过氧化氢的“暴脾气”你了解吗？

过氧化氢，俗称双氧水，分子式H₂O₂。纯净的H₂O₂是稳定的，但易受杂质和外界因素的影响而发生分解。

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ + 196.4 kJ/mol

正常的时候双氧水“温柔似水”，看外观你都不会觉得这是危险品，排到污水池里的双氧水，你想让它分解，加碱进去要加好多，而且还要等上一段时间它才开始慢悠悠地冒泡泡，然而密闭/半密闭容器中一旦H₂O₂开始分解，它会突然开始“咆哮”，更像一瓶被暴击了的可乐，喷涌而出，若来不及泄压，就会出现爆炸。我曾经把一瓶从单位拿回家的双氧水盖上盖子放在卫生间里做消毒液用，结果一天夜里它就突然爆了，瓶盖把卫生间的吊顶给打了个印记。

有哪些情况会引起原本“温柔似水”的它突然开始“咆哮”呢？

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许多因素会造成过氧化氢分解，最常见的是杂质、pH值、温度、光等等。

1. 杂 质

杂质是促进H₂O₂分解、影响其稳定性的重要因素。

①金属离子及其盐类：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Cu⁺、钒酸盐、铬酸盐、钨酸盐、溴化物等可以加快H₂O₂的分解速度；

②金属单质：铜、银、钯、铂、锌、铅、钯、铑、镍等几乎所有的重金属；

③金属氧化物：Al₂O₃、Fe₂O₃、CuO、MnO₂等许多金属氧化物；

④灰尘、沙粒、木屑等许多非金属颗粒物；

⑤对于相同材质的表面，粗糙或尖锐表面的活性相对高些。

以上列举的仅仅是一小部分，能够引起H₂O₂分解的杂质还有很多，许多H₂O₂分解引发的事故和杂质有关，能够造成爆炸事故的是在密闭/半密闭容器中的分解。

防止密闭/半密闭容器中的双氧水接触以上这些杂质是我们需要预防的重点。

能够作为生产、存储H₂O₂的容器材质主要有不锈钢304L、321、316L、纯铝、PTFE、高密度聚乙烯。

生产H₂O₂的不锈钢装置首先要求钝化合格、清洗干净、设备内表面光滑没有毛刺、设备内填料和H₂O₂相容性测试合格。首次开车前，萃取塔、净化塔钝化后的H₂O₂稳定度测试，水试车后逐台设备检查清洁非常重要。钝化、清洁做的好的企业开车后产品不加稳定剂的稳定度可以达到97%~98%。

比较容易被忽视的是可能接触双氧水的垫片、填料、阀门内密封、机械密封等，若你不确定材质是否能用，做一个简单的相容性试验就行，把你要试验的材质完全浸泡在已知浓度的双氧水中，分别在1天后、1周后、1个月后分析双氧水浓度，变化越小说明相容性越好。

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2. pH值

    酸性条件下pH=3.5~4.5最稳定

    碱性条件下pH=9~10 最不稳定

大家都知道H₂O₂酸性条件下稳定，所以氧化、萃取工序均需要加酸，首选磷酸，因为磷酸是双氧水稳定剂的成分之一。但是真实情况是酸和碱均会造成H₂O₂分解，加酸也不要加太多哦，见张国臣《过氧化氢生产技术》P64-65。

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3. 温 度

温度升10 ℃ ，分解速度增大至原来2.2倍

双氧水怕热，所以最好常温或低温储存，夏季双氧水贮槽需要有防暑降温措施，越高浓度储存温度需要越低，许多双氧水生产企业经常吐槽我们设计的贮罐顶加喷淋水，夏天罐壁会生绿藻很难看，其实要想延长存储时间，降温还是必要的？若您的储罐只是周转罐，用于短期存储H₂O₂，不做喷淋也可。

其实单纯的温度高也并非那么可怕，双氧水的热稳定度测试就是在100℃的恒温水浴中煮5小时，测试前后的浓度变化，稳定度97%就代表浓度降低了3%，分解并没有很快。这也就是有些国外大公司在热带地区的H₂O₂储罐并不增加喷淋水降温的原因。

真正可怕的是异常温升，多次H₂O₂分解引发的事故前都先出现异常温升现象。H₂O₂分解是自加速反应，在容器中，H₂O₂分解产生的热量往往来不及扩散，可以看成是绝热分解过程，绝热分解会产生数千倍的体积膨胀。

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4. 光

波长320~380nm的光能使其分解速度加快

把H₂O₂装在矿泉水瓶中置于太阳下，一会儿就可以看到瓶子内壁全是小气泡，因此，H₂O₂要求避光保存。

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过氧化氢本身不会燃烧，但分解产生气体(氧气)，使容器体积膨胀(27.5%溶液分解产生的O₂是自身体积的100倍)；产生的气体氧气是助燃剂，可加速可燃物的燃烧，可降低可燃物的爆炸极限；分解所产生的热量，可促使H₂O₂分解加速，甚至成为点火源，这些都会导致爆炸或燃烧。

当气相中H₂O₂平衡蒸汽摩尔分数超过26%时，在常压下会形成爆炸性的混合蒸汽，73w%以上的H₂O₂溶液在大气压下沸腾就可能产生爆炸性蒸汽。

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预防过氧化氢分解引发事故，需要注意以下几点：

①任何情况下不要将H₂O₂密闭储存，要留有呼吸孔，不然它会“爆”给你看；

②H₂O₂喜欢洁净环境，不要引入“杂质”，不然它会“爆”给你看；

③酸碱都会引起H₂O₂分解，pH=3.5~4.5的情况下H₂O₂最安逸；

④浓度越高越危险，高浓度的H₂O₂能够引燃易燃物，不要让它们接触，不然它会“爆”给你看；

⑤警惕异常温升，有H₂O₂存在的储罐、设备等温度异常升高就首先怀疑是H₂O₂分解。

一旦发生H₂O₂分解，安全泄放是第一位，因为双氧水脾气很“暴躁”，膨胀起来不得了，上百、数千倍的体积增长，放空口是不够它发泄的，然鹅你把它泄放出去，它也就只是冒泡泡、冒白烟（咆哮一下）。

一旦发生H₂O₂分解，加稳定剂是第二有效的措施，稳定剂可以促使双氧水“尽快稳定情绪”，减缓分解速度。许多人是看到H₂O₂分解就加磷酸，其实磷酸只是稳定剂的成分之一，效果远不如复合稳定剂哦。

一旦发生H₂O₂分解，加水稀释是第三有效的措施，因为加水稀释同时具有降温、稀释杂质含量和减缓分解速度的作用。

以上仅代表个人观点和思考，总结不一定准确，也不全面，希望对生产企业和从事这一行的难兄难弟有所帮助和启发。