Apă oxigenată

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Apă oxigenată
formula structurală a peroxidului de hidrogen
model tridimensional al peroxidului de hidrogen
Numele IUPAC
Dioxid de dihidrogen
Denumiri alternative
apă oxigenată
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută H 2 O 2
Masa moleculară ( u ) 34,0
Aspect lichid incolor
numar CAS 7722-84-1
Numărul EINECS 231-765-0
PubChem 784
DrugBank DB11091
ZÂMBETE
OO
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm 3 , în cs ) 1,45
Temperatură de topire −0,4 ° C (272,6 K)
Temperatura de fierbere 150 ° C (423 K)
Proprietăți termochimice
Δ f H 0 (kJ mol −1 ) −187,8
Δ f G 0 (kJ mol −1 ) −120,4
S 0 m (J K −1 mol −1 ) 109.6
C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) 89.1
Informații de siguranță
Simboluri de pericol chimic
oxidant coroziv iritant
Pericol
Fraze H 271 - 302 - 314 - 332 - 335 [1]
Sfaturi P 220 - 261 - 280 - 305 + 351 + 338 - 310
Editați datele pe Wikidata · Manual

Peroxidul de hidrogen , cunoscut și sub numele de peroxid de hidrogen , este cel mai simplu dintre peroxizi . Formula sa chimică este H 2 O 2 . A fost sintetizat pentru prima dată în 1818 de Louis Jacques Thénard . Molecula sa, ale cărei două legături OH formează un unghi diedru de 111 ° între ele, nu este plană.

Proprietăți chimice

La temperatura camerei este un lichid incolor, apos, coroziv, care degajă un miros înțepător caracteristic. Din acest motiv nu se folosește niciodată pur, ci întotdeauna în soluție apoasă .

Se descompune prin transformarea în apă și oxigen prin următoarea reacție exotermă : [2]

Creșterea temperaturii cauzată de emisia de căldură face ca substanța să fie și mai puțin stabilă, provocând o reacție de disociere în lanț . Mai mult, descompunerea este catalizată de prezența metalelor ioni , în special de fier .

Starea de oxidare a oxigenului din peroxidul de hidrogen este -1. Fiind o stare intermediară între stările 0 și -2, peroxidul de hidrogen poate funcționa atât ca oxidant, cât și ca agent reducător.

 Ca oxidant: H 2 O 2 + 2H + + 2e - → 2H 2 O
Ca agent reducător: H 2 O 2 → O 2 + 2 H + + 2e -

Prima reacție este favorizată într-un mediu acid, în timp ce a doua este favorizată într-un mediu bazic.

Peroxidul de hidrogen poate funcționa ca un oxidant sau agent de reducere extrem de ecologic; de fapt, atunci când se comportă ca agent reducător, se oxidează pentru a da oxigen, în timp ce, atunci când se comportă ca oxidant, dă apă, doi compuși cu putere de poluare zero. Aceste proprietăți au determinat unele procese chimice industriale (procese chimice verzi ) să folosească peroxidul de hidrogen ca reactiv pentru a minimiza impactul lor asupra mediului [3] [4] [5] . Un exemplu este utilizarea peroxidului de hidrogen și a acidului peracetic în loc de clor ca albitor pentru pasta de lemn în producția de hârtie . [6]

Mai mult, peroxidul de hidrogen este utilizat ca un precursor al inițiatorilor radicali care pot fi utilizați în reacțiile de polimerizare radicală. De exemplu, acțiunea peroxidului de hidrogen asupra sărurilor apoase de Fe 2+ produce radicali HO • în funcție de reacție:

Peroxidul de hidrogen este un acid puțin mai puternic decât apa; în soluțiile apoase are un pK a de 11,75, corespunzător reacției:

Structura chimică particulară înseamnă că peroxidul de hidrogen este utilizat pentru sinteza acizilor organici percarboxilici prin tratarea anhidridelor corespunzătoare sau a acizilor înșiși. Este, de asemenea, o componentă a reacțiilor oscilante ale lui Briggs-Rauscher [7] și Bray-Liebhafsky [8] .

Producție

Rezervor pentru transportul peroxidului de hidrogen.

Peroxidul de hidrogen este preparat în laborator prin reacția peroxidului de bariu și a acidului sulfuric : [2]

Industrial este produs cu diverse procese. Una dintre cele mai frecvente este cea care folosește electroliza acidului sulfuric sau a bisulfatului de amoniu (NH 4 HSO 4 ), urmată de hidroliza ionului peroxidisulfat (S 2 O 8 2- ) care se formează. În schimb, un alt proces trece prin auto-oxidarea hidroquinonei ( p- C 6 H 4 (OH) 2 ) sau a unuia dintre derivații săi. Se dezvoltă o metodă ecologică alternativă bazată pe reducerea electrochimică a oxigenului și oxidarea apei [9] [3] .

