过氧化氢的漂白原理是什么(过氧化氢消毒液可以漂白吗)

漂白剂是将有色分子变成无色分子，将颜色去除或变淡以达到漂白物品的一种特殊的物质。根据其漂白机理的不同我们将漂白剂分为物理漂白剂和化学漂白剂，在中学化学中常见的漂白剂有下列几种：

一、物理漂白剂

物理漂白剂是指不与有色物质发生化学反应,只是对有色物质发生物理吸附的物质。当然具有这种性质的物质除了能吸附有色、有毒物质之外,对所有物质基本都具有吸附性，这就要求此类物质具有足够大的表面积。

⒈ 木炭或活性炭

将木炭在1200K的水蒸气中进行加热,即可得到活性炭，活性炭具有物理吸附作用。

⑴ 易被活性炭吸附的物质

活性炭属于非极性吸附剂，因此易吸附非极性或弱极性物质。主要做脱色剂、除臭剂、去味剂、防毒面具的滤毒罐等。

① 吸附色素。通常用于溶液脱色(漂白),如制造白糖工业中可用活性炭作脱色剂。

② 吸附有毒的气体(或蒸气)：如NO、NO2、Cl2、Br2、C6H6都能被活性炭吸附，因此活性炭也常用于去毒、防毒、冰箱除臭等。

③ 吸附水中有臭味的物质，吸附水中的汞、铬的重金属离子等等。如用于水的除臭净化。

⑵ 漂白原理

活性炭内部有大量的孔隙，孔内有许多约10nm～1mm大小的毛细管。所以活性炭内部的表面积很大。1g活性炭的表面积约为300～2500m2。这些孔隙和毛细管使活性炭具有很强的吸附性。

在常温下活性炭的吸附作用以物理吸附为主，通过吸附作用将有色物质中的色素吸附转为无色物质，其漂白是可逆的。

二、化学漂白剂

化学漂白剂是漂白剂与被漂白的物质发生化学反应，使其生色团被破坏而不能显示颜色的物质。根据漂白剂在化学反应中所起的作用不同而分为氧化型漂白剂、还原型漂白剂和加合型漂白剂。

㈠ 氧化型漂白剂

氧化型漂白剂都是强氧化剂，都具有强氧化性，能够将物质的生色团氧化，将色素氧化为稳定的无色物质，使其不再显示颜色。其漂白为不可逆的。一般分为过氧化氢类、次氯酸类、二氧化氯、臭氧、氯水、次氯酸盐、过氧化钠、双氧水(H2O2)。等。如：H2O2、Na2O2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2、O3、CH3COOOH、HNO3等。

⒈ 过氧化物类

过氧化物类漂白剂主要有过氧化氢，过氧化钠，过碳酸钠，过氧乙酸，过硼酸钠等。

⑴ 过氧化氢

过氧化氢化学式为H2O2,可与水以任何比例混合，水溶液俗称双氧水。双氧水通常作漂白剂，其漂白作用持续永久，其副产物是水。作为漂白剂由于其反应时间短、白度高、放置久不返黄、对环境污染小、废水便于处理等优点，是一类环保高效的漂白剂。广泛用于涤棉、丝绸、棉、麻织物、麦秆、纸浆及油画等的漂白。3%的双氧水常用于医疗消毒。

漂白原理

到目前为止，双氧水的漂白机理还未定论。

过氧化氢是典型的氧化型漂白剂，漂白物质主要是发挥过氧化氢的强氧化性。在一定条件下可以生成过氧根[O22-]，活性氧 [O]、OH·、OH-、HO2、HO2-和O2，起漂白作用的主要是H2O2分解生成的活性氧[O]和OH·。

