H2O2 - mikä tämä aine on?

2024 Kirjoittaja: Angel Austin | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 05:25

Elämän perustan kaava - vesi on tunnettu. Sen molekyyli koostuu kahdesta vetyatomista ja yhdestä hapesta, joka on kirjoitettu nimellä H2O. Jos happea on kaksi kertaa enemmän, syntyy täysin erilainen aine - H2O2. Mikä se on ja miten tuloksena oleva aine eroaa "suhteellisesta" vedestään?

H2O2 - mikä tämä aine on?

Pysytäänpä sitä tarkemmin. H2O2 on vetyperoksidin kaava, kyllä, sama, joka käsittelee naarmuja, valkoinen. Vetyperoksidi H2O2 - aineen tieteellinen nimi.

Desinfiointiin käytetään 3 % peroksidiliuosta. Puhtaassa tai tiivistetyssä muodossa se aiheuttaa kemiallisia palovammoja iholle. 30-prosenttista peroksidiliuosta kutsutaan muuten perhydroliksi; sitä käytettiin aiemmin kampaamoissa hiusten valkaisuun. Myös sen palama iho muuttuu valkoiseksi.

H2O2:n kemialliset ominaisuudet

Vetyperoksidi on väritön neste, jolla on "metallinen" maku. Se on hyvä liuotin ja liukenee helposti veteen, eetteriin, alkoholeihin.

Kolmen ja kuuden prosentin peroksidiliuokset valmistetaan yleensä laimentamalla 30-prosenttinen liuos. Kun väkevää H2O2:ta varastoidaan, aine hajoaa hapen vapautuessa, joten tiiviisti suljetussaSitä ei saa säilyttää säiliöissä räjähdyksen välttämiseksi. Peroksidin pitoisuuden pienentyessä sen stabiilisuus paranee. Lisäksi H2O2:n hajoamisen hidastamiseksi siihen voidaan lisätä erilaisia aineita, esimerkiksi fosfori- tai salisyylihappoa. Vahvien pitoisuuksien (yli 90 prosenttia) liuosten säilyttämiseksi peroksidiin lisätään natriumpyrofosfaattia, joka stabiloi aineen tilan, ja käytetään myös alumiiniastioita.

H2O2 kemiallisissa reaktioissa voi olla sekä hapettava että pelkistävä aine. Useimmiten peroksidilla on kuitenkin hapettavia ominaisuuksia. Peroksidia pidetään happona, mutta erittäin heikkona; vetyperoksidisuoloja kutsutaan peroksideiksi.

Hajoamisreaktio menetelmänä hapen tuottamiseksi

H2O2:n hajoamisreaktio tapahtuu, kun aine altistuu korkealle lämpötilalle (yli 150 celsiusastetta). Tuloksena on vettä ja happea.

Reaktiokaava - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2

Voit laskea H2O2:n elektronisen saldon yhtälöstä:

H:n hapetustila H₂O₂ ja H₂O=+ 1.

Hapetustila O: H₂O₂=-1, H_{2O=-2, O}2₌₀2 O

-1 ^{- 2e -> O20}

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

2 H2O2=2 H2O + O2

Vyperoksidin hajoaminen voi tapahtua myös huoneenlämpötilassa, jos käytetään katalyyttiä (reaktiota nopeuttava kemikaali).

Laboratorioissa yksi hapen saantimenetelmistä hajotuksen ohellaberthollet-suola tai kaliumpermanganaatti on peroksidin hajoamisreaktio. Tässä tapauksessa mangaani(IV)oksidia käytetään katalyyttinä. Muita H2O2:n hajoamista nopeuttavia aineita ovat kupari, platina, natriumhydroksidi.

Peroksidin löydön historia

Ensimmäiset askeleet kohti peroksidin löytämistä otti saksalainen Alexander Humboldt vuonna 1790, kun hän havaitsi bariumoksidin muuttuvan peroksidiksi kuumennettaessa. Tähän prosessiin liittyi hapen imeytyminen ilmasta. Kaksitoista vuotta myöhemmin tutkijat Tenard ja Gay-Lussac suorittivat kokeen alkalimetallien palamisesta ylimääräisellä hapella, mikä johti natriumperoksidiin. Mutta vetyperoksidia saatiin myöhemmin, vasta vuonna 1818, kun Louis Tenard tutki happojen vaikutusta metalleihin; Niiden stabiilia vuorovaikutusta varten tarvittiin pieni määrä happea. Suorittamalla varmistuskokeen bariumperoksidilla ja rikkihapolla tiedemies lisäsi niihin vettä, kloorivetyä ja jäätä. Lyhyen ajan kuluttua Tenar löysi pieniä kiinteytyneitä pisaroita bariumperoksidia sisältävän säiliön seiniltä. Kävi selväksi, että se oli H2O2. Sitten he antoivat tuloksena olevalle H2O2:lle nimen "hapetettu vesi". Tämä oli vetyperoksidia - väritöntä, hajutonta, tuskin haihtuvaa nestettä, joka liuottaa muita aineita hyvin. H2O2:n ja H2O2:n vuorovaikutuksen tulos on dissosiaatioreaktio, peroksidi liukenee veteen.

