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水溶性氧化_还原引发体系在乳液聚合中的应用研究

水溶性氧化_还原引发体系在乳液聚合中的应用研究
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氧化还原滴定法原理

四、氧化还原滴定法原理 (一)氧化还原滴定指示剂 常用指示剂有以下几种类型: (1).自身指示剂 有些标准溶液或被滴定物质本身有颜色,而滴定产物无色或颜色很浅,则滴定时就无需另加指示剂,本身颜色变化起着指示剂的作用叫作自身指示剂。 MnO4-(紫红色)+ 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+(肉色,近无色)+ 5Fe3+ + H2O KMnO4的浓度约为2×10-6 mol/L 时就可以看到溶液呈粉红色,KMnO4滴定无色或浅色的还原剂溶液,不须外加指示剂。KMnO4称为自身指示剂。 (2).显色指示剂 有些物质本身并没有氧化还原性,但它能与滴定剂或被测物质产生特殊的颜色,因而可指示滴定颜色。 I2 + SO2 + 2H2O = 2I- + SO42- + 4H+ 可溶性淀粉与碘溶液反应,生成深蓝色的化合物,可用淀粉溶液作指示剂。在室温下,用淀粉可检出10-5mol/L 的碘溶液。温度升高,灵敏度降低。 (3).本身发生氧化还原反应的指示剂 这类指示剂的氧化态和还原态具有不同的颜色,在滴定过程中,指示剂由氧化态变为还原态,或由还原态变为氧化态,根据颜色的突变来指示终点。 作用原理:设指示剂氧化还原电对为 式中In(O)和In(R)分别代表具有不同颜色的指示剂的氧化态和还原态。随着滴定的进行,溶液电位值发生变化,指示剂的也按能斯特方程所示的关系发生变化:

变色范围 理论变色点 指示剂选择:使 落在滴定突跃范围之内。例如 Cr 2O 72-(黄色) + 6 Fe 2+ + 14 H + = 2Cr 3+(绿色)+ 6Fe 3+ + 7H 2O 需外加本身发生氧化还原反应的指示剂,如二苯胺磺酸钠指示剂,紫红→无色。 指示剂变色的电势范围为: 'In In 0.059 (V)E E n θ?≤± (考虑离子强度和副反应) 氧化还原指示剂的选择:指示剂的条件电势尽量与反应的化学计量点电势一致。 (4)常用的氧化还原指示剂 ① 二苯胺磺酸钠: H + 氧化剂 二苯胺磺酸钠 二苯胺磺酸 二苯联苯胺磺酸 (还原型) (无色) 氧化剂 二苯联苯胺磺酸紫(紫色)(氧化型) 反应的 n =2,变色电位范围:2059.085.0-~2 059.085.0+ 即 0.82 ~ 0.88 (V) 二苯胺磺酸钠指示剂空白值: 产生原因:a.指示剂用量;b.滴定剂加入速度、被滴定剂浓度及滴定时间等因素有关 消除办法:用含量与分析试样相近的标准试样或标准溶液在同样条件下标定K 2Cr 2O 7 。

有机过氧化氢一亚铁盐氧化还原引发系统

作者: 概述: 一简介 有机过氧化氢和亚铁盐所构成的氧化还原对广泛地用来作为生产低温丁苯橡胶的引发剂,其产生自由基的反应方程式可表示为: (H) 有机过氧化氢和亚铁盐的引发系统存在着以下三个问题: 1.由式(H)可知,反应过程中,二价铁离子不断被消耗,三价铁离子不断生成,要想使反应进行完全,必须加入相当多的亚铁盐,这就会使过多的铁离子残留在橡胶中而影响聚合物的耐老化性能。 2.反应初期,二价铁离子浓度大,自由基生成速率高,聚合反应难以控制;而反应后期,由于二价铁离子耗尽,自由基生成速率降为零,聚合反应将过早停止,达不到高的转化率。 3.所生成的自由基除了进行链引发之外,还可以与二价铁离子发生如下副反应而被消耗掉。 (I) 自由基的量减少,使聚合反应速率降低,同时还会使分子量降低及分子量分布变宽。 为解决这些问题可采取如下措施: 1.加入助还原剂,它可以把过程中所生成的三价铁离子还原成二价铁离子,使失效的还原剂复活,在这种情况下亚铁盐可以看作促进反应(H)的催化剂。在有助还原剂存在时,只要加入很少量的亚铁盐,就可以使聚合反应持续不断地进行下去。这样既减少了铁盐对聚合物产品的污染,也节约了原料,同时使得整个反应期间聚合速率波动不大。 2.加入络合剂,与=价铁离子及三价铁离子形成络合物,将大部分铁离子包埋起来,存在着如下平衡:其平衡常数很小,游离的铁离子浓度极低,且只有被络合物释放出来的那一小部分游离二价铁离子才能与过氧化物作用而生成自由基,这样就大大减少了按式(I)所进行的自由基终止反应的速率,同时使得在反应过程中引发剂分解速率均匀一致。 3.加入沉淀剂,使铁离子形成难溶盐,悬浮在乳液聚合系统中,这些难

知识讲解_氧化还原反应(基础)

