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{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left"
|<center>'''過氧化氫'''<br><img src="https://www.euatc.com.tw/UploadFile/GoodPic/75/big/152531480417775.jpg" width="250"></center><small>[https://www.euatc.com.tw/product/detail139 圖片來自euatc]</small> 
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'''过氧化氢'''，[[分子式]]H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>，是除[[水]]外的另一种[[氢]]的[[氧化物]]<ref>[http://chemed.chemistry.org.tw/?p=16448 氧化物]，台灣化學教育</ref> 。粘性比水稍微高，化学性质不稳定，一般以30%或60%的[[水溶液]]形式存放，其水溶液俗称'''双氧水'''。过氧化氢有很强的[[氧化性]]，且具弱[[酸性]]。

== 性质 ==

纯过氧化氢是淡蓝色的粘稠液体，熔点-0.43°C，沸点150.2°C。凝固点时[[固体]][[密度]]为1.71g/cm<sup>3</sup>，密度随[[温度]]升高而减小。它的[[缔合度|缔合程度]]比[[水|H<sub>2</sub>O]]大，所以它的[[介電係數]]和[[沸点]]比[[水]]高。纯过氧化氢比较稳定，若加热到153°C便猛烈的分解为[[水]]和[[氧气]]。

过氧化氢可与水以任意比互溶，因其可以发生微弱[[电离]]，所以溶液呈弱[[酸性]]。
:H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> ↔ H<sup>+</sup> + HO<sub>2</sub><sup>-</sup>   K<sub>a1</sub>=2.4×10<sup>-12</sup>

:HO<sub>2</sub><sup>-</sup> ↔ H<sup>+</sup> + O<sub>2</sub><sup>2-</sup>    K<sub>a2</sub>≈10<sup>-25</sup>

过氧化氢与过量[[氢氧化钠]]反应的产物是Na<sub>2</sub>O<sub>2</sub>和H<sub>2</sub>O。而与[[氢氧化钡]]反应时产物为[[过氧化钡]]。

过氧化氢分子为椅型结构。

过氧化氢可溶于[[乙醇]]、[[乙醚]]，不溶于[[苯]]。对有机物有很强的[[氧化]]作用，一般作为[[氧化剂]]使用。

== 催化劑 ==

体内的[[過氧化氫酶]]（Catalase）可以催化雙氧水的分解反应，使其釋放出氧氣，转化为对有机体无毒的水：

: rm 2H_2O_2 (l) \longrightarrow 2H_2O (l) + O_2 (g)

而[[二氧化锰|二氧化錳]]、[[碘化钾|碘化鉀]]等都能[[催化]]過氧化氫的分解。

== 发现 ==

1818年，L.J.Thenard发现水系无机物、[[有机物]]在自动氧化时，或者在[[生物]]体内呼吸[[氧气]]时，在生成水之前会生成过氧化氢。

== 制备 ==

1950年代以前采用'''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<ref>电解：KHSO<sub>4</sub> → K<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>+ H<sub>2</sub>↑</ref>，再加入硫酸<ref>K<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>8</sub> + H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>8</sub>使过二硫酸水解，水解过程分为两步：H<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>8</sub> + H<sub>2</sub>O = H<sub>2</sub>SO<sub>5</sub> + H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>；
H<sub>2</sub>SO<sub>5</sub> + H<sub>2</sub>O = H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub></ref>得到过氧化氢。

也有[[水解]][[过硫酸铵]]或[[过氧化钠]]制取的：

(NH4)2S2O8 +2H2O ->H2O2 + 2NH4HSO4

Na2O2 +2H2O->H2O2 + 2NaOH

1953年，[[杜邦]]公司采用[[蒽醌法]]制备，以[[烷基]][[蒽醌]]如[[2-乙基蒽醌]]为媒介物，循环氧化还原製得。现在世界各国基本上都是用这一技术。

