H2O2 - این ماده چیست؟

2024 نویسنده: Angel Austin | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 05:24

فرمول اساس حیات - آب معروف است. مولکول آن از دو اتم هیدروژن و یک اکسیژن تشکیل شده است که به صورت H2O نوشته می شود. اگر دو برابر اکسیژن وجود داشته باشد، یک ماده کاملاً متفاوت ظاهر می شود - H2O2. آن چیست و ماده به دست آمده چه تفاوتی با آب "نسبی" خود خواهد داشت؟

H2O2 - این ماده چیست؟

بیایید در مورد آن با جزئیات بیشتر صحبت کنیم. H2O2 فرمول پراکسید هیدروژن است، بله، همان فرمولی که خراش را درمان می کند، سفید است. پراکسید هیدروژن H2O2 - نام علمی ماده.

محلول پراکسید 3% برای ضد عفونی استفاده می شود. به صورت خالص یا غلیظ باعث سوختگی شیمیایی پوست می شود. محلول سی درصد پراکسید در غیر این صورت پرهیدرول نامیده می شود. قبلا در آرایشگاه ها برای سفید کردن مو استفاده می شد. پوستی که می سوزاند نیز سفید می شود.

خواص شیمیایی H2O2

پراکسید هیدروژن یک مایع بی رنگ با طعم "فلزی" است. این یک حلال خوب است و به راحتی خود را در آب، اتر، الکل ها حل می کند.

محلول های پراکسید سه و شش درصد معمولاً با رقیق کردن یک محلول سی درصد تهیه می شوند. هنگامی که H2O2 غلیظ ذخیره می شود، این ماده با آزاد شدن اکسیژن تجزیه می شود، بنابراین، در محکم بسته می شود.برای جلوگیری از انفجار نباید آن را در ظروف نگهداری کرد. با کاهش غلظت پراکسید، پایداری آن افزایش می یابد. همچنین برای کاهش سرعت تجزیه H2O2 می توان مواد مختلفی مانند اسید فسفریک یا سالیسیلیک به آن اضافه کرد. برای نگهداری محلول های با غلظت قوی (بیش از 90 درصد)، سدیم پیروفسفات به پراکسید اضافه می شود که باعث تثبیت حالت ماده می شود و از ظروف آلومینیومی نیز استفاده می شود.

H2O2 در واکنش های شیمیایی می تواند هم یک عامل اکسید کننده و هم یک عامل کاهنده باشد. با این حال، اغلب پراکسید خواص اکسید کننده را نشان می دهد. پراکسید یک اسید در نظر گرفته می شود، اما بسیار ضعیف است. نمک های پراکسید هیدروژن پراکسید نامیده می شوند.

واکنش تجزیه به عنوان روشی برای تولید اکسیژن

واکنش تجزیه H2O2 زمانی رخ می دهد که یک ماده در معرض دمای بالا (بیش از 150 درجه سانتیگراد) قرار گیرد. نتیجه آب و اکسیژن است.

فرمول واکنش - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2

می توانید تعادل الکترونیکی H2O2 را در معادله محاسبه کنید:

وضعیت اکسیداسیون H به H₂O₂ و H₂O=+ 1.

وضعیت اکسیداسیون O: در H₂O₂=-1، در H_{2O=-2، در O}2₌₀2 O

-1 ^{- 2e -> O20}

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

2 H2O2=2 H2O + O2

تجزیه پراکسید هیدروژن همچنین می تواند در دمای اتاق اتفاق بیفتد اگر از یک کاتالیزور (ماده شیمیایی که واکنش را سرعت می بخشد) استفاده شود.

در آزمایشگاهها یکی از روشهای به دست آوردن اکسیژن همراه با تجزیهنمک برتوله یا پرمنگنات پتاسیم، واکنش تجزیه پراکسید است. در این حالت از اکسید منگنز (IV) به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. سایر موادی که تجزیه H2O2 را تسریع می کنند مس، پلاتین، هیدروکسید سدیم هستند.

