળ લગભગ 30% H2O2 ઉત્પાદન મેળવવા માટે ઓછા દબાણ હેઠળ અપૂર્ણાંક નિસ્યંદનને આધિન છે.
ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક સલ્ફ્યુરિક એસિડ પદ્ધતિ: પેરોક્સોડિસલ્ફ્યુરિક એસિડ મેળવવા માટે 60% સલ્ફ્યુરિક એસિડને ઇલેક્ટ્રોલાઈઝ કરવામાં આવે છે, અને પછી 95% હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડની સાંદ્રતા મેળવવા માટે હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ થાય છે.
2-ઇથિલ ઓક્સાઈમ પદ્ધતિ: ઔદ્યોગિક સ્કેલ ઉત્પાદનની મુખ્ય પદ્ધતિ 2-ઈથિલ ઓક્સાઈમ (EAQ) પદ્ધતિ છે. 2-ઇથિલ હાઇડ્રેજિન ચોક્કસ તાપમાને.
2-ઇથિલહાઇડ્રોક્વિનોન બનાવવા માટે ઉત્પ્રેરકની ક્રિયા હેઠળ બળ હાઇડ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, અને 2-ઇથિલહાઇડ્રોક્વિનોન ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ પર ઓક્સિજન સાથે ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરે છે.
ઘટાડાની પ્રતિક્રિયા, 2-ઇથિલહાઇડ્રોક્વિનોન ઘટાડીને 2-ઇથિલ હાઇડ્રેજિન અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ રચાય છે. નિષ્કર્ષણ પછી, એક જલીય હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્રાવણ મેળવવામાં આવે છે, અને અંતે ભારે સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બન દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે અને લાયક જલીય હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્રાવણ મેળવવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ તરીકે ઓળખાય છે. આમાંની મોટાભાગની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ 27.5% હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ તૈયાર કરવા માટે થાય છે, અને ઉચ્ચ સાંદ્રતા ધરાવતું જલીય હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્રાવણ (જેમ કે 35%, 50% હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ) નિસ્યંદન દ્વારા મેળવી શકાય છે.