感谢您选择名昊教育,名昊内部教学资料助力您成绩突飞猛进! 氧化还原反应 编稿:房鑫审稿:曹玉婷 【学习目标】 1.了解化学反应的四种基本类型。 2.认识氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是化合价升降。 3.能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。 4.了解物质氧化性、还原性强弱的比较。 【要点梳理】 要点一、氧化还原反应 1.定义:在反应过程中有元素的化合价升降的化学反应是氧化还原反应。 2.实质:反应过程中有电子的得失或共用电子对的偏移。 3.特征:化合价有升降。 4.四种基本类型的反应 反应类型举例表示式 化合反应CO2+H2O= H2CO3A+B=AB 分解反应H2SO3=SO2+H2O AB=A+B 置换反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4A+BC=AC+B 复分解反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑AB+CD=AD+CB 5.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系 要点诠释: ①置换反应全部属于氧化还原反应。 ②复分解反应全部属于非氧化还原反应。 ③有单质参加的化合反应全部是氧化还原反应。 ④有单质生成的分解反应全部是氧化还原反应。 ⑤有单质参与的化学反应不一定是氧化还原反应,如3O2==2O3。 得氧和失氧观点化合价升降观点电子转移观点 氧化反应得氧的反应化合价升高的反应失去电子(或电子对偏离)的反应 还原反应失氧的反应化合价降低的反应得到电子(或电子对偏向)的反应 氧化、还得氧失氧同时发生,得化合价升降同时发生,得失电子(或电子对偏离、偏向)同时发生,

原关系氧失氧总数相等且升降总数相等且得失(或偏离、偏向)总数相等 氧化还原反应有氧得失的反应有化合价升降的反应有电子转移(电子得失或电子对偏移)的反 应 评价易于接受,但从形式上 认识,具有片面性比得氧失氧观点全面。 但仅从表象上认识 从本质上认识氧化还原反应 举例 要点二、有关氧化还原反应的基本概念(四对) 1.氧化剂与还原剂 氧化剂:得到电子(或电子对偏向、化合价降低)的物质。 还原剂:失去电子(或电子对偏离、化合价升高)的物质。氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。2.氧化反应与还原反应 氧化反应:失去电子(化合价升高)的反应。还原反应:得到电子(化合价降低)的反应。 3.氧化产物与还原产物 氧化产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物。还原产物:氧化剂在反应中得到电子后被还原形成的生成物。 4.氧化性与还原性 氧化剂具有的得电子的性质称为氧化性;还原剂具有的失电子的性质称为还原性。 小结:氧化还原反应中各概念之间的相互关系 口诀:升.(化合价升高)失.(失电子)氧.(被氧化,发生氧化反应)还.(做还原剂,本身具有还原性),降.(化合价降低)得.(得电子)还.(被还原,发生还原反应)氧.(做氧化剂,本身具有氧化性)。 要点诠释: (1)氧化剂具有氧化性,发生还原反应,被还原成还原产物。 (2)还原剂具有还原性,发生氧化反应,被氧化成氧化产物。

氧化还原

§5—1 条件电位 一.能斯特方程 1.电对的分类 (1)可逆电对和不可逆电对 可逆电对:在氧化还原反应的任一瞬间都能迅速地建立起氧化还原平衡且实际电位遵从能斯特方程的电对称为可逆电对,如:Fe2+-e Fe3+、Fe3+/Fe2+ . 不可逆电对:在氧化还原反应的任一瞬间不能真正建立起按氧化还原反应所示的平衡的电对称为不可逆电对,如:MnO4-/Mn2+. (2)对称电对和不对称电对 对称电对:氧化态和还原态的系数相同的电对称为对称电对,如:Fe3++e Fe2+ . 不对称电对:氧化态和还原态系数不相同的电对称为不对称电对,如: Cr2O72-+14H++6e2Cr3++7H20 2.能斯特方程 (1)可逆氧化还原电对电位的计算公式—能斯特方程 对于均相可逆氧化还原电对 aA+bB+…+ne pP+qQ+… 式中E—电对电位,E°—电对的标准电位,a A、a B,…表示A、B,…的活度. R—气体常数,8.314J/(K·mol), T—绝对温度,F—法拉第常 数,96487C/mol,n—反应中的电子转移数. 注意:半反应中所有固态物质的活度为1,稀溶液中水的活度为1. 当t=25° C时, (2)利用平衡常数计算电对电位 例:(略) 二.条件电位 1.定义 由上述讨论知,要根据能斯特方程计算氧化还原电对的电位,必须知道有关组分的活度,这在实际上常常是不可能的.在分析化学中,参与半反应各物质及生成各物质的总浓度是容易知道的,因此若以总浓度代替活度计算氧化还原电对的电位将带来极大的方便,为此,必须校正由(i)离子强度、(ii)有关组分的副反应引起的误差.要校正这两个因素造成的误差就必须在能斯特方程中引入α和γ 对于前述半反应: a A=[A]γA=C AγA/αA a B=[B]γB=C BγB/αB … 当浓度比时, 则 —条件电位,它是在特定的条件下,氧化态和还原态 的条件浓度比(浓度均为1mol/L)为1时的实际电位.在离子强度I、 副反应系数α等条件不变时为一常数.关于需作以下说明: (1)许多情况下,I、α不一定不变,故并不真正是一常数,只能用作一些近似计算,但误差比用E°小得多.

丙烯酰胺水溶液聚合的几种氧化还原引发体系的研究.

