H2O2 - τι είναι αυτή η ουσία;

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 05:22

Η φόρμουλα της βάσης της ζωής - το νερό είναι γνωστή. Το μόριο του αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα οξυγόνο, το οποίο γράφεται ως H2O. Εάν υπάρχει διπλάσιο οξυγόνο, τότε θα αποδειχθεί μια εντελώς διαφορετική ουσία - H2O2. Τι είναι και πώς θα διαφέρει η ουσία που προκύπτει από το «σχετικό» νερό της;

H2O2 - τι είναι αυτή η ουσία;

Ας σταθούμε σε αυτό με περισσότερες λεπτομέρειες. Το H2O2 είναι η φόρμουλα για το υπεροξείδιο του υδρογόνου, Ναι, η ίδια που αντιμετωπίζει τις γρατσουνιές, το λευκό. Υπεροξείδιο του υδρογόνου H2O2 - επιστημονική ονομασία της ουσίας.

Για την απολύμανση χρησιμοποιείται διάλυμα υπεροξειδίου 3%. Σε καθαρή ή συμπυκνωμένη μορφή προκαλεί χημικά εγκαύματα στο δέρμα. Ένα διάλυμα υπεροξειδίου τριάντα τοις εκατό ονομάζεται αλλιώς υπερυδρόλη. Παλαιότερα χρησιμοποιήθηκε σε κομμωτήρια για τη λεύκανση των μαλλιών. Το δέρμα που καίει γίνεται επίσης λευκό.

Χημικές ιδιότητες του H2O2

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένα άχρωμο υγρό με «μεταλλική» γεύση. Είναι καλός διαλύτης και διαλύεται εύκολα σε νερό, αιθέρα, αλκοόλες.

Διαλύματα υπεροξειδίου τριών και έξι τοις εκατό συνήθως παρασκευάζονται με αραίωση ενός διαλύματος τριάντα τοις εκατό. Όταν το συμπυκνωμένο H2O2 αποθηκεύεται, η ουσία αποσυντίθεται με την απελευθέρωση οξυγόνου, επομένως, σε ερμητικά σφραγισμένοΔεν πρέπει να φυλάσσεται σε δοχεία για την αποφυγή έκρηξης. Με τη μείωση της συγκέντρωσης του υπεροξειδίου, η σταθερότητά του αυξάνεται. Επίσης, για να επιβραδυνθεί η αποσύνθεση του H2O2, μπορούν να προστεθούν σε αυτό διάφορες ουσίες, για παράδειγμα, φωσφορικό ή σαλικυλικό οξύ. Για την αποθήκευση διαλυμάτων ισχυρής συγκέντρωσης (πάνω από 90 τοις εκατό), προστίθεται πυροφωσφορικό νάτριο στο υπεροξείδιο, το οποίο σταθεροποιεί την κατάσταση της ουσίας και χρησιμοποιούνται επίσης δοχεία αλουμινίου.

Το

H2O2 στις χημικές αντιδράσεις μπορεί να είναι τόσο οξειδωτικό όσο και αναγωγικό μέσο. Συχνότερα, ωστόσο, το υπεροξείδιο εμφανίζει οξειδωτικές ιδιότητες. Το υπεροξείδιο θεωρείται οξύ, αλλά πολύ αδύναμο. τα άλατα υπεροξειδίου του υδρογόνου ονομάζονται υπεροξείδια.

Η αντίδραση αποσύνθεσης ως μέθοδος για την παραγωγή οξυγόνου

Η αντίδραση αποσύνθεσης του H2O2 συμβαίνει όταν μια ουσία εκτίθεται σε υψηλή θερμοκρασία (πάνω από 150 βαθμούς Κελσίου). Το αποτέλεσμα είναι νερό και οξυγόνο.

Τύπος αντίδρασης - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2

Μπορείτε να υπολογίσετε το ηλεκτρονικό υπόλοιπο του H2O2 στην εξίσωση:

Κατάσταση οξείδωσης του H σε H₂O₂ και H₂O=+ 1.

