第一节 氧化与还原的概念

氧化、氧化剂；还原、还原剂；这几个名词，我们对它并不陌生。但是进一步问，什么是氧化、氧化剂，什么是还原、还原剂？也许我们还需思考一下才能回答，而这些名词在我们日常印染工作中确实经常遇到。为此，结合字面含义做浅显讲解。

(一)氧化

氧气O₂或新生态氧[O]与其他物质发生的化学反应叫做氧化。例如：木柴燃烧，就是木柴中的碳元素与空气中的氧直接化合，生成二氧化碳。反应式如下：

　　加热
 C＋O₂→CO₂
 碳　氧　二氧化碳

(二) 氧化剂

凡是能够释放出氧的物质都叫做氧化剂。例如：氧气属于氧化剂。双氧水、氯酸钠、过硼酸钠等都可以释放氧，应用于印染工序中，也都属于氧化剂。氯酸钠能够促进苯胺发生氧化反应。

(三) 还原

氢气H₂或新生态氢[H]与其他物质发生的化学反应叫做还原。氢气燃烧时会和空气中的氧结合生成水，同时它还能夺取部分化合物中的氧，并与之结合生成水，这是氢气的重要特性。例如，氧化铜被氢气还原为铜(Cu)，原理就是氢气夺走了氧化铜中的氧，二者结合生成水，铜则被还原。反应式如下：

(四)还原剂

凡是能够释放出氢的物质都叫做还原剂。例如：氢气是还原剂。保险粉、雕白粉等均可释放氢，应用于印染领域，也都属于还原剂。保险粉可使还原染料在碱性溶液中完成还原。

(五)氧化与还原在印染中的应用

氧化与还原是印染工艺里最基础的化学变化。举例：纳夫妥底色进行拔染印花前，坯布先浸轧防染盐S作为底色保护剂，防止印花浆中的雕白粉破坏底色产生浮雕瑕疵。其中防染盐S是氧化剂，雕白粉是还原剂。再比如采用保险粉法进行靛蓝染色，整个过程始终伴随着氧化、还原反应。保险粉是还原剂，释放新生态氢，加成在靛蓝结构的羰基上，使靛蓝还原为靛白隐色体，溶于碱性溶液后上染纤维。染色水洗完成后，再用过硼酸钠溶液处理。过硼酸钠作为氧化剂释放新生态氧，新生态氧与靛白隐色体羰基上的氢结合生成水，靛白重新转变为不溶性靛蓝，固着在纤维内部，至此完成染色。反应式如下：

　　　

(六)氧化与还原作用的介质

我们知道，印染工艺大部分工序都依托氧化、还原反应进行。因此氧化、还原药剂常与酸性、碱性化合物搭配使用。

1.氧化剂时常和酸类一起使用。例如苯胺染液中搭配盐酸与氧化剂氯酸钠；纳夫妥染料显色液中使用盐酸与氧化剂亚硝酸钠；印地科素染料显色液中采用硫酸与氧化剂亚硝酸钠；部分硫化染料杂色染色氧化液，也会搭配硫酸与氧化剂红矾钠等。

2.还原剂则常和碱类一起使用。例如煮布液中搭配烧碱与还原剂亚硫酸钠；还原染料染液中使用烧碱与还原剂保险粉；还原染料因氧化出现色光发暗的修正液，采用肥皂与还原剂葡萄糖；纳夫妥染料底色拔染印花的拔白浆，搭配烧碱与还原剂雕白粉；苯胺底色防染印花的防白浆，使用纯碱、锌氧粉以及还原剂雕白粉、连二亚硫酸钠等。

3.以上实例，均为氧化、还原反应适用不同介质的说明。

(七)正确掌握氧化作用

工艺过程中的氧化反应必须把控得当，否则会产生残次布匹，或是造成棉纤维脆损。例如：

1.煮布锅内若残留氧气，氧会与棉纤维反应生成氧化纤维，导致棉纤维脆裂。

2.漂白属于氧化反应，漂白不足则白度不达标，漂白过度会损伤织物。

3.苯胺染色时，氧化不充分会导致发色效果差，氧化过度则会降低布匹强力。

(八)正确掌握还原作用

工艺过程中的还原反应若把控不当，同样会造成残次布匹。

例如：

1.还原染料染液使用保险粉作还原剂，若使用不当，不仅会造成药剂浪费，还会导致染色色泽深浅不均。

2.还原染料印花色浆还原不充分，成品花布色泽会暗淡无光。

3.纳夫妥大红、枣红色底色织物采用雕白粉拔染，若蒸化机内蒸化不足，雕白粉还原反应不完全，拔染效果变差，花色不再鲜艳。

以上案例充分说明，在印染工艺中把控好氧化、还原反应，对提升产品质量有着至关重要的作用。

注

1. 不少盐类具备较强的氧化或还原能力，为方便归纳用途与储存运输，将这类物质单独划分，统称为氧化剂或还原剂。当然，氧化剂、还原剂也包含部分非盐类物质，例如氧气、双氧水、过氧化钠等。

2. 氯酸钠、次氯酸钠、过硼酸钠等物质，极易直接或间接释放氧气，促使其他物质发生氧化反应，因此归为氧化剂。剧烈的氧化反应即为燃烧，所以氧化剂严禁与易燃物品混放。印染行业常用氧化剂有氯酸钠、红矾钠、双氧水、过硼酸钠等。

3. 保险粉、雕白粉、亚硫酸钠等物质的作用与氧化剂相反，可直接或间接夺取其他物质中的氧（或是释放氢），因此归为还原剂。印染行业常用还原剂有保险粉、雕白粉、硫化钠、硫代硫酸钠、氯化亚锡等。

4. 上文对氧化、还原的解释属于狭义定义：物质与氧结合称为氧化，物质中的氧被还原剂夺走称为还原。广义定义为：化合物中某元素正化合价升高，或负化合价降低，该过程称为氧化；元素正化合价降低，或负化合价升高，该过程称为还原。

5.氧化剂与还原剂混合会释放大量热量，二者禁止混存。

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1) 羰：读音同“汤”。羰字由“氧”字取“羊”、“碳”字取“炭”组合而成。羰基·CO·，即碳氧基。