1997年1月 精细石油化工 第1期 SPEC I AL IT Y CH E M I CAL S 丙烯酰胺水溶液聚合的几种氧化还原引发体系的研究 (, 100083 4种重要氧化还原引发体系进行了研究。从引发机理出发, 通过实验探讨了引发剂种类、引发剂浓度对聚丙烯酰胺分子量的影响。 关键词:丙烯酰胺聚丙烯酰胺引发剂聚合分子量 丙烯酰胺(AM 单体在水溶液中聚合时, 其聚合物分子量的大小与引发剂种类及浓度、引发温度、体系pH 值、单体浓度及单体质量等诸多因素都有密切的关系。通过使用不同的引发体系, 可以合成不同分子量的聚丙烯酰胺(PAM 。不同分子量的PAM 在不同的领域有不同的应用。研究引发体系与分子量的关系, 以便合成不同分子量的PAM 产品, 以满足不同领域的需要具有重要意义。迄今为止, 国内外大量报道了有关不同分子量PAM 的合成方法, 分子量范围从几万到上千万。目前国内的研究热点主要集中在高分子量PAM 的研制。本文主要对AM 水溶液聚合的四 酸铈铵, A R ; 硫脲, CP ; 去离子水。 聚合瓶, 通氮装置, 恒温水浴, 乌氏粘度计。1. 2实验方法 将AM 溶于去离子水中, 配成一定浓度的溶液, 加入pH 调节物质, 在适当温度下加入适量引发剂引发聚合, 得聚合物胶状样品。在1M N aC l 溶液中用乌氏粘度

计测得聚合物分子量[1]。用[Γ]=3. 73×10-4MW 0. 66计算分子量。式中[Γ]为特性粘数, MW 为PAM 分子量。2实验结果和讨论 AM 在水溶液中聚合时, 主要使用的是水溶性的氧化剂和还原剂; 氧化剂和还原剂构成了氧化还原体系。氧化还原体系通过电子转移反应, 生成中间产物自由基而引发聚合。氧化还原引发体系的活化能较低, 可使引发剂分解速率和聚合速率大大提高, 使诱导期缩短, 在较短的时间内, 就 收稿日期:19960414; 修改稿收到日期:19961202。 种氧化还原引发体系进行了研究。1实验部分 1. 1实验原料和仪器 丙烯酰胺, 工业品, 日本三井氰胺公司产; 过硫酸铵, A R ; 亚硫酸氢钠, A R ; 过氧化氢叔丁基, CP ; 亚硫酸钠, A R ; 硫酸亚铁, CP ; 氯酸钠, A R ; 硝 terpo lym er (EPDM w as characterized by infrared sp ectra , chem ical analysis and con tact angle again st w ater . T he graft copo lym erizati on of bu tylene acrylate on to random ethylene p ropylene diene ter 2 po lym er w ith benzoyl p erox ide as in itiato r and xylene as so lven t w as studied by o rthogond op ti m um design techn ique , and the conditi on of graft copo lym erizati on fo r h ighest grafting yield w as ob tained , m o reover , the effects of the conditi on s on the grafting yield w ere p reli m inary discu ssed . Keywords :graft copo lym erizati on ; grafting yield ; o rthogond op ti m um design techn ique ; EPDM ; BA

关于氧化还原电位(ORP、Eh)去极化测定法的二十个问题

关于氧化还原电位(ORP、Eh)去极化测定法的二十个问题 方建安 (中科院南京土壤研究所技术服务中心,南京传滴仪器设备有限公司)经常有人打电话或网上发Email于我,询问有关氧化还原电位(ORP)测定,特别是ORP去极化测定法的有关问题,为此把问题与答复集中成文,供大家参考和讨论。 一氧化还原电位是指什么? 氧化还原电位,简称ORP (是英文Oxidation-Reduction Potential的缩写)或Eh,作为介质(包括土壤、天然水、培养基等)环境条件的一个综合性指标,已沿用很久,它表征介质氧化性或还原性的相对程度。 二氧化还原电位的传统测定方法是什么? 长期以来氧化还原电位是采用铂电极直接测定法。即将铂电极和参比电极直接插入介质中来测定。ORP电极是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的电极,该敏感层是一种惰性金属,通常是用铂和金来制作。参比电极是饱和甘汞电极或银/氯化银电极。 三氧化还原电位的传统测定法有什么特点? 氧化还原电位的传统测定法十分简单,它由ORP复合电极和mV计组成。但达到平衡电位值的时间较长,特别在测定弱平衡体系时,由于铂电极并非绝对的惰性,其表面可形成氧化膜或吸附其它物质。影响各氧化还原电对在铂电极上的电子交换速率,因此平衡电位的建立极为缓慢,在有的介质中需经几小时甚至一、二天, 而且测定误差甚大,通常40-100mV。因此通常在ORP测定中人为规定一个读数时间,如5分钟,或者10分钟,或者30分钟------等。在发表文章或上报数据时,必须标识读数时间。 四用什么方法可以得到相对精确的测定结果? 如果充分考虑了铂电极的表面性质和电极电位建立的动力学过程,对复杂的介质,如果采用了去极化法测定氧化还原电位,可以在较短时间2分钟内得到较为精确的结果,这个结果相当于传统测定方法平衡48小时的电位,通常两者小于10mV或更好。 五什么是氧化还原电位去极化法测定法? 将极化电压调节到600-750mV,以银—氯化银电极作为辅助电极,铂电极接到电源的正端,阳极极化(极化时间5-15秒中自由选择),接着切断极化电源(去极化时间在20秒以上自由选择),去极化时监测铂电极的电位(对甘汞电极)。电极电位E(毫伏)和去极化时间的对数logt之间存在直线关系。以相同的方法进行阴极极化和随后的去极化监测。阳极去极化曲线与阴极去极化曲线的延长线的交点相当于平衡电位。二条曲线的方程为: E阳=a1+b1logt阳E阴=a2+b2logt阴 求解此二直线方程可得到平衡电位公式E=(a2b1-a1b2)/(b1-b2) 平衡电位加上该温度下 参比电极的电位值,即 可求出ORP值。 将有关两条去极化曲线 的数据输入计算机,即 可自动算出土壤的ORP 值。 这种方法如果用手工测 定,不但过程操作紧张, 测定误差大,而且数学 处理繁重。 六现在有这种ORP去 极化法自动测定仪器 吗? 这种方法是中国科 学院南京土壤研究所电

氧化还原引发体系合成聚羧酸系高效减水剂.