⑴ 由于双氧水会分解产生新生态氧[O]，[O]有强氧化性，能将物质的生色团氧化，使Π键断裂而起漂白作用。

⑵ 由于双氧水为弱酸，它可以分解成为OH·、O2H游离基和氢氧根离子，O2H-离子，所以人们认为双氧水漂白的原理主要是靠游离基的反应。

⑵ 过氧化钠

过氧化钠(Na2O2)粉末呈黄色，有强氧化性，易吸潮，与水或稀酸作用生成过氧化氢，并猛烈放热。常用于织物、丝绸、麦秆等漂白

漂白原理

2Na2O2＋2H2O=H2O2＋2NaOH

Na2O2＋H2SO4=H2O2＋Na2SO4

所生成的过氧化氢(H2O2)具漂白作用，所以过氧化钠被广泛用作漂白剂，但要注意过氧化钠在漂白过程中产生的强碱对被漂白物质的腐蚀作用。

⑶ 过碳酸钠

过碳酸钠(Na2CO3·H2O2)(或者过氧化氢碳酸钠)是碳酸钠和过氧化氢的加成化合物。过碳酸钠干粉的活性氧含量相当于30%浓度的双氧水。与污染环境的氯漂白剂相比较，过碳酸钠对环境无不良影响，含有过碳酸钠的洗涤剂和漂白剂具有较强的去污能力，尤其对于用来预浸玷有重污的衣物非常有效。值得称道的是，过碳酸钠具有保色增艳作用，不会损伤织物的颜色，并且防止织物变黄或者变暗。过碳酸钠主要用于各类固体洗涤剂和彩漂粉，也可以制成安全环保的释氧剂、消毒剂；此外，过碳酸钠也可以应用于个人护理品，食物漂白，纸浆漂白和织物漂白中。常用作织物、丝稠、麦秆等漂白。

漂白原理

当过碳酸钠溶于水时,分解生成过氧化氢和纯碱(碳酸钠)，其反应式如下:

2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O+O2↑

它基本都是发挥了双氧水的氧化性。溶解后溶液呈碱性,有利于过氧化氢发生进一步的化学反应生成活性氧，从而发挥了其漂白去污的功能。

⑷ 过氧乙酸

过氧乙酸又名过乙酸、过氧酸、过氧化乙酸。过氧乙酸溶液为无色透明液体，是一种典型的有机过氧化物，具有强氧化性，易分解，在过热的条件下或遇金属杂质分解更快，甚至有可能会发生爆炸.

漂白原理

在漂白过程中，CH3COOOH会发生以下分解：

CH3COOOH→CH3COOH+[O]

CH3COOOH→CH3CO·+·OOH

CH3COOOH+M2+→CH3COO·+·OH+M3+

其中释放出的[O]或过羟基自由基可以与色素反应，从而起到漂白的作用。此外，微量金属离子如铜、铁离子的存在会加速过氧乙酸的分解,分解所产生的自由基又进一步导致过氧乙酸的分解。可以增加过氧乙酸的漂白能力。

2、次氯酸类漂白剂

多数氯制品的漂白机理都是氧化性，因为氯元素的化合价有很多，但-1价是最稳定的，多数氯制品中的氯元素的化合价都比较高，所以都可以氧化漂白。

⑴ 氯水

氯气的水溶液叫氯水。常温下,1m3水中可溶解约2.5m3的氯气。溶解的部分氯气能与水反应生成次氯酸，次氯酸是新制氯水的主要成分。通常说的氯水是指新制氯水，其主要成分为：Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和极少的OH-等。

2HClO=2HCl＋O2

HClO=HCl＋[O]，

久置氯水见光变成很稀的盐酸，没有漂白作用。

漂白原理

新制氯水具有漂白作用，其漂白实质是次氯酸的作用。次氯酸很不稳定，见光易分解生成氯化氢和新生氧，新生氧的氧化能力很强，可将有色物中的发色基团氧化或与其不饱和键发生加成反应，从而使之变成稳定的无色物质，破坏有机色素结构而达到漂白的目的。也有人认为，次氯酸的漂白作用主要不是氧化作用，而主要是次氯酸对色素双键所起的加成作用。

次氯酸的漂白是彻底的、不可逆的，有机色素褪色后不能恢复到原有的颜色。可用作棉、麻、纸张等的漂白。

⑵ 漂白粉和84消毒液

漂白粉是将Cl2的通入石灰乳中而制得，其主要成分是次氯酸钙。

84消毒液的主要成分为次氯酸钠。

此类漂白剂对环境的污染比较大，但又由于其价格低廉，效果良好，所以在日常中仍被大量使用，常用作织物、衣服的漂白，自来水消毒。

漂白原理

Ca(ClO)2、NaClO与CO2、水生成HClO而呈漂白性，漂白粉和次氯酸钠的漂白起作用的都是通过生成次氯酸(HClO)而发挥它的氧化性。

⒊ 臭氧

臭氧(O3)为淡蓝色有特殊刺激性臭味的气体。在浓度很低时呈现新鲜气味，在高压下形成深褐色液体。常温常压下臭氧不稳定,具有极强的氧化性和漂白性。臭氧作为漂白剂无副产物产生，漂白效率髙，无环境污染，是理想的漂白剂，在西方发达国家，许多造纸厂、纺织厂、旅游服务业都是用臭氧来进行漂白处理。

