氧化剂

氧化剂是在氧化还原反应中，获得电子的物质。氧化剂具有氧化性，得到电子化合价降低，发生还原反应，得到还原产物。

在氧化还原反应中，获得电子的物质称作氧化剂，与此对应，失去电子的物质称作还原剂。狭义地说，氧化剂又可以指可以使另一物质得到氧的物质，以此类推，氟化剂是可以使物质得到氟[fú]的物质，氯化剂、溴化剂等亦然。（注：这两种定义有不同，前者强调电子的得失，后者则强调氧元素的得失。根据前者定义，一些物质，如二氟化氙是强氧化剂，而根据后者定义，则为氟化剂。本词条主要描述前者。）含有容易得到电子元素的物质，即氧化性强的物质常用氧化剂。

氧化剂具有的得电子的性质称为氧化性，氧化性的决定因素是该物质中高价态元素的得电子倾向。在溶液中，根据双电层理论，氧化性的大小反映为氧化剂的标准氢电极电势：电势越高，则氧化性越强；电势越低，则氧化性越弱，相对应的，其还原态的还原性则越强。在水中，大部分氧化剂的氧化反应分为三个步骤：解离，亲和，合。这三步决定了氧化反应半反应的焓[hán]，对氧化剂的氧化性有非常大的影响。氢离子也对含氧的氧化剂的氧化性起到非常大的作用，原因是氢离子具有非常大的反极化能力，使得X-O键不稳定（X指氧化剂中心原子）。因此一般在酸性条件下，含氧化剂的氧化性比其在碱性时强。对于一些不受氢离子影响的物种，如Cl2，Br2等，其氧化性则与pH无关。另外，氧化剂的氧化性还受到分子对称性的影响，一般分子越对称越稳定，如高氯酸在水中完全电离出高氯酸根，其对称性相当好，使得高氯酸根在水中的氧化性并不是很强。因此对于非金属含氧酸，一般是高价态氧化性不如低价态。

根据物质的得电子能力强弱，可将其分为强氧化剂、中等强度氧化剂与弱氧化剂，以大致描述其在氧化还原反应中的表现。然而这个分类的界线是模糊的，有时以氧气（O2/H2O，E=1.229V）和铁离子（Fe/Fe，E=0.771V）为界，氧化性超过氧气的物种为强氧化剂，弱于铁离子的为弱氧化剂，介于两者之间的为中等强度氧化剂。按其危险性大小，分为一级氧化剂和二级氧化剂。氧化剂按照化学组成分为无机氧化剂和有机氧化剂。又可按照氧化反应所要求的介质分为以下3类：(1)酸性介质氧化剂(例：过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠、铬酸、硝酸、高锰酸钾、过硫酸铵)。(2)碱性介质氧化剂(例：次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾)。(3)中性氧化剂(例：溴、碘)。

（1）在化学工业中，广泛用于多种原料和成品生产。在冶金中常用氧化剂以去除杂质而提纯所熔炼的金属，如炼钢过程中所用的氧化剂有铁矿石、铁磷、空气或工业纯氧等。在化学电池中，常用氧化剂以去除正极上所放出的氧，称为“去除剂”，如干电池中所用的二氧化锰。（2）氧化剂遇热分解，易引起燃烧爆炸，所以不得受热。（3）许多氧化剂易爆炸，如氯酸盐类、硝酸盐类，特别是有机过氧化物等，经摩擦、撞击、震动等作用后，易引起爆炸，所以要轻装轻卸。（4）遇有机物、易燃物品、可燃物等会发生强烈反应，甚至会引起燃烧爆炸。所以氧化剂的包装材料、仓库和运输车辆等，必须彻底清扫干净，以防混入杂质，发生危险。（5）大多数氧化剂遇酸剧烈反应，甚至发生爆炸，如氯酸钾、过氧化苯甲酰[xiān]等，遇硫酸即发生爆炸。所以这些氧化剂不得与酸类或碱性物质接触；万一起火，就不可用酸碱灭火器扑救。（6）有些氧化剂遇水分解，特别是活泼金属的过氧化物，如过氧化钠等，遇水分解发热，并放出氧，易使可燃物燃烧，所以这类氧化剂不得受潮；灭火时禁止用水。（7）有些氧化剂与其他氧化剂接触后能发生复分解反应而产生高温，引起燃烧甚至爆炸。例如亚硝酸盐，次亚氯酸盐等遇到比它强的氧化剂时，即显出还原性，会发生剧烈反应而导致危险。所以各种氧化剂也不可任意放。（8）有些氧化剂，如溴酸银等遇日光照射即分解，所以应该避光。有许多氧化剂有腐蚀性和毒性，如如三氧化铬，尚需注意人体防护。

常见的氧化剂中，氟气的氧化性最强，相应的，氟离子的还原性最弱，实际上，仅有少数化合物能氧化氟离子生成氟气，且基本为歧化反应。凡品名中有"高"、"重"、“过”字的，如高氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐，过氧化钠等，都属于此类物质。常见的氧化剂有氧气(或空气)、氯气、重铬酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾、硝酸等。常见的这类物质有：氯酸盐：ClO3；高氯酸盐：ClO4；无机过氧化物：Na2O2、K2O2、MgO2、CaO2、BaO2、H2O2；硝酸盐：NO3；高锰酸盐：MnO4。举例：

1. 典型的非金属单质如F2、Cl2、O2、Br2、I2、S、Si等（其氧化性强弱与非金属活动性基本一致）；
2. 含有变价元素的高价化合物，如KMnO4、KClO3、浓 H2SO4 、HNO3、MnO2 、FeCl3等；
3. 金属阳离子如：Fe、Cu等。

选择氧化剂应当考虑如下几点：(1)氧化效率和用量。(2)与被氧化体系配合性，在反应过程中稳定，不易挥发降低效力，不发生副反应，不影响最终产品的性能。(3)氧化剂本身在储存过程中不易变质失效。(4)使用复合氧化剂制得的胶黏剂明显优于单一氧化剂的作用。(5)低毒安全，不损害健康，不污染环境。(6)价廉易得。

（1）除不燃烧气体外，不得与其他性质抵触的物品共同储存；不同品种的氧化剂应分垛存放，严禁混入有机可燃物。仓库储存前后与运输车辆装卸前后，均应彻底清扫，严防混入杂质。(2)包装要完好、密扎不得撒漏，以免危险。如遇包装破损，应立即采取措施，漏出部分须彻底扫除。(3)仓库不得漏水，并应防止酸雾等侵入，严禁与酸类混放。仓库应阴凉通风，防止日光曝晒。(4)储运过程中应避免摩擦、撞击。可参照爆炸物品。(5)应单独装运，不得与酸类、有机物、还原剂等并车装运。在一般情况下，一级无机氧化剂不得与有机氧化剂配装；亚硝酸盐类、亚氯酸盐类与次亚氯酸盐不得与其他无机氧化剂配装。氧化剂与自燃、易燃、遇水燃烧品不得混装。

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该页面最新编辑时间为 2024年6月28日