课题来源:重庆市建委资助项目(城科字1330第20号)。 聚羧酸系高效减水剂掺量低、减水率高、坍落度保持能力强,对混凝土增强效果显著,能降低混凝土收缩,有害物质含量极低,这些技术性能特点赋予混凝土出色的工作性、良好的强度发展以及优异的耐久性[1-4],十分符合现代混凝土工程的需要,具有综合的技术性能及环保优势。 本文采用自制大单体MPEG-1500MAA ,通过水溶液共聚反应合成聚羧酸系高效减水剂,着重研究了不同氧化还原引发体系下,反应温度、反应物掺量等对减水剂性能的影响。 1试验部分 1.1试验原料 聚乙二醇单甲醚-1500甲基丙烯酸酯 MPEG-1500MAA ,自制;甲基丙烯磺酸钠SMAS, 工业级;甲基丙烯酸MAA ,分析纯;过硫酸铵 PASM ,分析纯;过氧化氢,分析纯;亚硫酸氢钠;硫 酸亚铁;氢氧化钠;蒸馏水。 1.2合成工艺 将一定量蒸馏水溶解SMAS 后加入到四口瓶中,待温度升至设定值时,通入氮气并搅拌,开始滴加 MPEG -1500MAA 及MAA 混合溶液1~2h 和PASM 溶液2~3h ,恒温反应2~3h ,冷却至室温,加入40%浓度的NaOH 溶液,将减水剂PH 值调至6~7,得 到约40%浓度的红棕色聚羧酸高效减水剂。

在采用氧化还原引发体系时,需先将过硫酸铵等氧化剂与SMAS 溶解后加入四口瓶中,通入氮气搅拌,同时滴加MPEG-1500MAA 及MAA 混合溶液1~2h 和还原剂(如亚硫酸氢钠)溶液2~ 氧化还原引发体系合成聚羧酸系高效减水剂 Synthesis of poly-carboxylic acid superplasticizer via redox system 张智强1胡向博1李凌峰2霍世超2 (1重庆大学材料学院,重庆400045;2南川区规划服务中心,重庆408400) 摘要:采用自制的聚乙二醇单甲醚1500甲基丙烯酸酯(MPEG1500-MAA )和甲基丙烯酸(MAA )试剂,在不同引发体系下合成聚羧酸系高效减水剂。分别探讨了甲基丙烯磺酸钠(SMAS )、甲基丙烯酸(MAA以及引发剂过硫酸铵(PASM )的掺量与减水剂分散性和分散保持性的关系,研究了过硫酸铵—亚硫酸氢钠、过硫酸铵—亚硫酸氢钠—亚铁盐和过氧化氢—亚硫酸氢钠—亚铁盐三种氧化还原引发体系中各组分掺量、反应温度对减水剂分散性及分散保持性的影响,确定了在氧化还原引发体系条件下,减水剂反应温度可降低到60℃左右,所合成的减水剂为水泥折固掺量0.3%,水灰比为0.29时,其净浆流动度达250~260mm , 30min 流动度保持率大于95%。 关键词:聚羧酸系减水剂;氧化还原引发体系;水泥净浆流动度; Abstract :Polycarboxylicacid superplasticizer was synthesized at different initiator system by using the meacrylic acid (AR )and the meacrylic acid and the polyethylene glycol single methyl ether (1500(MPEG1500-MAA(homemade ).Relationship is discussed re -spectively between dosage of methyl propene sulfonate(SMAS,methacrylicacid(MAAand initiator ammonium persulfate (PASMand dispersion and dispersed retention of polycarboxylic acid superplasticizer. Based on the above results,Relationship is studied respectively between the dosage of ammonium

中考化学反应的基本类型以及氧化还原反应习题

【内容综述】 本期主要介绍化学反应的基本类型以及氧化还原反应的有关知识。该内容的主要知识要点包括:(1)明确并学会判断四种基本反应类型,即:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应(2)从得失氧的角度理解氧化还原反应(3)判断某一反应是否发生氧化还原反应(4)判断发生氧化还原反应中那些物质被氧化、被还原、氧化剂、还原剂(5)明确四种基本反应类型与氧化还原反应间的关系。 由于化学反应的基本类型以及氧化还原反应知识是中学化学的重点和难点知识,也是考试中的热点知识。 【要点讲解】 一、四大基本反应类型的正确区分和理解 【例1】通过下列反应,一定有单质生成的是() A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应 【解析】依题意知化合反应、复分解反应的产物一定是化合物,置换反应一定有单质生成,分解反应可能有单质,也可能有化合物生成。故答案为C。 【例2】下列有关化学反应的基本类型的说法正确的是() A.反应物有多种的反应是化合反应 B.生成物有多种的反应是分解反应 C.两种化合物相互交换成分,生成另两种化合物的反应是复分解反应 D.生成物中一种是单质,另一种是化合物的反应就是置换反应 【解析】 本题主要考查四种基本反应类型及其有关知识。化合反应的特点是反应物有多种,但生成物只有一种,即“多到一”,而A选项只强调反应物而未强调生成物,故不一定是化合反应;分解反应的特点是“一到多”,B选项只强调生成物,而未强调反应物的种类,故也不一定属于分解反应;置换反应的特点是单质和化合物反应生成另一种单质和化合物,而D 选项只强调生成物的特点,例如实验室用氯酸钾分解制氧气的反应符合选项要求,但其属于分解反应。故本题答案为C。 二、氧化还原反应知识的更深层次的理解和应用