目前，研究集中在基于氧的电化学还原和水的氧化的环保替代合成方法的开发上。

== 反應 ==
=== 分解反应 ===
过氧化氢可自发分解[[歧化]]生成[[水]]和[[氧气]]：

: rm 2H_2O_2  \longrightarrow 2H_2O  + O_2

该反应在[[热力学]]上自发进行：[[标准摩尔生成焓|Δ''H''<sup><s>o</s></sup>]]为−98.2 [[千焦|kJ]]·[[摩尔 (化学)|mol]]<sup>−1</sup>，[[吉布斯能|Δ''G''<sup><s>o</s></sup>]]为−119.2 kJ·mol<sup>−1</sup>，ΔS为70.5 J·mol<sup>−1</sup>·K<sup>−1</sup>。[[重金属]][[离子]][[铁|Fe]]<sup>2+</sup>、[[锰|Mn]]<sup>2+</sup>、[[铜|Cu]]<sup>2+</sup>等对过氧化氢的分解有[[催化]]作用。它们在酸性溶液中的[[电势]]介于过氧化氢的电势（0.694~1.76V）之间。例如Fe<sup>3+</sup>，认为过氧化氢把Fe<sup>3+</sup>[[还原]]为Fe<sup>2+</sup>,而本身被[[氧化]]成氧气，产生的Fe<sup>2+</sup>又被过氧化氢氧化为Fe<sup>3+</sup>，过氧化氢被还原成水。过氧化氢在[[酸]]性和中性介质中较稳定，在[[碱]]性介质中易分解。用[[波长]]为320～380[[纳米|nm]]的光照射会使过氧化氢分解速度加快，故过氧化氢应盛于棕色瓶中并放在阴凉处。在处理无水或浓缩过氧化氢时，必须在无尘、无金属杂质等条件下进行，以防止发生[[爆炸]]。
H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>与Fe<sup>2+</sup>的混合溶液称为[[芬顿试剂]]（Fenton）。某些离子如Fe<sup>2+</sup>、Ti<sup>3+</sup>催化下，过氧化氢分解反应会生成[[自由基]]中间体HO·（[[羟基自由基]]）和HOO·。
一般使用的双氧水中都会含有一定量的稳定剂，以减少过氧化氢的分解。常用的稳定剂包括：[[锡酸钠]]、[[焦磷酸钠]]、[[8-羟基喹啉]]和有机[[亚磷酸酯]]。

=== 氧化还原反应 ===
过氧化氢可在水溶液中氧化或还原很多无机离子。用作[[还原剂]]时产物为[[氧气]]；用作[[氧化剂]]时产物为[[水]]，其优点是氧化性强，还原产物为水，不引入杂质且不污染环境，因此过氧化氢是一种用途十分广泛的氧化剂。例如[[酸性]]溶液中，过氧化氢可将Fe<sup>2+</sup>氧化为Fe<sup>3+</sup>：

: rm 2 Fe^{2+}(aq) + H_2O_2 + 2 H^+(aq) \longrightarrow 2 Fe^{3+}(aq) + 2H_2O

与过氧化氢作用，[[亚硫酸根]]（SO32）可被氧化为[[硫酸根]]（SO42），[[高锰酸钾]]在酸性溶液中会被还原为Mn<sup>2+</sup>。由于[[标准电极电势]]的缘故，反应在不同[[pH]]环境下进行的方向可能不同，如碱性溶液中，过氧化氢会将Mn<sup>2+</sup>氧化为Mn<sup>IV</sup>，以[[二氧化锰|MnO<sub>2</sub>]]形式生成。

过氧化氢还原[[次氯酸钠]]的反应可用于在实验室中制备氧气：

: NaClO + H2O2 -> O2 + NaCl + H2O

有机化学中，过氧化氢常用作[[氧化剂]]，可将[[硫醚]]氧化为[[亚砜]]。[[甲基苯基硫醚]]与其反应时，会被氧化为[[甲基苯基亚砜]]，以甲醇作溶剂或[[三氯化钛]]催化，产率为99%：

: PhSCH3 + H2O2 -> PhS(O)CH3 + H2O

过氧化氢的碱性溶液可用于富电子[[烯烃]]（如[[丙烯酸]]）的[[环氧化反应]]，以及在[[硼氢化-氧化反应]]第二步中氧化[[烷基硼]]至[[醇]]。

=== 生成过氧化物 ===

过氧化氢与很多无机或有机化合物反应时，过氧链保留并转移到另一分子上，生成新的[[过氧化物]]：

* 过氧化氢在低温下与[[铬酸]]或[[重铬酸盐]]酸性溶液反应时，会生成不稳定的蓝色[[过氧化铬]]CrO(O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>，可用[[乙醚]]或[[戊醇]]萃取。这个反应可以用来检验过氧化氢和[[铬酸根]]或[[重铬酸根]]。而在水溶液中过氧化铬会与过氧化氢进一步反应，蓝色迅速消失，得到氧气和铬离子。

