Formula osnove života - voda je dobro poznata. Njegova molekula se sastoji od dva atoma vodika i jednog kisika, koji se piše kao H2O. Ako ima dvostruko više kisika, ispostavit će se sasvim druga tvar - H2O2. Šta je to i kako će se rezultirajuća supstanca razlikovati od svoje "relativne" vode?
H2O2 - šta je ovo supstanca?
Zaustavimo se na tome detaljnije. H2O2 je formula za vodikov peroksid, Da, isti onaj koji tretira ogrebotine, bijeli. Vodikov peroksid H2O2 - naučni naziv supstance.
Za dezinfekciju se koristi 3% rastvor peroksida. U čistom ili koncentriranom obliku, uzrokuje hemijske opekotine na koži. Trideset postotna otopina peroksida se inače naziva perhidrol; ranije se koristio u frizerskim salonima za izbjeljivanje kose. Koža koju opeče također postaje bela.
Hemijska svojstva H2O2
Vodonik peroksid je bezbojna tečnost sa "metalnim" ukusom. Dobar je rastvarač i lako se rastvara u vodi, etru, alkoholima.
Otvori peroksida od tri i šest posto se obično pripremaju razrjeđivanjem trideset postotne otopine. Kada se skladišti koncentrirani H2O2, tvar se raspada uz oslobađanje kisika, dakle, u dobro zatvorenojNe treba ga skladištiti u kontejnerima kako bi se izbjegla eksplozija. Sa smanjenjem koncentracije peroksida, njegova stabilnost se povećava. Također, da bi se usporilo raspadanje H2O2, mogu mu se dodati različite tvari, na primjer, fosforna ili salicilna kiselina. Za skladištenje rastvora jake koncentracije (više od 90 posto), peroksidu se dodaje natrijum pirofosfat koji stabilizuje stanje supstance, a koriste se i aluminijumske posude.
H2O2 u hemijskim reakcijama može biti i oksidaciono i redukciono sredstvo. Češće, međutim, peroksid pokazuje oksidirajuća svojstva. Peroksid se smatra kiselinom, ali vrlo slabom; soli vodikovog peroksida nazivaju se peroksidi.
Reakcija razgradnje kao metoda za proizvodnju kiseonika
Reakcija raspadanja H2O2 nastaje kada je supstanca izložena visokoj temperaturi (više od 150 stepeni Celzijusa). Rezultat su voda i kiseonik.
Reakciona formula - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2
Možete izračunati elektronski balans H2O2 u jednačini:
Oksidacijsko stanje H u H2O2 i H2O=+ 1.
Oksidacijsko stanje O: u H2O2=-1, u H2O=-2, u O2=02 O
-1 - 2e -> O20
O-1 + e -> O-2
2 H2O2=2 H2O + O2
Raspadanje vodikovog peroksida može se desiti i na sobnoj temperaturi ako se koristi katalizator (hemikalija koja ubrzava reakciju).
U laboratorijama, jedna od metoda za dobijanje kiseonika, zajedno sa razgradnjombertollet sol ili kalijev permanganat, je reakcija razgradnje peroksida. U ovom slučaju, mangan (IV) oksid se koristi kao katalizator. Druge supstance koje ubrzavaju razgradnju H2O2 su bakar, platina, natrijum hidroksid.
Istorija otkrića peroksida
Prve korake ka otkriću peroksida napravio je 1790. godine Nijemac Alexander Humboldt, kada je otkrio transformaciju barijum-oksida u peroksid kada se zagrijava. Taj proces je bio praćen apsorpcijom kiseonika iz vazduha. Dvanaest godina kasnije, naučnici Tenard i Gay-Lussac izveli su eksperiment sagorevanja alkalnih metala sa viškom kiseonika, što je rezultiralo natrijum peroksidom. Ali vodikov peroksid je dobijen kasnije, tek 1818. godine, kada je Louis Tenard proučavao uticaj kiselina na metale; za njihovu stabilnu interakciju bila je potrebna mala količina kiseonika. Provodeći potvrdni eksperiment s barijevim peroksidom i sumpornom kiselinom, naučnik im je dodao vodu, klorovodik i led. Nakon kratkog vremena, Tenar je pronašao male stvrdnute kapi na zidovima posude s barijevim peroksidom. Postalo je jasno da je u pitanju H2O2. Zatim su nastaloj H2O2 dali naziv "oksidirana voda". To je bio vodikov peroksid - bezbojna tekućina bez mirisa, teško ispariva koja dobro otapa druge tvari. Rezultat interakcije H2O2 i H2O2 je reakcija disocijacije, peroksid je rastvorljiv u vodi.
