H2O2 - kas ir šī viela?

2024 Autors: Angel Austin | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 05:35

Dzīvības pamata formula - ūdens ir labi zināma. Tās molekula sastāv no diviem ūdeņraža atomiem un viena skābekļa, kas ir rakstīts kā H2O. Ja skābekļa ir divreiz vairāk, tad izrādīsies pavisam cita viela - H2O2. Kas tas ir un kā iegūtā viela atšķirsies no tās “relatīvā” ūdens?

H2O2 - kas ir šī viela?

Pakavēsimies pie tā sīkāk. H2O2 ir ūdeņraža peroksīda formula, jā, tā pati, kas apstrādā skrāpējumus, b alta. Ūdeņraža peroksīds H2O2 - vielas zinātniskais nosaukums.

Dezinficēšanai izmanto 3% peroksīda šķīdumu. Tīrā vai koncentrētā veidā tas izraisa ķīmiskus ādas apdegumus. Trīsdesmit procentu peroksīda šķīdumu citādi sauc par perhidrolu; to iepriekš izmantoja frizētavās matu balināšanai. Arī āda, ko tas sadedzina, kļūst b alta.

H2O2 ķīmiskās īpašības

Ūdeņraža peroksīds ir bezkrāsains šķidrums ar "metāla" garšu. Tas ir labs šķīdinātājs un viegli šķīst ūdenī, ēterī, spirtos.

Trīs un sešu procentu peroksīda šķīdumus parasti sagatavo, atšķaidot trīsdesmit procentu šķīdumu. Uzglabājot koncentrētu H2O2, viela sadalās, izdalot skābekli, tāpēc cieši noslēgtāLai izvairītos no sprādziena, to nedrīkst uzglabāt konteineros. Samazinoties peroksīda koncentrācijai, palielinās tā stabilitāte. Tāpat, lai palēninātu H2O2 sadalīšanos, tam var pievienot dažādas vielas, piemēram, fosforskābi vai salicilskābi. Spēcīgas koncentrācijas (vairāk nekā 90 procentu) šķīdumu uzglabāšanai peroksīdam pievieno nātrija pirofosfātu, kas stabilizē vielas stāvokli, kā arī izmanto alumīnija traukus.

H2O2 ķīmiskajās reakcijās var būt gan oksidētājs, gan reducētājs. Tomēr biežāk peroksīdam piemīt oksidējošas īpašības. Peroksīds tiek uzskatīts par skābi, bet ļoti vāju; ūdeņraža peroksīda sāļus sauc par peroksīdiem.

Sadalīšanās reakcija kā metode skābekļa iegūšanai

H2O2 sadalīšanās reakcija notiek, ja viela tiek pakļauta augstai temperatūrai (vairāk nekā 150 grādi pēc Celsija). Rezultāts ir ūdens un skābeklis.

Reakcijas formula - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2

H2O2 elektronisko bilanci var aprēķināt vienādojumā:

H oksidācijas stāvoklis uz H₂O₂ un H₂O=+ 1.

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

-1 ^{- 2e -> O20}

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

2 H2O2=2 H2O + O2

Ūdeņraža peroksīda sadalīšanās var notikt arī istabas temperatūrā, ja tiek izmantots katalizators (ķīmiska viela, kas paātrina reakciju).

Laboratorijās viena no skābekļa iegūšanas metodēm kopā ar sadalīšanosberthollet sāls vai kālija permanganāts ir peroksīda sadalīšanās reakcija. Šajā gadījumā kā katalizators tiek izmantots mangāna (IV) oksīds. Citas vielas, kas paātrina H2O2 sadalīšanos, ir varš, platīns, nātrija hidroksīds.

Peroksīda atklāšanas vēsture

Pirmos soļus ceļā uz peroksīda atklāšanu 1790. gadā veica vācietis Aleksandrs Humbolts, atklājot bārija oksīda pārvēršanos peroksīdā karsējot. Šo procesu pavadīja skābekļa absorbcija no gaisa. Divpadsmit gadus vēlāk zinātnieki Tenards un Gay-Lussac veica eksperimentu par sārmu metālu sadedzināšanu ar lieko skābekli, kā rezultātā tika iegūts nātrija peroksīds. Bet ūdeņraža peroksīdu ieguva vēlāk, tikai 1818. gadā, kad Luiss Tenards pētīja skābju ietekmi uz metāliem; to stabilai mijiedarbībai bija nepieciešams neliels skābekļa daudzums. Veicot apstiprinošu eksperimentu ar bārija peroksīdu un sērskābi, zinātnieks tiem pievienoja ūdeni, hlorūdeņradi un ledu. Pēc neilga laika Tenārs uz trauka sieniņām ar bārija peroksīdu atrada mazus sacietējušus pilienus. Kļuva skaidrs, ka tas ir H2O2. Tad iegūtajam H2O2 piešķīra nosaukumu "oksidēts ūdens". Tas bija ūdeņraža peroksīds – bezkrāsains, bez smaržas, grūti iztvaikojošs šķidrums, kas labi šķīdina citas vielas. H2O2 un H2O2 mijiedarbības rezultāts ir disociācijas reakcija, peroksīds šķīst ūdenī.