氧化还原反应知识点总结

专题四 氧化还原反应 一、氧化还原反应的基本概念 1、基本概念(略):氧化还原反应、氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等。 2、知识体系: 3、常见氧化剂:(1)活泼非金属单质,如卤素单质(X 2)、O 2、O 3等;(2)高价金属阳离子,如Fe 3+、Cu 2+等;(3)高价或较高价含氧化合物,如MnO 2、浓H 2SO 4、HNO 3、KMnO 4等;(4)过氧化物:Na 2O 2、H 2O 2等。 4、常见还原剂:①活泼或较活泼的金属,如K 、Na 、Zn 、Fe 等;②一些非金属单质,如H 2、C 、S 、Si 等;③较低态的化合物,如CO 、SO 2、H 2S 、Na 2SO 3、FeSO 4、KI 等等。 二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较 1、根据金属和非金属活动性顺序来判断: 一般来说,金属越活泼,越容易失电子,其单质的还原性越强,而其阳离子得电子还原成金属单质越难,故氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强。 一般来说,非金属越活泼,越容易得到电子,单质的氧化性越强,阴离子的还原性越弱。 2、根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示: 规律: 氧化性:氧化剂>氧化产物, 还原性:还原剂>还原产物。 3、根据氧化还原反应发生的条件(难易)或反应速率的大小来判断: 如:Mn02+4HCl(浓) MnCl 2+C12↑+2H 2 ; 2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl 2+5C12↑+8H 2O 后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性 KMn04>Mn02 又如:2Na 2SO 3+O 2=2Na 2SO 4(快), 2H 2SO 3+O 2=2H 2SO 4(慢), 322SO 2O SO 2催化剂?+ , 其还原性: Na 2SO 4>H 2SO 3>SO 2 4、根据被氧化或被还原的程度来判断:

光催化选择性氧化还原体系在有机合成中的研究进展

中国科学: 化学 2011年第41卷第7期: 1097 ~ 1111 SCIENTIA SINICA Chimica https://www.sodocs.net/doc/ca2574028.html, https://www.sodocs.net/doc/ca2574028.html, 《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS 评述 光催化选择性氧化还原体系在有机合成中的研究进展 张楠, 张燕辉, 潘晓阳, 付贤智, 徐艺军* 国家环境光催化工程技术研究中心; 国家光催化重点实验室培育基地; 福州大学光催化研究所, 福州大学, 福州 350002 *通讯作者, E-mail: yjxu@https://www.sodocs.net/doc/ca2574028.html, 收稿日期: 2010-09-20; 接受日期: 2010-11-19 doi: 10.1360/032010-651 摘要21世纪, 化学研究的一个主要目标是发展一种高效能技术, 用于取代那些对环境有害的耗能过程. 光催化选择性氧化还原体系的出现和应用极大地满足了人们对能源和环境的要求. 在光催化选择性氧化还原体系中, 反应发生所需要的条件比传统催化温和, 同时它也避免了一些强氧化剂和危险还原性物质的使用, 通过优化反应环境可以实现对某种目标产物的高选择性, 从而为有机合成提供了一种绿色、节能的途径, 成为21世纪最具潜力的绿色有机化学技术. 本文重点阐述了光催化选择性氧化还原体系在有机合成领域中的重要进展, 并对其存在的问题及相关领域的发展趋势作了展望. 关键词 光催化 选择性氧化还原有机合成 应用 1 引言 1972年, Fujishima和Honda[1]发现TiO2单晶电极能够在光照条件下将水分解为氢气和氧气, 光催化技术的序幕由此揭开. 光催化领域的开拓瞬时点燃了科研工作者们对这一崭新领域的研究热情. 随着研究工作的深入开展, 人们的目光不再局限于光解水制氢这一体系, 而是投向了更广阔的天地. 在过去的近四十年里, 有关光催化的研究报道如雨后春笋般涌现出来. 目前, 大多数的研究工作主要集中于降解水和空气中污染物等环境治理和改善方面, 太阳能的转化以及界面电子转移等电化学过程上[2~31]. 尽管如此, 将光催化用于特定的有机化合物的合成等方面已经得到了越来越多的关注[32~48]. 众所周知, 传统的有机合成不仅步骤繁琐, 而且所使用的氧化剂通常是一些具有毒性或者腐蚀性的强氧化剂, 例如ClO?, Cr(IV), Cl2等, 还原剂则大多采用H2和CO等危险气体, 并且这些氧化还原剂的用量需满足化学计量比, 一些反应还需要在高温高压下才能进行. 光催化选择性氧化还原反应体系通常在简单温和的条件下即可发挥作用, 避免了在传统有机合成中所使用的复杂步骤和苛刻条件, 可以很好地解决由此带来的环境和能源问题, 为有机合成提供了一种新的方法和途径, 同时还将绿色化学这一理念植入其中. 首先, 光催化反应将太阳光引入有机合成体系, 无论从节能的角度还是环保的角度, 都无疑是一个重大的突破, 主要原因有以下三点: (1)太阳能是一种完全可再生的资源; (2)光化学激发所需要的条件比热催化所要求的条件要温和得多; (3)光化学激发为人们设计出更短的反应历程提供条件, 从而将副反应的发生减小到最小程度[46]. 不仅如此, 在光催化选择性氧化反应中, 氧气这种容易获得的环境友好型氧化剂取代了传统的强腐蚀性氧化剂, 是一种绿色的选择性氧化方法; 光催化选择性还原反应可以使

