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知名机器人企业CEO下场质疑:水变双氧水是“伪科技”还是真创新?

水到底能不能生成双氧水?这还真的是一件挺专业的事儿。要探讨这件事儿,首先得从双氧水的诞生开始讲起。
2022-09-27 14:55 · 投资界综合

最近看到一则报道,声称“水可以变成双氧水消毒杀菌”。众所周知,双氧水消毒杀菌是常识,但“水变成双氧水”这事就值得推敲了!

这不,就连国内知名机器人赛道企业钛米机器人董事长潘晶都在朋友圈“下场”辟谣:“水再怎么处理也成不了双氧水,这个其实加的是自来水,自来水中含氯,然后电解产生非常弱的类氯离子杀菌......”

知名机器人企业CEO下场质疑:水变双氧水是“伪科技”还是真创新?

水到底能不能生成双氧水?这还真的是一件挺专业的事儿。要探讨这件事儿,首先得从双氧水的诞生开始讲起。

“双氧水”的诞生及主流制法

1818年,法国著名化学家泰纳尔(J.H. Thènard)做了一次实验,首先,他加热已除去了过渡金属离子的硝酸钡得到了氧化钡:

2Ba(NO3)2→2BaO+O2↑+4NO2↑

随后,泰纳尔将氧气通过赤热的氧化钡(BaO)时制得了过氧化钡(BaO2):

2BaO+O2→2BaO2

接着,他发现将BaO2分别与硫酸、硝酸、醋酸或磷酸反应,都能得到一种“富氧产物”,经过分析得出:

这种富氧产物含有与水相等的氢及比水多一倍的氧,由此称其为“二氧化氢”,也就是我们现在熟知的“双氧水”过氧化氢(H2O2)的由来。

图源网络

而作为一种过氧化物,其分子结构极其不稳定,双氧水中的氧(O-)是以高能态的形式存在,在常温下随时可分解还原成氧(O2):

H2O2 → H2O +(O)氧原子

这也是双氧水为什么能杀菌的原因。当双氧水中的单原子氧O散逸出来,就会立刻寻觅附近分子中的原子、电子进行“掠夺”,即掠夺附近微生物、细菌的原子、电子,从而使其蛋白质分子结构破坏,杀死细菌。经实验,对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、脊髓灰质炎病毒及真菌等多种微生物均有很好的杀灭作用。

同时,作为一名杀菌消毒能手,除却去除空气中的有机污染物,双氧水还能去除异味,并生成无毒的物质,在消毒完成后分解为氧气和水,这种无污染清洁绿色的特性也符合当下“双碳”大环境的调性,因此,双氧水也成为了备手欢迎的杀菌消毒液之一,据相关数据统计,我国双氧水近年来产量及表观消费量均保持稳步上升,2021年我国双氧水行业产量达到1235万吨,表观消费量为1240万吨。(包括造纸、纺织印染、污水处理、化工冶炼等各领域)

那么,话说回来,当下双氧水的主要制作方法是什么?

在1950年代以前,主要是采用电解法制备过氧化氢——电解硫酸氢盐溶液(如硫酸氢铵、硫酸氢钾)得到过二硫酸盐,再加入硫酸使过二硫酸水解从而得到过氧化氢。

到了1953年,美国杜邦公司研究出了一种蒽醌法,即以2-乙基蒽醌和钯为催化剂,由氢气和氧气直接化合生成过氧化氢:

H2 + O2 = H2O2(2-乙基蒽醌,钯)

在此过程中,2-乙基蒽醌在钯的催化下被氢气还原为2-乙基蒽醇,而2-乙基蒽醇与氧气反应即得过氧化氢。据了解,现在世界各国基本上都是采用这一技术,相关数据表明蒽醌法合成的过氧化氢占了全球产量的 95%及国内产量的98%。

知名机器人企业CEO下场质疑:水变双氧水是“伪科技”还是真创新?

国内的话,过氧化氢的生产则稍微起步较晚,在上个世纪70年代初*套蒽醌法生产装置在北京氧气厂建成投产,随后,据《现代化工》报道,2003年“非典”疫情的发生,促使消毒用过氧化氢用量飙升,全面推动了国内过氧化氢项目的上马热潮。2005年,我国过氧化氢产能比4年前又翻了1倍,达到220万t/a(27.5%),产能、产量及表观消费量均超过美国,跃居世界*。

当然,双氧水的合成方法也并非只有上面两种,还有无机化学反应法、碳氢化合物自氧化法、异丙醇氧化法及氢气和氧气直接合成法等等,但直接使用再普通不过的水,可以自发生成双氧水吗?诸位看官可分享专业见解。

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