Κατάσταση οξείδωσης O: σε H₂O₂=-1, σε H_{2O=-2, σε O}2₌₀2 O

-1 ^{- 2e -> O20}

O^-1 + e -> O^-2

2 H2O2=2 H2O + O2

Η αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου μπορεί επίσης να συμβεί σε θερμοκρασία δωματίου εάν χρησιμοποιηθεί ένας καταλύτης (μια χημική ουσία που επιταχύνει την αντίδραση).

Στα εργαστήρια, μία από τις μεθόδους λήψης οξυγόνου, μαζί με την αποσύνθεσηΤο άλας Berthollet ή το υπερμαγγανικό κάλιο, είναι η αντίδραση αποσύνθεσης του υπεροξειδίου. Στην περίπτωση αυτή, το οξείδιο του μαγγανίου (IV) χρησιμοποιείται ως καταλύτης. Άλλες ουσίες που επιταχύνουν την αποσύνθεση του H2O2 είναι ο χαλκός, η πλατίνα, το υδροξείδιο του νατρίου.

Ιστορία της ανακάλυψης του υπεροξειδίου

Τα πρώτα βήματα προς την ανακάλυψη του υπεροξειδίου έγιναν το 1790 από τον Γερμανό Alexander Humboldt, όταν ανακάλυψε τη μετατροπή του οξειδίου του βαρίου σε υπεροξείδιο όταν θερμαινόταν. Αυτή η διαδικασία συνοδεύτηκε από την απορρόφηση του οξυγόνου από τον αέρα. Δώδεκα χρόνια αργότερα, οι επιστήμονες Tenard και Gay-Lussac πραγματοποίησαν ένα πείραμα για την καύση αλκαλικών μετάλλων με περίσσεια οξυγόνου, με αποτέλεσμα υπεροξείδιο του νατρίου. Αλλά το υπεροξείδιο του υδρογόνου ελήφθη αργότερα, μόνο το 1818, όταν ο Louis Tenard μελέτησε την επίδραση των οξέων στα μέταλλα. Για τη σταθερή τους αλληλεπίδραση, χρειαζόταν χαμηλή ποσότητα οξυγόνου. Διεξάγοντας ένα επιβεβαιωτικό πείραμα με υπεροξείδιο του βαρίου και θειικό οξύ, ο επιστήμονας πρόσθεσε νερό, υδροχλώριο και πάγο σε αυτά. Μετά από λίγο, ο Tenar βρήκε μικρές στερεοποιημένες σταγόνες στα τοιχώματα του δοχείου με υπεροξείδιο του βαρίου. Έγινε σαφές ότι ήταν H2O2. Στη συνέχεια έδωσαν στο H2O2 που προέκυψε το όνομα «οξειδωμένο νερό». Αυτό ήταν το υπεροξείδιο του υδρογόνου - ένα άχρωμο, άοσμο, δύσκολα εξατμιζόμενο υγρό που διαλύει καλά άλλες ουσίες. Το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του H2O2 και του H2O2 είναι μια αντίδραση διάστασης, το υπεροξείδιο είναι διαλυτό στο νερό.

Ένα ενδιαφέρον γεγονός - οι ιδιότητες της νέας ουσίας ανακαλύφθηκαν γρήγορα, επιτρέποντάς της να χρησιμοποιηθεί σε εργασίες αποκατάστασης. Ο ίδιος ο Τενάρ αποκατέστησε τον πίνακα με υπεροξείδιο. Ραφαήλ, σκοτεινιασμένος από την ηλικία.

Υπεροξείδιο του υδρογόνου στον 20ο αιώνα

Μετά από ενδελεχή μελέτη της ουσίας που προέκυψε, άρχισε να παράγεται σε βιομηχανική κλίμακα. Στις αρχές του εικοστού αιώνα εισήχθη μια ηλεκτροχημική τεχνολογία για την παραγωγή υπεροξειδίου, βασισμένη στη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης. Αλλά η διάρκεια ζωής της ουσίας που ελήφθη με αυτή τη μέθοδο ήταν μικρή, περίπου μερικές εβδομάδες. Το καθαρό υπεροξείδιο είναι ασταθές και το μεγαλύτερο μέρος του παρήχθη σε 30% για λεύκανση υφασμάτων και 3% ή 6% για οικιακή χρήση.