Mielenkiintoinen tosiasia - uuden aineen ominaisuudet löydettiin nopeasti, minkä ansiosta sitä voitiin käyttää entisöintitöissä. Tenard itse kunnosti maalauksen peroksidilla. Rafael, iän pimentynyt.

Vyperoksidi 1900-luvulla

Saadun aineen perusteellisen tutkimuksen jälkeen sitä alettiin valmistaa teollisessa mittakaavassa. 1900-luvun alussa otettiin käyttöön sähkökemiallinen tekniikka peroksidin valmistamiseksi, joka perustuu elektrolyysiprosessiin. Mutta tällä menetelmällä saadun aineen säilyvyys oli pieni, noin pari viikkoa. Puhdas peroksidi on epävakaa, ja suurin osa siitä valmistettiin 30 % kankaiden valkaisuun ja 3 % tai 6 % kotitalouskäyttöön.

Natsi-Saksan tutkijat käyttivät peroksidia luodakseen nestemäisen polttoaineen rakettimoottorin, jota käytettiin puolustustarpeisiin toisessa maailmansodassa. H2O2:n ja metanolin/hydratsiinin vuorovaikutuksen tuloksena saatiin voimakas polttoaine, jolla lentokone saavutti yli 950 km/h nopeuden.

Missä H2O2:ta käytetään nyt?

• lääketieteessä - haavojen hoitoon;
• aineen valkaisuominaisuuksia käytetään massa- ja paperiteollisuudessa;
• tekstiiliteollisuudessa luonnon- ja synteettisiä kankaita, turkiksia, villaa valkaistaan peroksidilla;
• rakettipolttoaineena tai sen hapettimena;
• kemiassa - tuottamaan happea, vaahdotusaineena huokoisten materiaalien valmistuksessa, katalyyttinä tai hydrausaineena;
• desinfiointi- tai puhdistusaineiden, valkaisuaineiden tuotantoon;
• hiusten valkaisuun (tämä on vanhentunut menetelmä, koska peroksidi vaurioittaa hiuksia pahasti);

• jotkut ihmiset käyttävät peroksidia hampaiden valkaisuun, mutta se syövyttää heidän emaliaan;
• Akvaristit ja kalatilat käyttävät 3-prosenttista H2O2-liuosta tukehtuneiden kalojen elvyttämiseen, levien ja loisten tappamiseen akvaariossa sekä tiettyjen kalasairauksien torjuntaan;
• kaikilla teollisuudenaloilla peroksidia voidaan käyttää pintojen, laitteiden ja pakkausten desinfiointiaineena;
• altaan siivoukseen;
• metallien ja öljyn louhintaan kaivos- ja öljyteollisuudessa;
• metallien ja metalliseosten käsittelyyn metallintyöstyksessä.

H2O2:n käyttö jokapäiväisessä elämässä

Vetyperoksidia voidaan käyttää menestyksekkäästi useiden kotitalouksien ongelmien ratkaisemiseen. Mutta vain 3% vetyperoksidia voidaan käyttää näihin tarkoituksiin. Tässä on joitain tapoja:

• Pintojen puhdistamiseksi kaada peroksidia astiaan ruiskupistoolilla ja suihkuta saastuneille alueille.
• Esineiden desinfioimiseksi pyyhi ne laimentamattomalla H2O2-liuoksella. Tämä auttaa puhdistamaan ne haitallisista mikro-organismeista. Pesusienet voidaan liottaa peroksidiveteen (suhde 1:1).
• Valkaise kankaita, kun peset valkoisia vaatteita, lisäämällä lasillinen peroksidia. Voit myös huuhdella valkoiset kankaat vedellä, johon on sekoitettu lasillinen H2O2. Tämä menetelmä palauttaa valkoisuuden, estää kankaita kellastumasta ja auttaa poistamaan pinttyneitä tahroja.
• Homeen ja sienen torjuntaan sekoita peroksidi ja vesi suhteessa 1:2 suihkepullossa. Suihkuta saatu seos saastuneille pinnoille japuhdista ne 10 minuutin kuluttua harjalla tai sienellä.
• Voit uusia laattojen tummennetun laastin ruiskuttamalla peroksidia halutuille alueille. 30 minuutin kuluttua hiero niitä huolellisesti jäykällä harjalla.
• Astioiden pesemiseksi lisää puoli lasillista H2O2:ta täyteen vesi altaaseen (tai pesu altaaseen, jossa on suljettu viemäri). Tällä liuoksella pestyt kupit ja lautaset loistavat puhtaudesta.
• Puhdista hammasharja kastamalla se laimentamattomaan 3-prosenttiseen peroksidiliuokseen. Huuhtele sitten vahvan juoksevan veden alla. Tämä menetelmä desinfioi hygieniavälineen hyvin.
• Ostettujen vihannesten ja hedelmien desinfioimiseksi suihkuta ne liuoksella, jossa on 1 osa peroksidia ja 1 osa vettä, ja huuhtele ne sitten huolellisesti vedellä (voi olla kylmää).
• Kesämökillä H2O2:n avulla voit taistella kasvisairauksia vastaan. Sinun on ruiskutettava ne peroksidiliuoksella tai liotettava siemenet juuri ennen istutusta 4,5 litraan vettä, johon on sekoitettu 30 ml 40-prosenttista vetyperoksidia.
• Voit elvyttää akvaariokaloja, jos ne ovat ammoniakkimyrkytyksiä, tukehtuneet, kun ilmastus on kytketty pois päältä, tai jostain muusta syystä, voit yrittää laittaa ne veteen, jossa on vetyperoksidia. On tarpeen sekoittaa 3% peroksidia veteen nopeudella 30 ml 100 litraa kohti ja laittaa se tuloksena olevaan elottomien kalojen seokseen 15-20 minuutiksi. Jos ne eivät herää henkiin tänä aikana, lääke ei auttanut.

Vyperoksidi luonnossa

Vetyperoksidia ei pitäisi pitää keinotekoisena yhdisteenä, jota saadaan vain laboratorioissa. H2O2:ssalöytyy sateesta ja lumesta, vuoristoilmasta. Vuoristossa on lähteitä ja jokia, joissa on valkoista vettä pienimmistä happikuplista, jota pidetään oikeutetusti hyödyllisenä. Harvat ihmiset tietävät, että väri ja kuplat johtuvat vedessä olevasta H2O2:sta, joka muodostuu sen hyvän ilmastuksen ansiosta. Sillä välin ei pidä pelätä juoda tällaista keittämätöntä vettä, ellei tietenkään ole tehtaita ja tehtaita lähellä. Vetyperoksidi, jota esiintyy luonnostaan vedessä, toimii desinfiointiaineena mikro-organismeja ja loisia vastaan.

Jopa vesipullon voimakas ravistelu tuottaa jonkin verran peroksidia, koska vesi on kyllästetty hapella.

Tuoreet hedelmät ja vihannekset sisältävät myös H2O2:ta kypsennettyyn asti. Kuumennuksen, keittämisen, paahtamisen ja muiden prosessien aikana, joihin liittyy korkea lämpötila, tuhoutuu suuri määrä happea. Siksi kypsennettyjä ruokia ei pidetä niin hyödyllisinä, vaikka niihin jää jonkin verran vitamiineja. Tuorepuristetut mehut tai sanatorioissa tarjottavat happicocktailit ovat hyödyllisiä samasta syystä - happisaturaatiosta johtuen, mikä antaa keholle uutta voimaa ja puhdistaa sen.

Peroksidin nielemisen vaara

Yllä olevan jälkeen saattaa vaikuttaa siltä, että peroksidia voidaan ottaa erityisesti suun kautta, mikä hyödyttää kehoa. Mutta näin ei ole ollenkaan. Vedessä tai mehuissa yhdistettä löytyy pieninä määrinä ja se on läheistä sukua muille aineille. "Epäluonnollisen" vetyperoksidin ottaminen sisään(ja kaikkea kaupasta ostettua tai itsenäisesti kemiallisten kokeiden tuloksena valmistettua peroksidia ei voida pitää millään tavalla luonnollisena, ja lisäksi sen pitoisuus on liian korkea luonnolliseen verrattuna) voi johtaa hengenvaarallisiin ja terveydellisiin seurauksiin. Ymmärtääksemme miksi, meidän on palattava kemiaan.