Interesants fakts - ātri tika atklātas jaunās vielas īpašības, ļaujot to izmantot restaurācijas darbos. Pats Tenards gleznu atjaunoja ar peroksīdu. Rafaels, vecuma aptumšotais.

Ūdeņraža peroksīds 20. gadsimtā

Pēc iegūtās vielas rūpīgas izpētes to sāka ražot rūpnieciskā mērogā. Divdesmitā gadsimta sākumā tika ieviesta elektroķīmiskā tehnoloģija peroksīda ražošanai, kuras pamatā ir elektrolīzes process. Bet ar šo metodi iegūtās vielas derīguma termiņš bija neliels, apmēram pāris nedēļas. Tīrs peroksīds ir nestabils, un lielākā daļa no tā tika ražoti 30% apmērā audumu balināšanai un 3% vai 6% lietošanai mājsaimniecībā.

Nacistiskās Vācijas zinātnieki izmantoja peroksīdu, lai izveidotu šķidrās degvielas raķešu dzinēju, ko izmantoja aizsardzības vajadzībām Otrajā pasaules karā. H2O2 un metanola/hidrazīna mijiedarbības rezultātā tika iegūta jaudīga degviela, ar kuru lidmašīna sasniedza ātrumu vairāk nekā 950 km/h.

Kur tagad tiek izmantots H2O2?

• medicīnā - brūču ārstēšanai;
• vielas balinošās īpašības izmanto celulozes un papīra rūpniecībā;
• tekstilrūpniecībā ar peroksīdu tiek balināti dabīgie un sintētiskie audumi, kažokādas, vilna;
• kā raķešu degviela vai tās oksidētājs;
• ķīmijā - ražot skābekli, kā putotāju porainu materiālu ražošanai, kā katalizatoru vai hidrogenēšanas līdzekli;
• dezinfekcijas vai tīrīšanas līdzekļu, balinātāju ražošanai;
• matu balināšanai (šī ir novecojusi metode, jo matus stipri bojā peroksīds);

• daži cilvēki zobu balināšanai izmanto peroksīdu, taču tas grauj viņu emalju;
• Akvāristi un zivju audzētavas izmanto 3% H2O2 šķīdumu, lai atdzīvinātu nosmakušas zivis, iznīcinātu aļģes un parazītus akvārijā, kā arī cīnītos pret noteiktām zivju slimībām;
• visās nozarēs peroksīdu var izmantot kā virsmu, iekārtu, iepakojuma dezinfekcijas līdzekli;
• baseina tīrīšanai;
• metālu un naftas ieguvei kalnrūpniecībā un naftas rūpniecībā;
• metālu un sakausējumu apstrādei metālapstrādē.

H2O2 izmantošana ikdienas dzīvē

Ūdeņraža peroksīdu var veiksmīgi izmantot dažādu sadzīves problēmu risināšanai. Bet šiem nolūkiem var izmantot tikai 3% ūdeņraža peroksīdu. Šeit ir daži veidi:

• Lai notīrītu virsmas, ielejiet peroksīdu traukā ar smidzināšanas pistoli un izsmidziniet uz piesārņotajām vietām.
• Lai dezinficētu priekšmetus, noslaukiet tos ar neatšķaidītu H2O2 šķīdumu. Tas palīdzēs tos attīrīt no kaitīgiem mikroorganismiem. Veļas sūkļus var mērcēt ūdenī ar peroksīdu (proporcija 1:1).
• Lai balinātu audumus, mazgājot b altas lietas, pievienojiet glāzi peroksīda. Jūs varat arī izskalot b altos audumus ūdenī, kas sajaukts ar glāzi H2O2. Šī metode atjauno b altumu, novērš audumu dzeltēšanu un palīdz noņemt noturīgus traipus.
• Lai cīnītos ar pelējumu un sēnītēm, sajauciet peroksīdu un ūdeni proporcijā 1:2 smidzināšanas pudelē. Izsmidziniet iegūto maisījumu uz piesārņotām virsmām unpēc 10 minūtēm notīriet tos ar otu vai sūkli.
• Tumšo flīžu javu var atjaunot, vēlamajās vietās izsmidzinot peroksīdu. Pēc 30 minūtēm rūpīgi berzējiet tos ar stingru suku.
• Lai mazgātu traukus, pievienojiet pusglāzi H2O2 pilnam ūdens baseinam (vai izlietnei ar slēgtu kanalizāciju). Krūzes un šķīvji, kas mazgāti šajā šķīdumā, spīdēs tīrībā.
• Lai notīrītu zobu suku, iemērciet to neatšķaidītā 3% peroksīda šķīdumā. Pēc tam noskalojiet zem spēcīga tekoša ūdens. Šī metode labi dezinficē higiēnas priekšmetu.
• Lai dezinficētu iegādātos dārzeņus un augļus, apsmidziniet tos ar 1 daļas peroksīda un 1 daļas ūdens šķīdumu, pēc tam rūpīgi noskalojiet ar ūdeni (var būt auksts).
• Vasarnīcā ar H2O2 palīdzību var cīnīties ar augu slimībām. Tie ir jāizsmidzina ar peroksīda šķīdumu vai īsi pirms stādīšanas sēklas jāiemērc 4,5 litros ūdens, kas sajaukts ar 30 ml četrdesmit procentu ūdeņraža peroksīda.
• Lai atdzīvinātu akvārija zivis, ja tās ir saindējušās ar amonjaku, nosmakušas, atslēdzot aerāciju vai kāda cita iemesla dēļ, varat mēģināt tās ievietot ūdenī ar ūdeņraža peroksīdu. Ir nepieciešams sajaukt 3% peroksīdu ar ūdeni ar ātrumu 30 ml uz 100 litriem un ievietot to iegūtajā nedzīvu zivju maisījumā 15-20 minūtes. Ja tie šajā laikā neatdzīvojas, tad līdzeklis nepalīdzēja.

Ūdeņraža peroksīds dabā

Ūdeņraža peroksīdu nevajadzētu uzskatīt par mākslīgu savienojumu, ko iegūst tikai laboratorijās. H2O2atrodami lietū un sniegā, kalnu gaisā. Kalnos var atrast avotus un upes ar b altu ūdeni no mazākajiem skābekļa burbuļiem, kas pamatoti tiek uzskatīts par noderīgu. Tikai daži cilvēki zina, ka krāsa un burbuļi rodas no H2O2 klātbūtnes ūdenī, kas veidojas, pateicoties tā labajai aerācijai. Tikmēr nevajadzētu baidīties dzert šādu nevārītu ūdeni, ja vien, protams, tuvumā nav ražotnes un rūpnīcas. Ūdeņraža peroksīds, kas dabiski atrodams ūdenī, darbojas kā dezinfekcijas līdzeklis pret mikroorganismiem un parazītiem.

Pat enerģiski kratot ūdens pudeli, veidojas nedaudz peroksīda, jo ūdens ir piesātināts ar skābekli.

Svaigi augļi un dārzeņi satur arī H2O2, līdz tie tiek pagatavoti. Karsēšanas, vārīšanas, grauzdēšanas un citu procesu laikā, kam ir augsta temperatūra, tiek iznīcināts liels skābekļa daudzums. Tāpēc termiski apstrādāti ēdieni tiek uzskatīti par ne tik noderīgiem, lai gan tajos saglabājas kāds daudzums vitamīnu. Svaigi spiestas sulas vai skābekļa kokteiļi, ko pasniedz sanatorijās, noder tā paša iemesla dēļ - skābekļa piesātinājuma dēļ, kas dod organismam jaunus spēkus un attīra to.

Peroksīda norīšanas briesmas

Pēc iepriekš minētā var šķist, ka peroksīdu var īpaši lietot iekšķīgi, un tas nāks par labu organismam. Bet tas tā nemaz nav. Ūdenī vai sulās savienojums ir atrodams minimālā daudzumā un ir cieši saistīts ar citām vielām. "Nedabiskā" ūdeņraža peroksīda uzņemšana iekšā(un viss peroksīds, kas pirkts veikalā vai ražots patstāvīgi ķīmisko eksperimentu rezultātā, nekādi nevar tikt uzskatīts par dabīgu, turklāt tam ir pārāk augsta koncentrācija, salīdzinot ar dabīgo) var novest pie dzīvībai un veselībai bīstamām sekām. Lai saprastu, kāpēc, mums ir vēlreiz jāapmeklē ķīmija.