Επιστήμονες της Ναζιστικής Γερμανίας χρησιμοποίησαν υπεροξείδιο για να δημιουργήσουν έναν πυραυλοκινητήρα υγρού καυσίμου, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε για αμυντικές ανάγκες στον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης H2O2 και μεθανόλης / υδραζίνης, προέκυψε ένα ισχυρό καύσιμο, στο οποίο το αεροσκάφος έφτασε σε ταχύτητες άνω των 950 km / h.

Πού χρησιμοποιείται το H2O2 τώρα;

• στην ιατρική - για τη θεραπεία τραυμάτων;
• οι λευκαντικές ιδιότητες της ουσίας χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού.
• στη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας, τα φυσικά και συνθετικά υφάσματα, οι γούνες, το μαλλί λευκάζονται με υπεροξείδιο.
• ως καύσιμο πυραύλων ή οξειδωτικό του;
• στη χημεία - για την παραγωγή οξυγόνου, ως παράγοντα αφρισμού για την παραγωγή πορωδών υλικών, ως καταλύτη ή παράγοντα υδρογόνωσης,
• για την παραγωγή απολυμαντικών ή προϊόντων καθαρισμού, λευκαντικών;
• για λεύκανση μαλλιών (αυτή είναι μια ξεπερασμένη μέθοδος, καθώς τα μαλλιά είναι πολύ κατεστραμμένα από το υπεροξείδιο);

• μερικοί άνθρωποι χρησιμοποιούν υπεροξείδιο για να λευκάνουν τα δόντια τους, αλλά διαβρώνει το σμάλτο τους.
• Υδροχόοι και ιχθυοκαλλιέργειες χρησιμοποιούν διάλυμα H2O2 3% για να αναζωογονήσουν τα ασφυκτιά ψάρια, να σκοτώσουν φύκια και παράσιτα στο ενυδρείο και να καταπολεμήσουν ορισμένες ασθένειες των ψαριών.
• σε όλες τις βιομηχανίες, το υπεροξείδιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως απολυμαντικό για επιφάνειες, εξοπλισμό, συσκευασίες.
• για καθαρισμό πισίνας;
• για την εξόρυξη μετάλλων και πετρελαίου στη βιομηχανία εξόρυξης και πετρελαίου·
• για την επεξεργασία μετάλλων και κραμάτων στην κατεργασία μετάλλων.

Χρήση H2O2 στην καθημερινή ζωή

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για την επίλυση διαφόρων οικιακών προβλημάτων. Αλλά μόνο 3% υπεροξείδιο του υδρογόνου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αυτούς τους σκοπούς. Ακολουθούν μερικοί τρόποι:

• Για να καθαρίσετε επιφάνειες, ρίξτε υπεροξείδιο σε ένα δοχείο με πιστόλι ψεκασμού και ψεκάστε σε μολυσμένες περιοχές.
• Για να απολυμάνετε αντικείμενα, σκουπίστε τα με μη αραιωμένο διάλυμα H2O2. Αυτό θα βοηθήσει στον καθαρισμό τους από επιβλαβείς μικροοργανισμούς. Τα σφουγγάρια πλυσίματος μπορούν να εμποτιστούν σε νερό με υπεροξείδιο (αναλογία 1:1).
• Για να λευκάνετε τα υφάσματα όταν πλένετε λευκά πράγματα, προσθέστε ένα ποτήρι υπεροξείδιο. Μπορείτε επίσης να ξεπλύνετε τα λευκά υφάσματα σε νερό αναμεμειγμένο με ένα ποτήρι H2O2. Αυτή η μέθοδος αποκαθιστά τη λευκότητα, αποτρέπει το κιτρίνισμα των υφασμάτων και βοηθά στην αφαίρεση επίμονων λεκέδων.
• Για να καταπολεμήσετε τη μούχλα και τους μύκητες, αναμείξτε υπεροξείδιο και νερό σε αναλογία 1:2 σε ένα μπουκάλι ψεκασμού. Ψεκάστε το μείγμα που προκύπτει σε μολυσμένες επιφάνειες καιμετά από 10 λεπτά, καθαρίστε τα με μια βούρτσα ή σφουγγάρι.
• Μπορείτε να ανανεώσετε το σκουρόχρωμο αρμόστοκο σε πλακάκια ψεκάζοντας υπεροξείδιο στις επιθυμητές περιοχές. Μετά από 30 λεπτά, τρίψτε τα καλά με μια σκληρή βούρτσα.
• Για να πλύνετε τα πιάτα, προσθέστε μισό ποτήρι H2O2 σε μια γεμάτη λεκάνη νερού (ή σε νεροχύτη με κλειστή αποχέτευση). Τα φλιτζάνια και τα πιάτα που έχουν πλυθεί σε αυτό το διάλυμα θα λάμπουν με καθαριότητα.
• Για να καθαρίσετε την οδοντόβουρτσά σας, βουτήξτε την σε αδιάλυτο διάλυμα υπεροξειδίου 3%. Στη συνέχεια ξεπλύνετε κάτω από ισχυρό τρεχούμενο νερό. Αυτή η μέθοδος απολυμαίνει καλά το αντικείμενο υγιεινής.
• Για να απολυμάνετε τα λαχανικά και τα φρούτα που αγοράσατε, ψεκάστε τα με διάλυμα 1 μέρος υπεροξειδίου και 1 μέρος νερού και μετά ξεπλύνετε τα καλά με νερό (μπορεί να είναι κρύο).
• Στο καλοκαιρινό εξοχικό, με τη βοήθεια του H2O2, μπορείτε να καταπολεμήσετε τις ασθένειες των φυτών. Πρέπει να τους ψεκάσετε με διάλυμα υπεροξειδίου ή να μουλιάσουν τους σπόρους λίγο πριν τους φυτέψετε σε 4,5 λίτρα νερό αναμεμειγμένο με 30 ml σαράντα τοις εκατό υπεροξείδιο του υδρογόνου.
• Για να αναζωογονήσετε τα ψάρια του ενυδρείου, εάν είναι δηλητηριασμένα από αμμωνία, ασφυκτιούν όταν απενεργοποιείται ο αερισμός ή για άλλο λόγο, μπορείτε να δοκιμάσετε να τα τοποθετήσετε σε νερό με υπεροξείδιο του υδρογόνου. Είναι απαραίτητο να αναμίξετε 3% υπεροξείδιο με νερό σε αναλογία 30 ml ανά 100 λίτρα και να το τοποθετήσετε στο προκύπτον μείγμα άψυχων ψαριών για 15-20 λεπτά. Εάν δεν ζωντανέψουν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, τότε η θεραπεία δεν βοήθησε.

Υπεροξείδιο του υδρογόνου στη φύση

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου δεν πρέπει να θεωρείται τεχνητή ένωση που λαμβάνεται μόνο σε εργαστήρια. Σε H2O2βρίσκεται στη βροχή και το χιόνι, στον αέρα του βουνού. Στα βουνά μπορείτε να βρείτε πηγές και ποτάμια με λευκά νερά από τις πιο μικρές φυσαλίδες οξυγόνου, που δικαίως θεωρείται χρήσιμο. Λίγοι γνωρίζουν ότι το χρώμα και οι φυσαλίδες οφείλονται στην παρουσία του H2O2 στο νερό, το οποίο σχηματίζεται λόγω του καλού αερισμού του. Εν τω μεταξύ, δεν πρέπει να φοβάται κανείς να πιει τέτοιο άβραστο νερό, εκτός αν φυσικά υπάρχουν φυτά και εργοστάσια κοντά. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου, που βρίσκεται φυσικά στο νερό, δρα ως απολυμαντικό κατά μικροοργανισμών και παρασίτων.