引发剂的分类及比较

引发剂的分类及比较 引发剂是乳液聚合的重要组分之一,其种类和用量等影响产品的性能质量。常用的引发剂有自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、阴离子聚合引发剂和配位聚合引发剂。乳液聚合中常用的为自由基聚合引发剂,它可分为不同种类。 1乳液聚合引发剂的种类 1. 1偶氮类引发剂 偶氮类引发剂是指分子中含有偶氮基的一类化合物,有偶氮二异丁睛引发剂和偶氮二异庚睛引发剂。偶氮二异丁睛是常用的引发剂,一般在45 9C-- 65℃使用,热分解只产生一种自由基,该引发剂分解为一级反应,比较稳定。一般在低于80℃条件下使用较好,因为超过80℃就会激烈分解。偶氮类化合物作引发剂与过氧化物相比有很多优点,它氧化能力小,在50℃一80℃能以适宜的速度分解,其分解速度受溶剂影响较小,无诱导分解,碰撞时也不会爆炸,产品易提纯,价格便宜。 1. 2有机过氧类引发剂 有机过氧化物分子中存在过氧弱键,可理解为过氧化氢的衍生物。其中一个氢原子被取代的称氢过氧化物,两个氢被取代的称过氧化物。该类引发剂按结构与性能特点常分成以下几类。 1. 2. 1氢过氧化物引发剂 常见的有异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢两种,过氧化氢是过氧化物的母体。过氧化物分解后,形成两个氢自由基。该类过氧化物活化能都很高,可用于高温体系中,一般很少单独使用,可与还原剂配合使用构成氧化一还原引发体系,用于室温或低温聚合体系,该类引发剂可按不同方式分解。 1.2.2过氧化二酰类 二酰基过氧化物分解时,一般按两步进行,首先分解成酰氧白由基,若单独存在则引发反应,若不单独存在则进一步分解,生成稳定的碳自由基。苯甲酰(BPO)是常见的过氧化引发剂,分子中0-0键的电子云密度大而相互排斥,容易断裂,一般在60- 80℃分解。它第一步均裂成苯甲酰自由基,第二步分解成苯自由基,并放出CO2,但分解不 完全。二酰基过氧化物引发剂活性较高,活性与其结构关系很大。芳酰类比较稳定,酯酰类活性较大,其a一H越少活性越大,不对称二酰过氧化物的活性更高,一般不单独使用。 1.2.3其它过氧类 包括过氧化二烷类和过氧化二碳酸酯类等。过氧化二烷类有过氧化二异丙苯和过氧化二叔丁基,活性比氢过氧化物高,属低偏中活性引发剂。过氧化二碳酸酯类过氧化物是一类高活性过氧化物,稳定性差,该类过氧化物的特点是烃基结构对其活性影响较小,并存在溶剂效应。 1. 3氧化一还原引发剂 氧化一还原组分是由组成它的氧化剂和还原剂之间发生氧化还原反应而产生能引发的自由基,这类引发剂称为氧化一还原体系。该类引发剂特点是活化能较低,可在低温下引发聚合,而有较快的聚合速率。这类引发剂包括水溶性引发剂和油溶性引发剂。 1. 3. 1水溶性引发剂 这类引发剂体系的氧化剂有过氧化氢、过硫酸盐、氢过氧化物等,还原剂有硫酸亚铁,亚硫酸钠等无机物和醇、胺、草酸和葡萄糖过氧化氢等有机化合物。过氧

高中化学知识点总结氧化还原反应.

三、氧化还原反应 1、准确理解氧化还原反应的概念 1.1 氧化还原反应各概念之间的关系 (1)反应类型: 氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应。 还原反应:物质所含元素化合价降低的反应。 氧化还原反应:有元素化合价升高和降低的反应。 (2)反应物: 氧化剂:在反应中得到电子的物质 还原剂:在反应中失去电子的物质 (3)产物: 氧化产物:失电子被氧化后得到的产物 还原产物:得电子被还原后得到的产物 (4)物质性质: 氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质 还原性:还原剂所表现出失电子的性质 (5)各个概念之间的关系如下图 例题1:下列变化过程属于还原反应的是( D ) A.HCl→MgCl2 B.Na→Na+ C.CO→CO2 D. Fe3+→Fe 例题2:下列化学反应不属于氧化还原反应的是( C ) A、3Cl2 + 6KOH =5KCl + KClO3 + 3H2O B、2NO2 + 2NaOH =NaNO3 +NaNO2 +H2O C、SnCl4 + 2H2O = SnO2 + 4HCl D、3CCl4 + 2K2Cr2O7 = 2CrO2Cl2 + 3COCl2 +2KCl 1.2 常见的氧化剂与还原剂 (1)物质在反应中是作为氧化剂还是作为还原剂,主要取决于元素的化合价。 ①元素处于最高价时,它的原子只能得到电子,因此该元素只能作氧化剂,如+7价的Mn和+6价的S ②元素处于中间价态时,它的原子随反应条件不同,既能得电子,又能失电子,因此该元素既能作 氧化剂,又能作还原剂,如0价的S和+4价的S ③元素处于最低价时,它的原子则只能失去电子,因此该元素只能作还原剂,如-2价的S (2)重要的氧化剂 ①活泼非金属单质,如F2、Cl2、Br2、O2等。 ②元素处于高价时的氧化物、高价含氧酸及高价含氧化酸盐等,如MnO2,NO2;浓H2SO4,HNO3;

