Гідрогену пероксид

Перекис водню, Н2О2 — нестійка хімічна сполука, яка здатна спонтанно розпадатися із виділенням кисню та утворенням води (2Н2О2 → 2Н2О + O2). У біологічних системах є токсичною, оскільки може спричиняти утворення вільних радикалів. Детоксикується з допомогою ферментів антиоксидативного захисту у цитоплазмі клітини, та деяких органелах, зокрема мітохондріях та пероксисомах.

Шкіра, яка підлягла впливу H2O2 35%. Білий колір опіку пояснюється окисненням ліпідів, як наслідок епідермальний шар шкіри стає малопрозорим. Через декілька днів ліпідні оболонки оновлються, опік пергідролем проходить безслідно

Тридцятивідсотковий водний розчин перекису водню, що застосовують для вибілювання тканин, вовни, знебарвлення волосся, а також для консервації, дезинфекції називається пергідролем.

У медицині розчин перекису водню (зазвичай 3%) застосовують як антисептичний засіб. При контакті із пошкодженою шкірою чи слизовими оболонками перекис водню під впливом каталази розщеплюється з активним виділенням кисню, що сприяє згортанню крові та створює несприятливі умови для розвитку мікроорганізмів.

Пероксид водню (перекис водню), H 2 O 2 - найпростіший представник пероксидів. Безбарвна рідина з " Металевим" смаком, необмежено розчинна у воді, спирті і ефірі. Концентровані водні розчини вибухонебезпечні. Пероксид водню є хорошим розчинником. З води виділяється у вигляді нестійкого кристаллогидратаH 2 O 2 2H 2 O.

Пероксид водню (перекис водню), H 2 O 2 - найпростіший представник пероксидів. Безбарвна рідина з " Металевим" смаком, необмежено розчинна у воді, спирті і ефірі. Концентровані водні розчини вибухонебезпечні. Пероксид водню є хорошим розчинником. З води виділяється у вигляді нестійкого кристаллогидратаH 2 O 2 2H 2 O.

Молекула пероксиду водню сильно полярна, що призводить до виникнення водневих зв'язків між молекулами. Зв'язок OO міцна, тому H 2 O 2 - нестійке з'єднання, легко розкладається. Так само цьому може посприяти присутність іонів перехідних металів і срібла:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

Однак дуже чистий пероксид водню стійкий.

Пероксид водню виявляє слабкі кислотні властивості (К = 1, 4 10 -12), і тому дисоціює за двома ступенями:

При дії концентрованого розчину Н 2 O 2 на деякі гідроксиди в ряді випадків можна виділити пероксиди металів, які можна розглядати як солі пероксиду водню (Li 2 O 2, MgO 2 та ін):

Н 2 O 2 + 2 NaOH → Na 2 O 2 + 2H 2 O

H 2 O 2 + Ba (OH) 2 → BaO 2 ↓ + 2H 2 O

Пероксид водню може проявляти як окислювальні, так і відновні властивості. Наприклад, при взаємодії з оксидом срібла він є відновником:

В реакції з нітритом калію з'єднання служить окислювачем:

ПЕРОКСИДНА група [-OO-] входить до складу багатьох речовин. Такі речовини називають пероксидами, або пероксидними сполуками. До них відносяться пероксиди металів (Na 2 O 2, BaO 2 та ін.) Кислоти, що містять пероксидних групу, називають пероксокислот, наприклад, пероксомонофосфорная H 3 PO 5 і пероксідісерная H 2 S 2 O 8 кислоти.

Пероксид водню має окисними, а також відновними властивостями. Він окисляє нітрити в нітрати, виділяє йод з иодидов металів, розщеплює ненасичені сполуки за місцем подвійних зв'язків. Пероксид водню відновлює солі золота і срібла, а також кисень при реакції з водним розчином перманганату калію в кислому середовищі.

При відновленні Н 2 O 2 утворюється Н 2 O або ОН-, наприклад: Н 2 О 2 + 2 KI + H 2 SO 4 = I 2 + K 2 SO 4 + 2 H 2 O

Реакцію KMnO 4 з Н 2 O 2 використовують в хімічному аналізі для визначення вмісту Н 2 O 2:

5H 2 O 2 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 → 5 O 2 + 2 MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8 H 2 O

Окислення органічних сполук пероксидом водню (наприклад, сульфідів і тіолів) доцільно проводити в середовищі оцтової кислоти.

Перекис водню відноситься до реактивним формам кисню і при підвищеному утворенні в клітині викликає оксидативний стрес. Деякі ферменти, наприклад глюкозоксідаза, утворюють в ході окислювально-відновної реакції пероксид водню, який може відігравати захисну роль в якості бактерицидного агента. У клітинах ссавців немає ферментів, які б відновлювали кисень до перекису водню. Однак кілька ферментних систем (ксантиноксидаза, НАД (Ф) H-оксидаза, ціклоксігеназ тощо) продукують супероксид, який спонтанно або під дією супероксиддисмутази перетворюється на перекис водню.

Пероксид водню отримують в промисловості при реакції з участю органічних речовин, зокрема, каталітичним окисленням ізопропілового спирту:

(CH 3) 2 СН (ОН) + O 2 → CH 3 C (O) CH 3 + H 2 O 2

Цінним побічним продуктом цієї реакції є ацетон. У промислових масшатаба пероксид водню одержують електролізом сірчаної кислоти, в ході якого утворюється надсерная кислота і наступним розкладанням останньої до пероксиду і сірчаної кислоти.