Ακόμη και έντονο ανακίνηση ενός μπουκαλιού νερού παράγει κάποιο υπεροξείδιο, καθώς το νερό είναι κορεσμένο με οξυγόνο.

Τα φρέσκα φρούτα και λαχανικά περιέχουν επίσης H2O2 μέχρι να μαγειρευτούν. Κατά τη θέρμανση, το βράσιμο, το ψήσιμο και άλλες διεργασίες με συνοδευτική υψηλή θερμοκρασία, καταστρέφεται μεγάλη ποσότητα οξυγόνου. Γι' αυτό τα μαγειρεμένα φαγητά θεωρούνται όχι και τόσο χρήσιμα, αν και κάποια ποσότητα βιταμινών παραμένει σε αυτά. Οι φρεσκοστυμμένοι χυμοί ή τα κοκτέιλ οξυγόνου που σερβίρονται στα σανατόρια είναι χρήσιμα για τον ίδιο λόγο - λόγω κορεσμού οξυγόνου, που δίνει στο σώμα νέα δύναμη και τον καθαρίζει.

Κίνδυνος κατάποσης υπεροξειδίου

Μετά από τα παραπάνω, μπορεί να φαίνεται ότι το υπεροξείδιο μπορεί να ληφθεί ειδικά από το στόμα, και αυτό θα ωφελήσει τον οργανισμό. Αλλά αυτό δεν ισχύει καθόλου. Στο νερό ή τους χυμούς, η ένωση βρίσκεται σε ελάχιστες ποσότητες και σχετίζεται στενά με άλλες ουσίες. Λαμβάνοντας «αφύσικο» υπεροξείδιο του υδρογόνου μέσα(και όλο το υπεροξείδιο που αγοράζεται σε κατάστημα ή παράγεται ανεξάρτητα ως αποτέλεσμα χημικών πειραμάτων δεν μπορεί να θεωρηθεί φυσικό με κανέναν τρόπο, και επιπλέον έχει πολύ υψηλή συγκέντρωση σε σύγκριση με το φυσικό) μπορεί να οδηγήσει σε απειλητικές για τη ζωή και την υγεία συνέπειες. Για να καταλάβουμε γιατί, πρέπει να επανεξετάσουμε τη χημεία.

Όπως ήδη αναφέρθηκε, υπό ορισμένες συνθήκες, το υπεροξείδιο του υδρογόνου καταστρέφεται και απελευθερώνει οξυγόνο, το οποίο είναι ένας ενεργός οξειδωτικός παράγοντας. Για παράδειγμα, μια αντίδραση αποσύνθεσης μπορεί να συμβεί όταν το H2O2 συγκρούεται με την υπεροξειδάση, ένα ενδοκυτταρικό ένζυμο. Η χρήση του υπεροξειδίου για την απολύμανση βασίζεται στις οξειδωτικές του ιδιότητες. Έτσι, όταν το τραύμα θεραπεύεται με H2O2, το απελευθερωμένο οξυγόνο καταστρέφει τους ζωντανούς παθογόνους μικροοργανισμούς που έχουν πέσει μέσα σε αυτό. Έχει την ίδια επίδραση σε άλλα ζωντανά κύτταρα. Εάν θεραπεύσετε το άθικτο δέρμα με υπεροξείδιο και στη συνέχεια σκουπίσετε την περιοχή με οινόπνευμα, θα αισθανθείτε μια αίσθηση καψίματος, που επιβεβαιώνει την παρουσία μικροσκοπικής βλάβης μετά το υπεροξείδιο. Αλλά με την εξωτερική χρήση υπεροξειδίου σε χαμηλή συγκέντρωση, δεν θα υπάρξει αξιοσημείωτη βλάβη στο σώμα.