臭氧作为非氯漂白试剂的一种，解决了传统的氯气漂白带来的环境污染问题。所以臭氧没有二次污染产生，给人类的环保需求雪中送炭，这是臭氧技术应用的最大优越性。

漂白原理

臭氧是一种强氧化剂，人类通过对臭氧的研究发现，臭氧具有不稳定特性和很强的氧化能力，臭氧亦能与未饱和双键反应。臭氧是由三个原子结合，其中第三个原子不断释出，而使许多有机物发生化学反应，由于臭氧(O3)是由氧分子携带一个氧原子组成，决定了它只是一种暂存形态，携带的氧原子除氧化用掉外，剩余的又组合为氧气(O2) 进入稳定状态。

⒋ 二氧化氯

二氧化氯的化学式为ClO2，是一种水溶性的强氧化剂，在常温常压下是黄绿色有类似氯气的刺激性气味的气体。其分子量为67.45，沸点11℃，熔点－59℃。气体密度为3.09g/L（11℃），液体的密度为1.64。ClO2在水中以ClO2单体存在，不聚合生成ClO2气体，在20℃和4kpa压力下，溶解度为2.9g/L。在水中不与有机物结合，不生成三氯甲烷致癌物，因此被称为不致癌的漂白剂。

二氧化氯是一种重要的、高效的漂白剂，由于其漂白效果显著，绿色无污染，是国际公认的最新一代高效、广谱、安全的漂白剂。使用二氧化氯漂白剂取代氯气，可降低AOX排放量，降低二恶英排放量，减少漂洗水的COD排放量。

漂白原理

二氧化氯是一种强氧化剂，其漂白作用与次氯酸的作用相似，通过放出原子氧和产生次氯酸盐而达到分解色素的目的。相同质量时，二氧化氯的氧化能力是氯气的2.63倍，次氯酸钠的2.76倍，用他做漂白剂代替氯气、次氯酸盐等，在相同有效氯浓度下，二氧化氯产生的AOX是元素氯产生AOX的1/5，能与很多有机和无机化合物发生氧化还原反应，其漂白作用实质上是氧化漂白。

二、还原型漂白剂

还原型漂白剂都具有强还原性，能够将物质的生色团还原，将色素还原为不稳定的无色物质，使其不能再显示颜色。

⒈ 无水亚硫酸钠

亚硫酸钠又称硫氧。分子式Na2SO3，相对分子质量126.05，密度2.633g/cm3（15°C）。无水亚硫酸钠为白色粉末或六方棱柱形结晶。易溶于水和甘油，微溶于乙醇，不溶于丙酮等大部分有机溶剂。水溶液呈碱性，PH值约为9-9.5。有毒物品，无味。在潮湿空气和日光作用下容易氧化成硫酸钠，与二氧化硫作用生成亚硫酸氢钠，与酸反应产生二氧化硫。

Na2SO3+O2=Na2SO4

Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO4

漂白原理

亚硫酸钠具有强烈的还原性，为强化还原剂。在溶液中会水解，水解产生亚硫酸，亚硫酸有一定的漂白作用，作用机理同等于二氧化硫的漂白作用。

亚硫酸或亚硫酸氢盐与双键加成，使吸收可长波光的结构（一般是双键共轭结构)被破坏。所以，在酸性条件下亚硫酸和亚硫酸氢盐显示了较好的漂白性能。

⒉硫磺

硫磺别名硫、胶体硫、硫黄块。外观为淡黄色脆性结晶、片状或粉末，有特殊臭味。分子量为32.06，闪点为207℃，熔点为119℃，沸点为444.6℃，相对密度(水=1)为2.0。硫磺不溶于水，微溶于乙醇和乙醚，易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯等有机溶剂。容易燃烧，燃烧时产生二氧化硫。作为易燃固体，硫磺主要用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝等。

