還原劑
還原劑(英語: reducing agent )，是在氧化還原反應裡，失去電子或有電子偏離的物質。
- 還原劑本身具有還原性，被氧化，其產物叫氧化產物。
- 還原與氧化反應是同時進行的，即是說，還原劑在與被還原物進行氧化反應的同時，自身也被氧化，而成為氧化物。所含的某種物質的化合價升高的反應物是還原劑。
- 如:SO2+2HNO3→H2SO4+2H2O+NO2，中SO2是還原劑。 但在2H2S+SO2→3S+H2O中，SO2卻是氧化劑。
- 化合物中如果有處在中間價態的元素，則它們通常是還原劑，如氯化亞錫、硫酸亞鐵、一氧化碳、三氯化鈦等。
目錄
常見的還原劑
- 氫氣（H2）
- 碳（C）、一氧化碳（CO）
- 還原鐵粉（Fe）、鋅粉（Zn）
- 鹼金屬（常用的有Li、Na、K）
- 對氧活性大的金屬（如Mg、Al、Ca、La等）
- 氯化亞錫（SnCl2）
- 草酸
- 硼氫化鉀（KBH4）、硼氫化鈉（NaBH4）
冶煉的氧化還原反應作用
- 冶煉：利用氧化還原反應，從金屬礦中提煉出金屬的過程。
- 煉鐵的過程：
- (1)工業煉鐵是在高爐裡將含氧的鐵礦以煤焦(C)還原，需要鐵礦 .煤焦 . 熱空氣及灰石四種原料。
- (2)在高爐中，熱空氣使煤焦燃燒產生高溫並生成一氧化碳。
- 2C (還原劑) + O2(氧化劑) → 2CO
- (3)煤焦與一氧化碳均可作為還原劑，使鐵礦(三氧化二鐵)還原成鐵。
- 2Fe2O3 (氧化劑) + 3C (還原劑) → 4Fe + 3CO2
- Fe2O3 (氧化劑) + 3CO (還原劑) → 2Fe + 3CO2
- (4)灰石(CaCO3)分解所產生的氧化鈣，可與鐵礦中的雜質(SiO2)形成熔渣，
- 其密度比鐵小，浮在液態鐵的表面，避免剛產生的鐵(生鐵)在高溫環境中再度氧化。
- 熔渣也可當成 水泥的材料。[1]
- 生活中的氧化還原：
- (1)氯氣(Cl2) . 臭氧(O3) 和 次氯酸鈉(NaClO)是常見的氧化劑，容易使其他物質發生氧化作用。
- (2)氯氣：自來水及游泳池常採用來消毒。
- (3)臭氧：比氧氣活潑，能在短時間將空氣中細菌消滅。
- (4)次氯酸鈉溶液：常作為清潔醫院或器具的一種殺菌劑，也用作紙張及棉花的漂白劑。
- (5)二氧化硫(SO2)是一種還原劑。常用於漂白動物織品原料 . 竹筷和蔬果。
- (6)抗氧化劑：指能減緩或防止氧化作用的物質，本身被氧化，通常是還原劑，
- 如胡蘿蔔素 . 維生素C和維生素E等食品添加物。
- (7)生物賴以生存的呼吸作用與光合作用，皆涉及氧的得失，也是氧化還原反應。
還原劑的經濟價值
- 「自從歐盟推出四期排放規定後，柴油車排放氮氧化物的控制越來越難，汽車廠必須使用ＳＣＲ系統，讓引擎排氣符合排放標準，這是全球各國都會逐步落實的剛性需求。」生產觸媒還原劑的諾瓦材料科技董事長楊聯智指出。
- 柴油車裝置ＳＣＲ系統後，能利用觸媒還原劑與引擎廢氣的氮氧化物產生化學還原作用，將對人體有害的氮氧化物轉換成為無毒的氮與水。
- 台灣汽車排放法規跟著歐盟走，以符合五期排放標準的ＳＣＲ系統卡車、公車、工程車等柴油重車為例，加入一千公升柴油，就必須使用四十至五十公升的觸媒還原劑，讓車子不再是冒出黑煙的「烏賊車」。
- 「觸媒還原劑的配方很簡單，只有尿素與純水而已，學化工的人自嘲用腳去攪拌就可以出貨了。」[2]
視頻
參考來源
- ↑ 阿賢老師. 2-3氧化與還原的應用. 阿賢老師的理化教學網站. [2020-04-08] （中文）.
- ↑ 諾瓦用觸媒還原劑 為地球找回藍天. 天下雜誌. 2015-04-29 [2020-04-09] （中文）.