Άλλο πράγμα αν προσπαθήσετε να το βάλετε μέσα. Αυτή η ουσία, η οποία είναι ικανή να βλάψει ακόμη και το σχετικά παχύ δέρμα από το εξωτερικό, εισέρχεται στους βλεννογόνους του πεπτικού σωλήνα. Δηλαδή συμβαίνουν χημικά μίνι εγκαύματα. Φυσικά, ο εκλυόμενος οξειδωτικός παράγοντας - οξυγόνο - μπορεί επίσης να σκοτώσει επιβλαβή μικρόβια. Όμως η ίδια διαδικασία θα συμβεί και με τα κύτταρα του πεπτικού συστήματος. Εάν καεί ως αποτέλεσμα δράσηςο οξειδωτικός παράγοντας θα επαναληφθεί, τότε είναι δυνατή η ατροφία των βλεννογόνων και αυτό είναι το πρώτο βήμα προς τον καρκίνο. Ο θάνατος των εντερικών κυττάρων οδηγεί στην αδυναμία του οργανισμού να απορροφήσει θρεπτικά συστατικά, αυτό εξηγεί, για παράδειγμα, την απώλεια βάρους και την εξαφάνιση της δυσκοιλιότητας σε ορισμένους ανθρώπους που κάνουν «θεραπεία» με υπεροξείδιο.

Ξεχωριστά, πρέπει να ειπωθεί για μια τέτοια μέθοδο χρήσης υπεροξειδίου ως ενδοφλέβιες ενέσεις. Ακόμα κι αν για κάποιο λόγο συνταγογραφήθηκαν από γιατρό (αυτό μπορεί να δικαιολογηθεί μόνο σε περίπτωση δηλητηρίασης αίματος, όταν δεν υπάρχουν άλλα κατάλληλα φάρμακα), τότε υπό ιατρική επίβλεψη και με αυστηρό υπολογισμό των δόσεων, εξακολουθούν να υπάρχουν κίνδυνοι. Αλλά σε μια τέτοια ακραία κατάσταση, θα είναι μια ευκαιρία για ανάκαμψη. Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να συνταγογραφείτε στον εαυτό σας ενέσεις υπεροξειδίου του υδρογόνου. Το H2O2 είναι μεγάλος κίνδυνος για τα αιμοσφαίρια - ερυθροκύτταρα και αιμοπετάλια, καθώς τα καταστρέφει όταν εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος. Επιπλέον, μπορεί να συμβεί θανατηφόρα απόφραξη των αιμοφόρων αγγείων από το απελευθερωμένο οξυγόνο - εμβολή αερίου.

Μέτρα ασφαλείας για το χειρισμό H2O2

• Φυλάσσεται μακριά από παιδιά και άτομα με αναπηρία. Η έλλειψη οσμής και έντονης γεύσης καθιστά το υπεροξείδιο ιδιαίτερα επικίνδυνο για αυτούς, καθώς μπορούν να ληφθούν μεγάλες δόσεις. Εάν το διάλυμα καταποθεί, οι συνέπειες της χρήσης μπορεί να είναι απρόβλεπτες. Ζητήστε αμέσως ιατρική βοήθεια.
• Διαλύματα υπεροξειδίου με συγκέντρωση μεγαλύτερη από τρία τοις εκατό προκαλούν εγκαύματα σε επαφή με το δέρμα. Η καμένη περιοχή πρέπει να πλένεται με άφθονο νερό.

• Μην αφήνετε το διάλυμα υπεροξειδίου να εισχωρήσει στα μάτια, καθώς σχηματίζεται οίδημα, ερυθρότητα, ερεθισμός και μερικές φορές πόνος. Πρώτες βοήθειες πριν πάτε στο γιατρό - έκπλυση των ματιών με άφθονο νερό.
• Διατηρείτε την ουσία με τρόπο που να είναι ξεκάθαρο ότι είναι H2O2, δηλαδή σε δοχείο με αυτοκόλλητο για να αποφύγετε τυχαία χρήση.
• Συνθήκες αποθήκευσης που παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του - σκοτεινό, ξηρό, δροσερό μέρος.
• Μην αναμιγνύετε υπεροξείδιο του υδρογόνου με άλλα υγρά εκτός από καθαρό νερό, συμπεριλαμβανομένου του χλωριωμένου νερού της βρύσης.
• Όλα τα παραπάνω ισχύουν όχι μόνο για το H2O2, αλλά για όλα τα σκευάσματα που το περιέχουν.