漂白原理

硫磺在燃烧中产生了SO2，

S+02=SO2，

其漂白作用与SO2相同。

⒊ 连二亚硫酸钠

连二亚硫酸钠是有代表性的还原剂。

连二亚硫酸钠俗称保险粉，化学式为Na2S2O4，白色砂状晶体或淡黄色粉末。为了提高漂白效率，一般配合其他助剂一起使用。连二亚硫酸钠能漂白多种染料，是良好的漂白剂，可以用来漂白彩色办公废纸脱墨浆。研究和生产实践表明，用保险粉漂白，提高纸浆白度的同时，对纸浆纤维强度和成纸的不透明度没有什么副作用，而H202或含氯漂白剂都会存在不同程度的副作用。

三、加合反应型漂白剂

二氧化硫

二氧化硫是最常见的硫氧化物。也称亚硫酸酐。化学式为SO2，V形极性分子，相对分子质量为64.07，比空气密度大。在常温下是一种无色的气体，有强烈刺激性气味，有窒息性。熔点-76.1℃，沸点-10℃，-10℃时冷凝成无色液体，其液体的相对密度为1.46，气体相对密度为空气的2.263倍。易溶于水与醇。二氧化硫溶于水，一部分与水化合成亚硫酸。亚硫酸不稳定，容易分解；常用二氧化硫漂白纸张、编织品(如草帽等)。但需注意的是二氧化硫漂白的缺点：污染环境，效果不持久。

漂白原理

二氧化硫溶于水后生成的亚硫酸跟一些有机色质直接结合成无色的化合物，因此二氧化硫可用作漂白剂。该化合物见光、遇热或长久放置又能恢复为原来的颜色。用二氧化硫漂白过的草帽日久又渐渐变成黄色，就是这个缘故。

二氧化硫的漂白作用往往是可逆的，不持久的，是暂时性的。如将二氧化硫通入微酸性的品红溶液里，溶液颜色由红色变为无色。这是亚硫酸直接和有机物质结合的结果。品红的结构里有一个发色团，该发色团遇到亚硫酸后生成不稳定的无色化合物，改变了发色团的结构。但无色化合物不稳定，遇热时又分解为发色团。所以二氧化硫使品红溶液褪色后，加热又能恢复成红色。另外，二氧化硫不能漂白酸碱指示剂。如将二氧化硫通入紫色石蕊试液，很快变成红色，但不褪色。

SO2有漂白作用与SO2具有氧化、还原作用有关，SO2对品红溶液具有褪色的作用这种漂白性就是SO2的氧化性，把有色的有机物氧化成无色物质。

综上所述，我们可以将中学阶段所学具有漂白作用的物质，按其漂白原理分成三类：

(1) 吸附作用性：有些物质的固体疏松、多孔，具有较大的表面积，可以吸附一些其它有色物质而使之失去原有的颜色，如活性炭、胶体等。

(2) 强氧化剂型：即漂白剂本身是一种强氧化剂，它可以将有机色质内部的生色团破坏掉而使之失去原有的颜色，这种漂白是彻底的、不可逆的。此类物质有HClO、Na2O2、H2O2、HNO3等强氧化性物质。

(3) 加合反应型：即漂白剂与有机色质内部的生色团发生加成反应，使有机色质失去原有的颜色，但是，如果受热或其它一些因素的影响，漂白剂从有机色质中脱离，使之又恢复原有颜色，这种漂白是可逆的，不彻底的。如前所述的二氧化硫。

需要特别注意的是：漂白作用是指有机色质褪色。漂白剂不一定使无机色质(如：高锰酸钾KMnO4、五水硫酸铜CuSO4·5H2O等)褪色；即使能使无机色质褪色，也不称漂白作用（如二氧化硫SO2使高锰酸钾KMnO4溶液褪色)。

我们可以通过物理吸附或与有颜色物质的发生化学反应变为无色物质。但是我们不可能在保持有颜色的纯净物质的化学性质的前提下去漂白它，正如我们不可能把纯净的碳黑变白,把黄金变白而还想同时拥有单质碳和金一样。