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求真百科

还原剂
原图链接

还原剂(英语: reducing agent ),是在氧化还原反应里,失去电子或有电子偏离的物质。

  • 还原剂本身具有还原性,被氧化,其产物叫氧化产物。
  • 还原与氧化反应是同时进行的,即是说,还原剂在与被还原物进行氧化反应的同时,自身也被氧化,而成为氧化物。所含的某种物质的化合价升高的反应物是还原剂。
  • 如:SO2+2HNO3→H2SO4+2H2O+NO2,中SO2是还原剂。 但在2H2S+SO2→3S+H2O中,SO2却是氧化剂。
    • 化合物中如果有处在中间价态的元素,则它们通常是还原剂,如氯化亚锡、硫酸亚铁、一氧化碳、三氯化钛等。

目录

常见的还原剂

  • 氢气(H2)
  • 碳(C)、一氧化碳(CO)
  • 还原铁粉(Fe)、锌粉(Zn)
  • 碱金属(常用的有Li、Na、K)
  • 对氧活性大的金属(如Mg、Al、Ca、La等)
  • 氯化亚锡(SnCl2)
  • 草酸
  • 硼氢化钾(KBH4)、硼氢化钠(NaBH4)

冶炼的氧化还原反应作用

  • 冶炼:利用氧化还原反应,从金属矿中提炼出金属的过程。
  • 炼铁的过程:
    • (1)工业炼铁是在高炉里将含氧的铁矿以煤焦(C)还原,需要铁矿 .煤焦 . 热空气及灰石四种原料。
    • (2)在高炉中,热空气使煤焦燃烧产生高温并生成一氧化碳。
      • 2C (还原剂) + O2(氧化剂) → 2CO
    • (3)煤焦与一氧化碳均可作为还原剂,使铁矿(三氧化二铁)还原成铁。
      • 2Fe2O3 (氧化剂) + 3C (还原剂) → 4Fe + 3CO2
      • Fe2O3 (氧化剂) + 3CO (还原剂) → 2Fe + 3CO2
  • (4)灰石(CaCO3)分解所产生的氧化钙,可与铁矿中的杂质(SiO2)形成熔渣,
    • 其密度比铁小,浮在液态铁的表面,避免刚产生的铁(生铁)在高温环境中再度氧化。
    • 熔渣也可当成 水泥的材料。[1]
  • 生活中的氧化还原:
    • (1)氯气(Cl2) . 臭氧(O3) 和 次氯酸钠(NaClO)是常见的氧化剂,容易使其他物质发生氧化作用。
    • (2)氯气:自来水及游泳池常采用来消毒。
    • (3)臭氧:比氧气活泼,能在短时间将空气中细菌消灭。
    • (4)次氯酸钠溶液:常作为清洁医院或器具的一种杀菌剂,也用作纸张及棉花的漂白剂。
    • (5)二氧化硫(SO2)是一种还原剂。常用于漂白动物织品原料 . 竹筷和蔬果。
    • (6)抗氧化剂:指能减缓或防止氧化作用的物质,本身被氧化,通常是还原剂,
    • 如胡萝卜素 . 维生素C和维生素E等食品添加物。
    • (7)生物赖以生存的呼吸作用与光合作用,皆涉及氧的得失,也是氧化还原反应。

还原剂的经济价值

  • “自从欧盟推出四期排放规定后,柴油车排放氮氧化物的控制越来越难,汽车厂必须使用SCR系统,让引擎排气符合排放标准,这是全球各国都会逐步落实的刚性需求。”生产触媒还原剂的诺瓦材料科技董事长杨联智指出。
  • 柴油车装置SCR系统后,能利用触媒还原剂与引擎废气的氮氧化物产生化学还原作用,将对人体有害的氮氧化物转换成为无毒的氮与水。
  • 台湾汽车排放法规跟著欧盟走,以符合五期排放标准的SCR系统卡车、公车、工程车等柴油重车为例,加入一千公升柴油,就必须使用四十至五十公升的触媒还原剂,让车子不再是冒出黑烟的“乌贼车”。
  • “触媒还原剂的配方很简单,只有尿素与纯水而已,学化工的人自嘲用脚去搅拌就可以出货了。”[2]

视频

【八下理化】【观念】氧化剂与还原剂

参考来源

  1. 阿贤老师. 2-3氧化与还原的应用. 阿贤老师的理化教学网站. [2020-04-08] (中文). 
  2. 诺瓦用触媒还原剂 为地球找回蓝天. 天下杂志. 2015-04-29 [2020-04-09] (中文).