2018年浙江学考五次真题二年模拟化学试题分类汇编:专题04 反应类型与氧化还原反应

2018年浙江学考五次真题二年模拟化学试题分类汇编 专题4 反应类型与氧化还原反应 1.【2016年4月浙江省选考】下列属于氧化还原反应的是 A.2KBr + Cl2=2KCl + Br2 B.CaCO3=CaO +CO2↑ C.SO3 + H2O=H2SO4 D.MgCl2 + 2NaOH=Mg(OH)2↓ + NaCl 【答案】A 2.【2015年10月浙江省普通高校招生选考】HCl+NaOH=NaCl+H2O的反应类型是 A.化合反应 B.置换反应 C.分解反应 D.复分解反应 【答案】D 由酸和碱发生的化学反应HCl+NaOH=NaCl+H2O可知:氢氧化钠属于碱,盐酸属于酸,酸和碱的反应是中和反应,属于复分解反应,故选D。 3.【浙江省2017届高三4月普通高校招生选考】下列属于氧化还原反应的是 A.2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O B.Na2O+H2O=2NaOH C.2KI+Br2=2KBr+I2 D.MgO+2HCl=MgCl2+H2O 【答案】C 凡是有元素化合物升降的反应是氧化还原反应,A.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O中元素的化合价均不变化,是非氧化还原反应,A错误;B.Na2O+H2O=2NaOH中元素的化合价均不变化,是非氧化还原反应,B错误; C.2KI+Br2=2KBr+I2中I元素的化合价升高, Br元素化合价降低,非氧化还原反应,C正确; D.MgO+2HCl=MgCl2+H2O中元素的化合价均不变化,是非氧化还原反应,D错误,答案选C。 【点睛】准确判断出反应中有关元素的化合价变化情况是解答的关键。另外也可以依据氧化还原反应与四种基本反应类型的关系分析,例如置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是,有单质生成的分解反应和有单质参加的化合反应均是氧化还原反应。

氧化还原反应的类型

2018—2019学年高一年级AB部导学案定稿 化学学科编写人:王蕊蕊,李喜立使用时间:2018年10月10日编号:27 本节标题:氧化还原反应的基本类型 一、学习目标 1.常见的氧化剂和还原剂 2.掌握氧化还原反应的五种类型,并能用单,双线桥表示电子的转移。 二、重点难点 掌握氧化还原反应的五种类型,并能用单,双线桥表示电子的转移。 三、导学流程 1、基础感知 (一).常见的氧化剂和还原剂 [也可以是同一物质。如在反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂。(二)单,双线桥表示氧化还原反应的五种类型的化学方程式中的电子转移。 氧化还原反应的实质是电子的得失或电子对的偏移。根据反应中电子转移的特点,可以将氧化还原反应分为五类:请大家用单,双线桥表示下列五种类型的化学方程式中的电子转移。 (1)全部氧化还原反应 在反应中氧化剂和还原剂分别为不同的物质,且氧化剂完全被还原,还原剂完全被氧化。 C+2H2SO4(浓)==CO2+2SO2+2H2O (2)部分氧化还原反应

特点:反应中氧化剂(或还原剂)只有一部分发生了电子的转移,还要一部分没有发生电子转移 MnO 2 + 4HCl (浓) = 2MnCl 2 + Cl 2 ↑ +2H 2O 3Cu + 8HNO 3 == 3Cu(NO 3)2 +2 NO ↑+4H 2O (3)歧化反应 特点:反应过程中电子转移发生在同种物质、同种价态的同种元素之间。 Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O Cl 2+H 2O== HCl + HClO (4)归中反应 特点:同种元素由不同价态转变为中间同一价态。 SO 2 + 2H 2S == 2H 2O + 3S 但要注意:同种元素发生氧化还原反应时,化合价只靠近不交叉。 练习:KClO 3 + 6HCl(浓) = KCl +3Cl 2 ↑ +3H 2O (5)自身氧化还原反应 特点:反应中电子转移发生在同种物质的不同元素或同种物质的同一元素之间。 3NO 2 + H 2O == 2HNO 3 + NO 2KClO 3=====MnO 2△2KCl +3O 2↑ 2、深入思考 请大家用单,双线桥表示下列化学方程式中的电子转移。 6NO +4NH 3=====催化剂 △5N 2+6H 2O KIO 3+6HI===3I 2+KI +3H 2O 2KMnO4=====△K2MnO4+MnO2+O2↑