تاریخچه کشف پراکسید

اولین قدم‌ها برای کشف پراکسید در سال 1790 توسط الکساندر هومبولت آلمانی انجام شد، زمانی که او تبدیل اکسید باریم به پراکسید را در هنگام گرم شدن کشف کرد. این فرآیند با جذب اکسیژن از هوا همراه بود. دوازده سال بعد، دانشمندان Tenard و Gay-Lussac آزمایشی را بر روی احتراق فلزات قلیایی با اکسیژن اضافی انجام دادند که منجر به پراکسید سدیم شد. اما پراکسید هیدروژن بعدها، تنها در سال 1818، زمانی که لویی تنارد تأثیر اسیدها را بر فلزات مطالعه کرد، به دست آمد. برای تعامل پایدار آنها، مقدار کمی اکسیژن مورد نیاز بود. این دانشمند با انجام یک آزمایش تاییدی با پراکسید باریم و اسید سولفوریک، آب، کلرید هیدروژن و یخ را به آنها اضافه کرد. پس از مدت کوتاهی، تنار قطرات کوچک جامد شده با پراکسید باریم را روی دیواره ظرف پیدا کرد. مشخص شد که H2O2 است. سپس به H2O2 حاصل نام «آب اکسیده» دادند. این پراکسید هیدروژن بود - مایعی بی رنگ، بی بو و به سختی قابل تبخیر که مواد دیگر را به خوبی حل می کند. نتیجه برهمکنش H2O2 و H2O2 یک واکنش تفکیک است، پراکسید در آب محلول است.

یک واقعیت جالب - خواص ماده جدید به سرعت کشف شد و امکان استفاده از آن در کارهای بازسازی را فراهم کرد. تنارد خود نقاشی را با پراکسید بازسازی کرد.رافائل، با سن تیره شده است.

پراکسید هیدروژن در قرن بیستم

پس از مطالعه کامل ماده به دست آمده، تولید آن در مقیاس صنعتی آغاز شد. در آغاز قرن بیستم، یک فناوری الکتروشیمیایی برای تولید پراکسید بر اساس فرآیند الکترولیز معرفی شد. اما ماندگاری ماده ای که با این روش به دست می آید کم بود، حدود یکی دو هفته. پراکسید خالص ناپایدار است و بیشتر آن در 30% برای سفید کردن پارچه ها و 3% یا 6% برای مصارف خانگی تولید می شود.

دانشمندان آلمان نازی از پراکسید برای ساخت موتور موشک سوخت مایع استفاده کردند که برای نیازهای دفاعی در جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار گرفت. در نتیجه تعامل H2O2 و متانول / هیدرازین، سوخت قدرتمندی به دست آمد که در آن هواپیما به سرعت بیش از 950 کیلومتر در ساعت رسید.

H2O2 اکنون در کجا استفاده می شود؟

• در پزشکی - برای درمان زخم؛
• خواص سفید کنندگی این ماده در صنعت خمیر و کاغذ استفاده می شود؛
• در صنعت نساجی، پارچه های طبیعی و مصنوعی، خز، پشم با پراکسید سفید می شوند؛
• به عنوان سوخت موشک یا اکسید کننده آن؛
• در شیمی - برای تولید اکسیژن، به عنوان یک عامل کف کننده برای تولید مواد متخلخل، به عنوان یک کاتالیزور یا عامل هیدروژنه؛
• برای تولید ضدعفونی کننده ها یا محصولات پاک کننده، سفید کننده؛
• برای سفید کردن مو (این یک روش قدیمی است، زیرا موها به شدت توسط پراکسید آسیب می بینند)؛

• برخی از افراد از پراکسید برای سفید کردن دندان های خود استفاده می کنند، اما مینای دندان آنها را فرسایش می دهد؛
• آکواریوم ها و مزارع پرورش ماهی از محلول 3% H2O2 برای احیای ماهی های خفه شده، از بین بردن جلبک ها و انگل های موجود در آکواریوم و مبارزه با بیماری های خاص ماهی استفاده می کنند؛
• در همه صنایع، پراکسید را می توان به عنوان ضدعفونی کننده سطوح، تجهیزات، بسته بندی استفاده کرد؛
• برای تمیز کردن استخر؛
• برای استخراج فلزات و نفت در معدن و صنعت نفت؛
• برای پردازش فلزات و آلیاژها در فلزکاری.

استفاده از H2O2 در زندگی روزمره

پراکسید هیدروژن را می توان با موفقیت برای حل مشکلات مختلف خانگی استفاده کرد. اما تنها 3 درصد پراکسید هیدروژن را می توان برای این اهداف استفاده کرد. در اینجا چند راه وجود دارد:

• برای تمیز کردن سطوح، پراکسید را در ظرفی با تفنگ اسپری بریزید و روی مناطق آلوده اسپری کنید.
• برای ضدعفونی کردن اشیا، آنها را با محلول H2O2 رقیق نشده پاک کنید. این به پاکسازی آنها از میکروارگانیسم های مضر کمک می کند. اسفنج های شستشو را می توان در آب با پراکسید خیس کرد (نسبت 1:1).
• برای سفید کردن پارچه ها هنگام شستن چیزهای سفید، یک لیوان پراکسید اضافه کنید. همچنین می توانید پارچه های سفید را در آب مخلوط شده با یک لیوان H2O2 بشویید. این روش سفیدی را بازیابی می کند، از زرد شدن پارچه ها جلوگیری می کند و به از بین بردن لکه های سرسخت کمک می کند.
• برای مبارزه با کپک و قارچ، پراکسید و آب را به نسبت ۱:۲ در یک بطری اسپری مخلوط کنید. مخلوط حاصل را روی سطوح آلوده اسپری کنید وبعد از 10 دقیقه آنها را با برس یا اسفنج تمیز کنید.
• می توانید دوغاب تیره شده در کاشی ها را با پاشیدن پراکسید روی نواحی مورد نظر تجدید کنید. بعد از 30 دقیقه، آنها را با یک برس سفت کاملا مالش دهید.
• برای شستن ظروف، نصف لیوان H2O2 را به یک لگن پر آب (یا یک سینک با زهکش بسته) اضافه کنید. فنجان ها و بشقاب های شسته شده در این محلول با تمیزی می درخشند.
• برای تمیز کردن مسواک خود، آن را در محلول پراکسید رقیق نشده 3٪ فرو کنید. سپس زیر آب جاری قوی بشویید. این روش اقلام بهداشتی را به خوبی ضد عفونی می کند.
• برای ضدعفونی سبزیجات و میوه های خریداری شده، آنها را با محلول 1 قسمت پراکسید و 1 قسمت آب اسپری کنید، سپس آنها را کاملا با آب بشویید (می تواند سرد باشد).
• در کلبه تابستانی با کمک H2O2 می توانید با بیماری های گیاهی مبارزه کنید. باید آنها را با محلول پراکسید اسپری کنید یا کمی قبل از کاشت بذرها را در 4.5 لیتر آب مخلوط با 30 میلی لیتر پراکسید هیدروژن چهل درصد خیس کنید.
• برای احیای ماهیان آکواریومی، اگر با آمونیاک مسموم شدند، با قطع هوادهی خفه شدند یا به دلیل دیگری، می توانید آنها را در آب حاوی پراکسید هیدروژن قرار دهید. لازم است پراکسید 3 درصد را با آب به میزان 30 میلی لیتر در 100 لیتر مخلوط کرده و به مدت 20-15 دقیقه در مخلوط حاصل از ماهی بی جان قرار دهید. اگر در این مدت زنده نشدند، پس درمان کمکی نکرد.

پراکسید هیدروژن در طبیعت

پراکسید هیدروژن را نباید یک ترکیب مصنوعی دانست که فقط در آزمایشگاه به دست می آید. در H2O2در باران و برف، در هوای کوهستان یافت می شود. در کوه ها می توان چشمه ها و رودخانه هایی با آب سفید از کوچکترین حباب های اکسیژن پیدا کرد که به درستی مفید تلقی می شود. کمتر کسی می داند که رنگ و حباب ها به دلیل وجود H2O2 در آب است که به دلیل هوادهی خوب آن ایجاد می شود. در این میان، از نوشیدن چنین آب جوشانده ای نباید ترسید، مگر اینکه در این نزدیکی ها گیاهان و کارخانه هایی وجود داشته باشد. پراکسید هیدروژن که به طور طبیعی در آب یافت می شود، به عنوان یک ضد عفونی کننده در برابر میکروارگانیسم ها و انگل ها عمل می کند.

حتی تکان دادن شدید بطری آب مقداری پراکسید تولید می کند، زیرا آب با اکسیژن اشباع شده است.

میوه ها و سبزیجات تازه نیز تا زمانی که پخته شوند حاوی H2O2 هستند. در حین گرم کردن، جوشاندن، برشته کردن و سایر فرآیندهای همراه با دمای بالا، مقدار زیادی اکسیژن از بین می رود. به همین دلیل است که غذاهای پخته شده چندان مفید تلقی نمی شوند، اگرچه مقداری ویتامین در آنها باقی می ماند. آبمیوه های تازه گرفته شده یا کوکتل های اکسیژنی که در آسایشگاه ها سرو می شود به همین دلیل مفید هستند - به دلیل اشباع اکسیژن که به بدن قدرت تازه ای می بخشد و آن را تمیز می کند.

خطر مصرف پراکسید

پس از موارد فوق، ممکن است به نظر برسد که پراکسید را می توان به طور خاص به صورت خوراکی مصرف کرد و این برای بدن مفید است. اما اصلاً اینطور نیست. در آب یا آب میوه ها، این ترکیب در مقادیر کم یافت می شود و ارتباط نزدیکی با سایر مواد دارد. مصرف پراکسید هیدروژن "غیر طبیعی" در داخل(و تمام پراکسیدهایی که در فروشگاه خریداری می شوند یا به طور مستقل در نتیجه آزمایشات شیمیایی تولید می شوند به هیچ وجه نمی توانند طبیعی تلقی شوند و علاوه بر آن غلظت بسیار بالایی نسبت به طبیعی دارند) می تواند منجر به عواقب تهدید کننده زندگی و سلامتی شود. برای درک دلیل، باید شیمی را دوباره مرور کنیم.