Kā jau minēts, noteiktos apstākļos ūdeņraža peroksīds tiek iznīcināts un izdala skābekli, kas ir aktīvs oksidētājs. Piemēram, sadalīšanās reakcija var notikt, kad H2O2 saduras ar peroksidāzi, intracelulāru enzīmu. Peroksīda izmantošana dezinfekcijai ir balstīta uz tā oksidējošām īpašībām. Tātad, brūci apstrādājot ar H2O2, izdalītais skābeklis iznīcina tajā iekritušos dzīvos patogēnos mikroorganismus. Tam ir tāda pati ietekme uz citām dzīvām šūnām. Ja neskartu ādu apstrādājat ar peroksīdu un pēc tam noslaukāt zonu ar spirtu, jūs sajutīsiet dedzinošu sajūtu, kas apstiprina mikroskopisku bojājumu klātbūtni pēc peroksīda. Taču, lietojot peroksīdu ārīgi zemā koncentrācijā, ķermenim nebūs manāms kaitējums.

Cita lieta, ja mēģināt to ņemt iekšā. Tā viela, kas no ārpuses spēj sabojāt pat samērā biezu ādu, nonāk gremošanas trakta gļotādās. Tas ir, rodas ķīmiski mini apdegumi. Protams, izdalītais oksidētājs – skābeklis – var iznīcināt arī kaitīgos mikrobus. Bet tas pats process notiks ar gremošanas trakta šūnām. Ja darbības rezultātā rodas apdegumioksidētājs tiks atkārtots, tad iespējama gļotādu atrofija, un tas ir pirmais solis ceļā uz vēzi. Zarnu šūnu nāve noved pie organisma nespējas uzņemt barības vielas, ar to, piemēram, ir izskaidrojams svara zudums un aizcietējuma izzušana dažiem cilvēkiem, kuri praktizē peroksīdu "ārstēšanu".

Atsevišķi jāsaka par šādu peroksīda lietošanas metodi kā intravenozas injekcijas. Pat ja kādu iemeslu dēļ tos izrakstījis ārsts (to var attaisnot tikai asins saindēšanās gadījumā, kad nav citu piemērotu medikamentu), tad mediķu uzraudzībā un stingri aprēķinot devas, riski joprojām pastāv. Bet šādā ekstremālā situācijā tā būs iespēja atgūties. Nekādā gadījumā nevajadzētu sev parakstīt ūdeņraža peroksīda injekcijas. H2O2 ļoti apdraud asins šūnas – eritrocītus un trombocītus, jo, nonākot asinsritē, tos iznīcina. Turklāt izdalītais skābeklis var izraisīt nāvējošu asinsvadu nosprostojumu - gāzu emboliju.

Drošības pasākumi, rīkojoties ar H2O2

• Uzglabāt bērniem un vājām personām nepieejamā vietā. Smaržas un izteiktas garšas trūkums padara peroksīdu viņiem īpaši bīstamu, jo var lietot lielas devas. Ja šķīdums tiek norīts, lietošanas sekas var būt neparedzamas. Nekavējoties meklējiet medicīnisko palīdzību.
• Peroksīda šķīdumi, kuru koncentrācija pārsniedz trīs procentus, saskarē ar ādu izraisa apdegumus. Apdegusī vieta jānomazgā ar lielu daudzumu ūdens.

• Neļaujiet peroksīda šķīdumam iekļūt acīs, jo veidojas to pietūkums, apsārtums, kairinājums un dažreiz sāpes. Pirmā palīdzība pirms došanās pie ārsta – acu skalošana ar lielu ūdens daudzumu.
• Saglabājiet vielu tā, lai būtu skaidrs, ka tā ir H2O2, tas ir, traukā ar uzlīmi, lai izvairītos no nejaušas nepareizas lietošanas.
• Uzglabāšanas apstākļi, kas pagarina tā kalpošanas laiku - tumša, sausa, vēsa vieta.
• Nejauciet ūdeņraža peroksīdu ar citiem šķidrumiem, izņemot tīru ūdeni, tostarp hlorētu krāna ūdeni.
• Viss iepriekš minētais attiecas ne tikai uz H2O2, bet uz visiem preparātiem, kas to satur.