Kuten jo mainittiin, vetyperoksidi tuhoutuu tietyissä olosuhteissa ja vapauttaa happea, joka on aktiivinen hapetin. Esimerkiksi hajoamisreaktio voi tapahtua, kun H2O2 törmää peroksidaasin, solunsisäisen entsyymin kanssa. Peroksidin käyttö desinfiointiin perustuu sen hapettaviin ominaisuuksiin. Joten kun haavaa käsitellään H2O2:lla, vapautunut happi tuhoaa siihen pudonneet elävät patogeeniset mikro-organismit. Sillä on sama vaikutus muihin eläviin soluihin. Jos käsittelet ehjää ihoa peroksidilla ja pyyhit sitten alueen alkoholilla, tunnet polttavan tunteen, mikä vahvistaa mikroskooppisen vaurion olemassaolon peroksidin jälkeen. Mutta jos peroksidia käytetään ulkoisesti pieninä pitoisuuksina, siitä ei aiheudu havaittavaa haittaa keholle.

Toinen asia, jos yrität viedä sen sisään. Tämä aine, joka pystyy vaurioittamaan jopa suhteellisen paksua ihoa ulkopuolelta, pääsee ruoansulatuskanavan limakalvoille. Eli tapahtuu kemiallisia minipalovammoja. Tietenkin vapautuva hapetin - happi - voi myös tappaa haitallisia mikrobeja. Mutta sama prosessi tapahtuu ruoansulatuskanavan solujen kanssa. Jos palovammoja toiminnan seurauksenahapettava aine toistetaan, silloin limakalvojen surkastuminen on mahdollista, ja tämä on ensimmäinen askel kohti syöpää. Suolistosolujen kuolema johtaa elimistön kyvyttömyyteen imeä ravintoaineita, mikä selittää esimerkiksi painonpudotuksen ja ummetuksen häviämisen joillakin ihmisillä, jotka käyttävät peroksidihoitoa.

Erikseen on sanottava tällaisesta menetelmästä käyttää peroksidia suonensisäisinä injektioina. Vaikka ne jostain syystä olisi lääkärin määräämä (tämä voi olla perusteltua vain verenmyrkytystapauksessa, kun muita sopivia lääkkeitä ei ole saatavilla), niin lääkärin valvonnassa ja tiukasti annostuslaskelmissa on silti riskejä. Mutta tällaisessa äärimmäisessä tilanteessa se on mahdollisuus toipua. Älä missään tapauksessa määrää itsellesi vetyperoksidiinjektioita. H2O2 on suuri vaara verisoluille - erytrosyyteille ja verihiutaleille, koska se tuhoaa ne joutuessaan verenkiertoon. Lisäksi vapautuva happi voi tukkia verisuonet tappavasti - kaasuembolia.

Turvatoimenpiteet H2O2:n käsittelyssä

• Pidä lasten ja sairaiden ulottumattomissa. Tuoksun puute ja voimakas maku tekevät peroksidista erityisen vaarallisen heille, koska suuria annoksia voidaan ottaa. Jos liuos nieltyy, käytön seuraukset voivat olla arvaamattomia. Hakeudu välittömästi lääkärin hoitoon.
• Peroksidiliuokset, joiden pitoisuus on yli kolme prosenttia, aiheuttavat palovammoja joutuessaan kosketuksiin ihon kanssa. Palanut alue tulee pestä runsaalla vedellä.

• Älä anna peroksidiliuoksen joutua silmiin, sillä silmiin muodostuu turvotusta, punoitusta, ärsytystä ja joskus kipua. Ensiapu ennen lääkäriin menoa - silmien huuhtelu runsaalla vedellä.
• Säilytä ainetta siten, että on selvää, että se on H2O2, eli säiliössä, jossa on tarra tahattoman väärinkäytön välttämiseksi.
• Säilytysolosuhteet, jotka pidentävät sen käyttöikää - pimeä, kuiva, viileä paikka.
• Älä sekoita vetyperoksidia muihin nesteisiin kuin puhtaaseen veteen, mukaan lukien kloorattu vesijohtovesi.
• Kaikki yllä oleva ei koske vain H2O2:ta vaan kaikkia sitä sisältäviä valmisteita.