همانطور که قبلا ذکر شد، تحت شرایط خاصی، پراکسید هیدروژن از بین می رود و اکسیژن آزاد می کند که یک عامل اکسید کننده فعال است. برای مثال، هنگامی که H2O2 با پراکسیداز، آنزیم درون سلولی برخورد می کند، واکنش تجزیه می تواند رخ دهد. استفاده از پراکسید برای ضد عفونی بر اساس خواص اکسید کننده آن است. بنابراین، هنگامی که زخم با H2O2 درمان می شود، اکسیژن آزاد شده میکروارگانیسم های بیماری زا زنده را که در آن افتاده اند از بین می برد. همین اثر را روی سایر سلول های زنده نیز دارد. اگر پوست سالم را با پراکسید درمان کنید و سپس آن ناحیه را با الکل پاک کنید، احساس سوزش خواهید کرد که وجود آسیب میکروسکوپی پس از پراکسید را تایید می کند. اما با استفاده خارجی از پراکسید با غلظت کم، آسیب قابل توجهی به بدن وارد نخواهد شد.

چیز دیگری اگر سعی کنید آن را داخل ببرید. آن ماده که می تواند حتی از بیرون به پوست نسبتاً ضخیم آسیب برساند، وارد غشاهای مخاطی دستگاه گوارش می شود. یعنی مینی سوختگی های شیمیایی رخ می دهد. البته، عامل اکسید کننده آزاد شده - اکسیژن - نیز می تواند میکروب های مضر را از بین ببرد. اما همین روند در مورد سلول های دستگاه گوارش نیز رخ خواهد داد. اگر در اثر عمل سوخته باشدعامل اکسید کننده تکرار می شود، سپس آتروفی غشاهای مخاطی امکان پذیر است و این اولین قدم به سمت سرطان است. مرگ سلول های روده منجر به ناتوانی بدن در جذب مواد مغذی می شود، به عنوان مثال، کاهش وزن و از بین رفتن یبوست در برخی از افرادی که «درمان» پراکسید را انجام می دهند، توضیح می دهد.

به طور جداگانه باید در مورد چنین روشی برای استفاده از پراکسید به عنوان تزریق داخل وریدی گفت. حتی اگر به دلایلی توسط پزشک تجویز شده باشد (این فقط در صورت مسمومیت خونی قابل توجیه است، زمانی که داروهای مناسب دیگری در دسترس نیست)، پس تحت نظارت پزشکی و با محاسبه دقیق دوزها، هنوز خطراتی وجود دارد. اما در چنین شرایط شدید، فرصتی برای بهبودی خواهد بود. به هیچ وجه نباید تزریق پراکسید هیدروژن را برای خود تجویز کنید. H2O2 یک خطر بزرگ برای سلول های خون - گلبول های قرمز و پلاکت ها است، زیرا وقتی وارد جریان خون می شود آنها را از بین می برد. علاوه بر این، انسداد کشنده عروق خونی توسط اکسیژن آزاد شده ممکن است رخ دهد - آمبولی گاز.

اقدامات ایمنی برای جابجایی H2O2

• دور از دسترس کودکان و افراد ناتوان نگهداری شود. فقدان بو و طعم واضح پراکسید را برای آنها خطرناک می کند، زیرا می توان دوزهای زیادی مصرف کرد. اگر محلول بلعیده شود، عواقب استفاده می تواند غیرقابل پیش بینی باشد. فوراً به پزشک مراجعه کنید.

محلول های پراکسید با غلظت بیش از سه درصد در تماس با پوست باعث سوختگی می شوند. ناحیه سوخته باید با آب فراوان شسته شود.

• اجازه ندهید محلول پراکسید وارد چشم شود، زیرا تورم، قرمزی، سوزش و گاهی اوقات درد در آنها ایجاد می شود. کمک های اولیه قبل از مراجعه به پزشک - شستن چشم ها با آب فراوان.
• مواد را طوری نگهداری کنید که مشخص باشد H2O2 است، یعنی در ظرف دارای برچسب برای جلوگیری از سوء استفاده تصادفی.
• شرایط نگهداری که عمر آن را افزایش می دهد - مکانی تاریک، خشک و خنک.
• پراکسید هیدروژن را با هیچ مایعی غیر از آب خالص از جمله آب لوله کشی کلردار مخلوط نکنید.
• همه موارد فوق نه تنها در مورد H2O2، بلکه در مورد تمام آماده سازی های حاوی آن صدق می کند.