:4H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> + Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub><sup>2-</sup> + 2H<sup>+</sup> → 2CrO<sub>5</sub> + 5H<sub>2</sub>O

:7H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> + 2CrO<sub>5</sub> + 6H<sup>+</sup> → 7O<sub>2</sub>↑ + 2Cr<sup>3+</sup> + 10H<sub>2</sub>O

* 过氧化氢与[[硼砂]]反应会生成[[过硼酸钠]]，可用作消毒剂：
: rm Na_2B_4O_7 + 4 H_2O_2 + 2 NaOH \longrightarrow 2 Na_2B_2O_4(OH)_4 + H_2O

* 过氧化氢可生成很多含有O<sub>2</sub><sup>2−</sup>过氧根离子的无机盐类，其中比较重要的如[[过氧化钙]]、[[过氧化钠]]和[[过氧化镁]]。

* 与[[羧酸]]（RC<sup>=O</sup><sub>-OH</sub>）反应，生成具氧化性的[[过氧酸]]（RC<sup>=O</sup><sub>-O-OH</sub>），可用于[[烯烃环氧化反应]]等用途。与[[丙酮]]反应生成炸药[[三过氧化三丙酮]]（TATP），与[[臭氧]]反应生成[[三氧化二氢]]，与[[尿素]]反应生成[[过氧化尿素]]。

* 过氧化氢与[[三苯基氧化膦]]生成酸碱[[加合物]]，有些反应中用作过氧化氢的等同试剂。

=== 碱性 ===

与水相比，过氧化氢的碱性要弱得多，只有与[[超强酸|很强的酸]]反应才会生成加合物。[[超强酸]][[氟锑酸|HF/SbF<sub>5</sub>]]可将过氧化氢质子化，生成含[H<sub>3</sub>O<sub>2</sub>]<sup>+</sup>离子的产物。

== 应用 ==

一般低濃度（如3%）的過氧化氫，主要用於殺菌及外用的醫療用途，例如作為傷口消毒。檢驗血液的最佳比率:6%的雙氧水加上0.005%的[[亞甲藍]]。由於過氧化氫較易化解，以界面活化劑等混合過氧化氫（稱為加速過氧化氫Accelerated Hydrogen Peroxide，簡稱AHP）﹐除加強殺菌消毒的效果，也可用作兼具殺菌效能的清潔劑。

至於較高濃度者（大於10%），則用於[[紡織品]]、[[皮革]]、紙張、木材製造工業，作為[[漂白]]及去味劑。過氧化氫也是[[染髮劑]]的成份之一，还用作合成有机原料（[[邻苯二酚]]）的材料，医药、[[金属]]表面处理剂，[[聚合引发剂]]等。还可用作[[火箭推进剂]]。

很多[[颜料]]、[[涂料]]中含有[[铅白]]。使用铅白的[[油画]]、[[壁画]]等艺术品长时间暴露在空气中，与[[硫化氢]]作用生成[[硫化铅]]而变暗发黑，用过氧化氢涂刷后，会生成白色的[[硫酸铅]]从而使其复原。

:PbS + 4H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> → PbSO<sub>4</sub> + 4H<sub>2</sub>O

===危險行為===

# 萬一誤飲或以雙氧水[[灌肠 (医学)|灌肠]]，可能導致口腔或消化道的黏膜受侵蝕而導致發炎，嚴重時可能穿孔或出血。
# 注射雙氧水，將導致[[血栓]]，容易導致器官壞死，嚴重者可能會有生命危險。
# 一般的食品加工禁止使用雙氧水。

== 历史事件 ==
* 1934年7月16日，[[德国]]使用火箭發動機的過氧化氫爆炸，炸死三人。
* 1939~1945年，[[第二次世界大戰]]中，[[納粹德國]]在[[集中營]]中使用過氧化氫作為對人的致死試驗品。
* 2000年8月12日，[[库尔斯克号核潜艇]]鱼雷舱中的鱼雷在发射时由于内部过氧化氢燃料与[[催化剂]]接触，剧烈反应，导致爆炸，继而引起连锁反应，引爆了鱼雷舱中的所有鱼雷，彻底炸毁潜艇的前部，令潜艇最终沉没。全艇118人无人生还。
== 參考文獻 == 
{{reflist}}
[[Category:340 化學總論]]