2 / 11
И.И. Юрасова, Н.И. Юрасов, Д.А. Сулегин
126
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 5
повышается тем сильнее, чем ниже концентрация последнего в растворе. При-
чем при введении кислот природа аниона не влияет на изменение скорости раз-
ложения, а определяется исключительно концентрацией протонов [4, 5].
Катионы металлов переходной валентности также ускоряют процесс раз-
ложения пероксида водорода. Хроматы и бихроматы тоже катализируют про-
цесс выделения кислорода, хотя механизм разложения при этом не вполне по-
нятен. Полагают, что механизм разложения включает в себя образование пере-
кисного соединения катализатора с дальнейшим его распадом на кислород, воду
и исходный анион катализатора [6, 7]. Детальное описание механизма разложе-
ния с использованием в качестве катализатора бихромата калия неизвестно,
возможно вследствие того, что путь процесса разложения очень специфичен и
каждый новый набор исходных реагентов способен кардинально его изменить.
В соответствии с особенностями такого механизма выделенный при катали-
тическом разложении кислород входит первоначально именно в молекулу пе-
роксида водорода [8].
Вызывает особый интерес разложение концентрированного пероксида, вы-
пускаемого промышленностью сернокислотным способом, и его применение в
синтезе известных и новых органических, а также неорганических соединений.
Цель работы — выяснение деталей механизма разложения пероксида водо-
рода с использованием бихромата калия.
Исследовано разложение 50 масс. % пероксида водорода Н
2
О
2
в присут-
ствии небольших количеств бихромата калия K
2
Cr
2
O
7
. Концентрации исходных
реагентов в системе после смешения растворов приведены в таблице. Объем
реакционной смеси составил 2 мл. Реактор — стеклянный стакан — термоста-
тировали ледяной баней. Температуру контролировали стеклянными термо-
метрами внутри и снаружи реактора. Равномерность охлаждения обеспечива-
лась магнитным перемешивающим устройством. Температура снаружи состав-
ляла +0,4±0,2
о
С, внутри — +1,5±0,5
о
С. Одновременно в закрытом сосуде того
же объема и состава исследуемой смеси контролировали объем выделяющегося
кислорода с помощью цифрового датчика объема газа с рабочим диапазоном
измерения 0…400 мл и погрешностью измерения ±5 мл [9]. Кислотность рас-
твора контролировали цифровым рН-метром с диапазоном измерения 0…14, с
чувствительностью 0,01 и погрешностью ±0,1. Продолжительность экспери-
мента 8 ч.
Исходные концентрации всех компонентов системы
Реагент Концентрация,
моль/л
Количество,
ммоль
Примечания
Н
2
О
2
11,278
22,56
ГОСТ 177–88
Термостатирование при температуре 273 K
2
2 7
Сr O
0,088
0,175
Химически чистый; смешивали с водой,
термостатировали и добавляли к пероксиду
водорода