Concentrația în volume

Efecte asupra pielii unei soluții concentrate de peroxid de hidrogen de 35%.

Peroxidul de hidrogen este disponibil comercial sub forma unei soluții apoase . Pentru a indica concentrația de peroxid de hidrogen, sunt indicate așa-numitele „volume”, care indică numărul de litri de oxigen care poate fi dezvoltat în condiții normale dintr-un litru de soluție apoasă de H 2 O 2 . [2] De exemplu, un litru de 5 volume H soluție 2 O 2 poate dezvolta 5 litri de oxigen, ceea ce corespunde la o concentrație de 1,46% în greutate.

Utilizarea indicației „volumelor” unei anumite diluții de peroxid de hidrogen diferă de indicația concentrațiilor procentuale, iar utilizarea acestor două metode de măsurare este uneori cauza erorii. Pentru a depăși acest lucru, există formule de conversie care vă permit să treceți de la concentrația procentuală la volume și invers.

În general, furnizorii pentru laboratoarele de analize chimice indică concentrația procentuală de peroxid de hidrogen, în timp ce producătorii de articole destinate uzului casnic indică „volume”. Mai jos este o listă cu cele două măsuri de concentrare comparate:

  • 3% peroxid de hidrogen corespunde a 10 volume.
  • 3,6% peroxid de hidrogen corespunde a 12 volume.
  • 10% peroxid de hidrogen corespunde a 34 de volume.
  • Peroxidul de hidrogen 30% corespunde la 111 volume.
  • 40% peroxid de hidrogen corespunde a 154 volume.

Concentrațiile mari sunt foarte toxice, chiar letale, mai ales dacă produsul este ingerat. [10]

Aplicații

Ca antiseptic

Este folosit ca antiseptic pentru pășuni , răni și ulcere . În timpul utilizării, trebuie evitat ca acesta să intre în contact cu pielea și ochii sănătoși. Evitați preparatele care conțin permanganat de potasiu sau iodură din cauza incompatibilității. Se utilizează într-o măsură care variază de la 3% la 6% (20 de volume) și se diluează doze mai mari. [11]

Bulele care se formează în momentul contactului apar din cauza enzimei catalazei care descompune compoziția preparatului eliberând oxigen, ceea ce înseamnă că partea necrotizată a țesutului se detașează. Poate duce la iritații și durere [12] .

Acțiunea dezinfectantă se datorează unui mecanism dublu: pe de o parte, peroxidul de hidrogen acționează ca oxidant, denaturând proteinele ; pe de altă parte, formarea bulelor de oxigen curăță mecanic rana, eliminând orice bacterie depusă acolo.

Ca înălbitor

În soluție apoasă de până la 12% (40 de volume) este utilizat ca agent de înălbire pentru a ușura părul sau părul corpului, ca dezvoltator în vopselele de oxidare, ca agent de îndepărtare a petelor pentru culoarea părului și ca neutralizant în perms (Regulamentul 1223/2009 și modificările ulterioare; anexa III, nr. 12) [13] . În plus, 35% din acesta este utilizat în stomatologie ca albitor (uz strict medical).

Ca propulsor

În concentrații cuprinse între 85 și 98%, este utilizat și ca propulsor pentru rachete și torpile , atât ca combustibil pentru arderea unui combustibil adecvat, cât și individual. Când este utilizat singur, este pompat într-o cameră de reacție căptușită cu argint care catalizează descompunerea acestuia; amestecul rezultat de oxigen și vapori de apă de înaltă presiune asigură împingerea rachetei.

În fotografie

În fotografie este folosit pentru a crește contrastul în cianotipuri. După expunerea la razele UV și dezvoltarea cu apă, cianotipul este scufundat câteva secunde în peroxid de hidrogen într-o concentrație de aproximativ 30% pentru a da o nuanță mai bogată culorii albastre. Este necesară o spălare ulterioară de cel puțin zece minute. Scufundările mai lungi pot face ca imaginea să dispară.

Curățarea și reînnoirea materialelor plastice îngălbenite de timp și de lumina soarelui

Câteva cărămizi Lego de culoare albastru deschis.

Este utilizat în mod obișnuit pentru curățarea și reînnoirea culorilor pieselor din plastic, în special acrilonitril butadien stiren sau ABS (de exemplu, cărămizi Lego ), a căror suprafață a devenit galbenă; există diverse metode, bazate și pe culoarea plasticului, care constau în scufundarea în peroxid de hidrogen, de obicei la 30 de volume, posibil activată de lumina UV, în special pentru materialele plastice albe, cu timpi variabili în funcție de puterea sursei de lumină.