氧化还原电位(ORP)的介绍

氧化还原电位(ORP)的介绍 1.1 氧化还原电位 氧化还原电位,简称ORP (是英文Oxidation-Reduction Potential的缩写),作为介质(包括土壤、天然水、培养基等)环境条件的一个综合性指标,已沿用很久,它表示介质氧化性或还原性的相对程度。 美国韦多默(WDM) ORP电极/变送器 1.2 氧化还原电位的测定方法 长期以来氧化还原电位是采用铂电极直接测定法。即将铂电极和参比电极直接插入介质中来测定。ORP电极是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的电极,该敏感层是一种惰性金属,通常是用铂和金来制作。参比电极是饱和甘汞电极或银/氯化银电极。 1.3 氧化还原电位测定法的特点 氧化还原电位的传统测定法十分简单,但达到平衡电位值的时间较长,特别在测定弱平衡体系时,由于铂电极并非绝对的惰性,其表面可形成氧化膜或吸附其它物质。影响各氧化还原电对在铂电极上的电子交换速率,因此平衡电位的建立极为缓慢,在有的介质中需经几小时甚至一、二天, 而且测定误差甚大。因此通常在ORP测定中人为规定一个读数时间,如5分钟,或者10分钟,或者30分钟等。在上报数据时,必须标识读数时间。 1.4 氧化还原电位(ORP)测定精度的影响因素及意义 不同的测试条件,测定结果可以相差很多。 如果在清洁的水中,铂电极的表面又很光亮,采用去极化法测定,重现性可以在1mV以内;但如果测定对象复杂,铂电极表面不干净,用传统的方法测定时,测定误差甚大,通常40-100mV。 在ORP标准液中不同厂家ORP电极,或是同一厂家不同结构的ORP电极都能够测得接近值,因标准液是比较强的氧化还原体系,但在实际测量样品时,如自来水不是强体系,测量值跟ORP感应铂金实际接触样品液的电子交换密度有关系,不同面积大小的铂金电子交换密度不一样,ORP值只是定性的非定量测试,所以只要ORP电极在测试标液时是合格的,那么在测试样品时的值都可以认为是准确的。 1.5 ORP电极表面处理 铂电极它是一种惰性电极,但并非是绝对的,其表面可形成氧化膜(如PtO和PtO2等)

氧化还原反应类型

氧化还原反应类型的离子方程式的书写技巧及练习 1)判断氧化剂、还原剂,再找到还原产物和氧化产物(离子反应直接找出发生反应的离子)。 2)根据化合价升降守恒配平以上物质的系数。 3)判定溶液的酸碱性。若为酸性溶液,可根据电荷守恒,在方程式左边或右边添加适当数目的 H+;若为碱性溶液,可根据电荷守恒,在方程式左边或右边添加适当添加适当数目的OH- ;若为中性溶液,则只能在方程式的右边添加H+或OH-,使电荷守恒(盐类物质不考虑水解)。 4)根据元素守恒,添加H 2 O ,配平方程式。 【练习】 1、Fe(NO 3) 3 受热分解产生两种气体,其中一种为红棕色,另一种能使带火星的 木条复燃,该反应的化学方程式为: ___________________________________; 2、高铁酸钾(K 2FeO 4 )是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl 3 和KClO在强碱性条件下反应可制取K 2FeO 4 ,其反应的离子方程式为 ___________________________________________________________________; 与MnO 2—Zn电池类似,K 2 FeO 4 —Zn也可以组成碱性电池,K 2 FeO 4 在电池中作为正 极材料,该电池总反应的离子方程式为: ___________________________________________________________________; 3、Cu 2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体NO 2 ,写出反应的方程式: ___________________________________________________________________; 4、在某强酸性混合稀土溶液中加入H 2O 2 ,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成 Ce(OH) 4 沉淀得以分离。完成反应的离子方程式: □Ce3++□H 2O 2 +□H 2 O === □Ce(OH) 4 ↓+□_______ 5、Na 2 S溶液长期放置有硫析出,原因为_________________________________; 6、写出TiO 2和焦炭、氯气反应生成TiCl 4 和CO气体的化学方程式:_______ ____________________________________________________________________。 7、将20mL 0.5mol·L-1 K 2SO 3 溶液逐滴加入到20 mL 0.2mol·L-1 KMnO 4 溶液(硫 酸酸化)中,溶液恰好褪为无色。写出反应的离子方程式:________________________________。

氧化还原反应概念、判断依据、反应类型、记忆口诀

氧化还原反应概念、判断依据、反应类型、记忆口诀基本概念 在无机反应中,有元素化合价升降,即电子转移(得失或偏移)的化学反应是氧化还原反应。在有机反应中,有机物引入氧或脱去氢的作用叫做氧化反应,引入氢或失去氧的作用叫做还原反应。 判断依据 无机反应时,得到了电子(或电子对偏向)的元素被还原,失去了电子(或电子对偏离)的元素被氧化。有机物反应时,把有机物引入氧或脱去氢的作用叫氧化,引入氢或失去氧的作用叫还原。 即应看其是失去了电子(或电子对偏离),还是得到了电子(或电子对偏向)或者看其化合价是升高了还是降低了。 在反应物中: 失去了电子(或电子对偏离)即为还原剂,其化合价升高。 得到了电子(或电子对偏向)即为氧化剂,其化合价降低。 在产物中: 被氧化的元素叫做氧化产物,其化合价在反应的过程中升高了。 被还原的元素叫做还原产物,其化合价在反应的过程中降低了。 一般来说,在氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中,氧化剂的氧化性最强,还原剂的还原性最强。 反应类型 氧化还原反应分歧化反应、归中反应等类型 歧化反应即反应中同一元素从一个价态转化为两个价态。一个高价态,一个低价态,也就是说同一物质既做氧化剂又做还原剂。

归中反应是指同一元素的不同价态升至或降至同一个价态。但要注意符合化合价不能交叉的原理。 记忆口诀 升失氧化还原剂, 降得还原氧化剂。升失氧,降得还,剂性正相反 氧化还原不可分, 得失电子是根本。 失电子者被氧化, 得电子者被还原。 失电子者还原剂, 得电子者氧化剂。 氧化剂还原剂, 相依相存永不离。 前两行也可以是:上失氧,下得还 解释:化合价上升失电子被氧化,本身作为还原剂;化合价下降得电子被还原,本身作为氧化剂。 升失氧还氧(化合价升高,失去电子,氧化反应,还原剂,被氧化) 降得还氧还(化合价降低,得到电子,还原反应,氧化剂,被还原)

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