У лабораторних умовах для отримання пероксиду водню використовують реакцію:

BaO 2 + H 2 SO 4 → H 2 O 2 + BaSO 4

Концентрування та очищення пероксиду водню проводять обережною перегонкою.

Завдяки своїм сильним окислювальним властивостям пероксид водню знайшов широке застосування в побуті і в промисловості, де використовується, наприклад, як відбілювач на текстильному виробництві та при виготовленні паперу. Застосовується як ракетне паливо - в якості окислювача або як однокомпонентне (з розкладанням на каталізаторі). Використовується в аналітичної хімії, в медицині, в якості піноутворювача при виробництві пористих матеріалів, у виробництві дезінфікуючих та відбілюючих засобів. У промисловості пероксид водню також знаходить своє застосування в якості каталізатора, гидрируются агента, як епоксідірующій агент при епоксидування олефінів. У медицині розчини пероксиду водню застосовуються як антисептичний засіб. При контакті з пошкодженою шкірою і слизовими пероксид водню під впливом ферменту каталази розпадається з виділенням кисню, що сприяє згортанню крові і створює несприятливі умови для розвитку мікроорганізмів. Однак така дія нетривало і має слабку ефектом. Тим не менш, пероксид водню (аптечне назва - перекис водню, 3%) застосовується при первинній обробці ран (у тому числі відкритих). Перекис водню дуже ефективна для лікування невеликих подряпин, особливо у дітей - вона не " щипає", не має запаху, безбарвна. Однак вона може викликати невелике печіння в районі відкритої рани. Вартість бульбашки 40 мл такого розчину (на 2011 рік) - не більше 20 руб. В харчової промисловості розчини пероксиду водню застосовуються для дезінфекції технологічних поверхонь обладнання, безпосередньо дотичних з продукцією. Крім того, на підприємствах з виробництва молочної продукції, соків, розчини перекису водню використовуються для дезинфекції упаковки (технологія " Тетра Пак "). Для технічних цілей пероксид водню застосовують у виробництві електронної техніки.

Перекис водню застосовується також для знебарвлення волосся і відбілювання зубів, однак ефект в обох випадках заснований на окисленні, а отже, руйнуванні тканин, і тому таке застосування (особливо щодо зубів) не рекомендується фахівцями.

В побуті застосовується також для виведення плям MnO 2, одержані при взаємодії перманганату калію " марганцівки" з предметами (зважаючи на його окисних властивостей).

У практичному акваріумному рибництві перекис водню приносить свої позитивні ефекти і використовується в наступних випадках:

Пожвавлення задихнувшись риби - купання (до 4 мл. перекису водню на 10 л. води, буває достатньо і 2 мл);

Задуха риб - додавання розчину в акваріум (10-20 мл. на кожні 100 л. акваріумний води). Цей метод хороший, коли немає можливості запустити компресор, а кисень рибам гостро необхідний. Процедура проробляється не більше 1-го разу на добу, і при цьому враховується заселення акваріума: якщо акваріум перенаселений, то можна злегка збільшити дозування.

Боротьба з небажаною живністю в акваріумі (гідри, планарії) - до 40 мл. на кожні 100 л. акваріумний води, вносити кожен день 1 раз, тривалість процедур 1 тиждень і більше. Бажано попередньо прибрати рослини.

Боротьба з найпростішими і паразитами - купання по 5-15 хв. (10 мл. На 1 л. Води). Необхідно стежити за станом риб і при потребі скоротити час купання.

Бактеріальна інфекція на тілі риби та її плавниках - купання (2-3 мл на 10 л води) - 2 рази на добу протягом 7-14 днів.

Боротьба з синьо-зеленими водоростями в акваріумі - вносити розчин в акваріум (20-30 мл. на 100 л. води). Ефект видно на 3-й день.

Боротьба з водоростями на рослинах - купання (4 мл. на 10 л. води) по 30-60 хв. Метод застосовний тільки для твердолисті рослин - добре допомагає в боротьбі з нитчатой ​ ​ водорістю " в'єтнамки" (лат. Compsopogon).

Не слід забувати, що перекис водню - дуже сильний окислювач, і щоб уникнути опіків на тілі риб і рослин, перед внесенням в акваріум її слід розбавити 10-20 частинами води і тільки потім вносити в акваріум і безпосередньо перед вихідним отвором фільтра. При застосуванні перекису обов'язково рясне аерування води. Не рекомендується перевищувати дозування більше 4 мл. 3%-ной перекису водню на 10 л. води.

Випускається у вигляді водних розчинів, стандартна концентрація 1-6%, 30, 38, 50, 60, 85, 90 і 98%. 30% водний розчин пероксиду водню, стабілізований додаванням фосфатів натрію, називається пергідролем.

Незважаючи на те, що пероксид водню не токсичний, його концентровані розчини при попаданні на шкіру, слизові оболонки і в дихальні шляхи викликають опіки. У великих концентраціях недостатньо чистий пероксид водню може бути вибухонебезпечний. Небезпечний при прийомі всередину концентрованих розчинів. Викликає виражені деструктивні зміни, подібні з діями лугів. Летальна доза 30%-го розчину пероксиду водню (пергідролю) - 50-100 мл.