Notă

  1. ^ card de peroxid de hidrogen în soluție de 35% pe IFA-GESTIS Arhivat 16 octombrie 2019 la Internet Archive .
  2. ^ a b c Rolla , p. 291 .
  3. ^ a b ( EN ) EL Gyenge și CW Oloman, Electrosinteza peroxidului de hidrogen în soluții acide prin reducerea mediată a oxigenului într-un sistem trifazat (apos / organic / gazos) Partea I: Structura emulsiei, cinetica electrodului și electroliza discontinuă , în Journal de Electrochimie Aplicată , vol. 33, nr. 8, 1 august 2003, pp. 655–663, DOI : 10.1023 / A: 1025082709953 . Adus la 26 noiembrie 2019 .
  4. ^ (EN) Manman Jin, Zhenmei Guo Xiaoping și Ge, materiale SBA-15 mezopore organice pe bază de tungsten: caracterizare și proprietăți catalitice în oxidarea ciclopentenei la acid glutaric cu H2O2 , în React Kinetics, Mechanisms and Catalysis, vol. 125, nr. 2, 1 decembrie 2018, pp. 1139–1157, DOI : 10.1007 / s11144-018-1486-x . Adus la 26 noiembrie 2019 .
  5. ^ (EN) Lulu Xie, Hongxia și Wang Bin Lu, Oxidare foarte selectivă a stirenului în benzaldehidă pe Fe3O4 folosind soluție apoasă H2O2 ca oxidant , în React Kinetics, Mechanisms and Catalysis, vol. 125, nr. 2, 1 decembrie 2018, pp. 743–756, DOI : 10.1007 / s11144-018-1429-6 . Adus la 26 noiembrie 2019 .
  6. ^ "Albirea cu peroxid de hidrogen a pulpelor mecanice fine" ( Nordic Pulp and Paper Research Journal . Haugan, Marianne; Gregersen, Øyvind Weiby. 2006; Volumul 21 (1): 105-110)
  7. ^ LI Csepei, Cs. Bolla, ESTE AMIDONUL NUMAI UN INDICATOR VISUAL PENTRU IOD ÎN REACȚIA OSCILANTĂ A BRIGGS-RAUSCHER? ( PDF ), în Studia Universitatis Babes-Bolyai, Chemia , vol. 60, n. 2, pp. 187-199.
  8. ^ (EN) Itana Nuša Bubanja, Maja C. Pagnacco și Jelena P. Maksimović, Diferite influențe ale adrenalinei asupra reacțiilor bazate pe iodat Bray-Liebhafsky și Briggs-Rauscher , în Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis, vol. 123, n. 1, 1 februarie 2018, pp. 47–59, DOI : 10.1007 / s11144-017-1305-9 . Adus la 26 noiembrie 2019 .
  9. ^ (EN) Samuel C. Perry, Dhananjai Pangotra și Luciana Vieira, Sinteza electrochimică a peroxidului de hidrogen din apă și oxigen , în Nature Reviews Chemistry, vol. 3, nr. 7, 2019-07, pp. 442–458, DOI : 10.1038 / s41570-019-0110-6 . Adus la 26 noiembrie 2019 .
  10. ^ Se reamintește moartea unui copil de 3 ani din cauza ingerării a 40% peroxid de hidrogen. Vezi: otrăvire acută: otrăvuri, droguri și droguri p 94. De Kent R. Olson. Springer, 1999. ISBN 978-88-470-0030-8
  11. ^ Formularul național britanic, Ghid pentru utilizarea drogurilor 4 ediția p.553 , Lavis, agenția italiană de droguri, 2007.
  12. ^ Ulcerul cutanat: abordare multidisciplinară a diagnosticului și a tratamentului. p. 405. M. Monti. Springer, 2000. ISBN 978-88-470-0072-8
  13. ^ A se vedea, de asemenea, formulele cadru pentru notificarea către CPNP: 4.1 - 2013; 11,8 - 2013; 11.9 - 2013; 11.13 - 2013; 11.17 - 2013; 11.18 - 2013; 12.13 - 2013; 12.14 - 2013; 12.17 - 2013

Bibliografie

  • Luigi Rolla, Chimie și mineralogie. Pentru licee , ediția a 29-a, Dante Alighieri, 1987.

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85063431 · GND (DE) 4189281-1 · BNF (FR) cb119510333 (data) · NDL (EN, JA) 00.56509 milioane
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Hydrogen_Peroxide&oldid=121988264 ”