Zanimljiva činjenica - svojstva nove supstance su brzo otkrivena, što je omogućilo da se koristi u restauratorskim radovima. Sam Tenard je restaurirao sliku peroksidom. Raphael, potamnjen godinama.
Vodikov peroksid u 20. veku
Nakon temeljnog proučavanja rezultirajuće supstance, počela je da se proizvodi u industrijskom obimu. Početkom dvadesetog veka uvedena je elektrohemijska tehnologija za proizvodnju peroksida, zasnovana na procesu elektrolize. Ali rok trajanja supstance dobijene ovom metodom bio je mali, oko nekoliko nedelja. Čisti peroksid je nestabilan, a većina ga je proizvedena u količini od 30% za izbjeljivanje tkanina i 3% ili 6% za upotrebu u domaćinstvu.
Naučnici nacističke Njemačke koristili su peroksid za stvaranje raketnog motora na tekuće gorivo, koji je korišten za potrebe odbrane u Drugom svjetskom ratu. Kao rezultat interakcije H2O2 i metanola/hidrazina, dobijeno je snažno gorivo na kojem je avion dostizao brzine veće od 950 km/h.
Gdje se sada koristi H2O2?
- u medicini - za liječenje rana;
- svojstva izbjeljivanja supstance se koriste u industriji celuloze i papira;
- u tekstilnoj industriji, prirodne i sintetičke tkanine, krzno, vuna se bele peroksidom;
- kao raketno gorivo ili njegov oksidant;
- u hemiji - za proizvodnju kisika, kao sredstva za pjenjenje za proizvodnju poroznih materijala, kao katalizatora ili sredstva za hidrogeniranje;
- za proizvodnju dezinficijensa ili proizvoda za čišćenje, izbjeljivača;
- za izbjeljivanje kose (ovo je zastarjela metoda, jer je kosa jako oštećena peroksidom);
- neki ljudi koriste peroksid za izbjeljivanje zuba, ali on erodira njihovu caklinu;
- Akvaristi i ribnjaci koriste 3% H2O2 rastvor za oživljavanje ugušenih riba, za ubijanje algi i parazita u akvarijumu i za borbu protiv određenih bolesti riba;
- u svim industrijama, peroksid se može koristiti kao dezinfekciono sredstvo za površine, opremu, ambalažu;
- za čišćenje bazena;
- za vađenje metala i nafte u rudarskoj i naftnoj industriji;
- za obradu metala i legura u obradi metala.
Upotreba H2O2 u svakodnevnom životu
Vodik peroksid se može uspješno koristiti za rješavanje raznih kućnih problema. Ali samo 3% vodikovog peroksida može se koristiti u ove svrhe. Evo nekoliko načina:
- Za čišćenje površina, sipajte peroksid u posudu pištoljem za prskanje i poprskajte kontaminirana područja.
- Za dezinfekciju predmeta, obrišite ih nerazrijeđenim rastvorom H2O2. To će im pomoći da se očiste od štetnih mikroorganizama. Spužve za pranje mogu se natopiti vodom sa peroksidom (proporcija 1:1).
- Za izbjeljivanje tkanina prilikom pranja bijelih stvari dodajte čašu peroksida. Također možete isprati bijele tkanine u vodi pomiješanoj sa čašom H2O2. Ova metoda vraća bjelinu, sprječava da tkanine požute i pomaže u uklanjanju tvrdokornih mrlja.
- Za borbu protiv plijesni i gljivica, pomiješajte peroksid i vodu u omjeru 1:2 u bočici s raspršivačem. Dobijenu smjesu poprskajte na kontaminirane površine inakon 10 minuta očistite ih četkom ili sunđerom.
- Potamnjelu fugu u pločicama možete obnoviti prskanjem peroksida na željena područja. Nakon 30 minuta, dobro ih istrljajte tvrdom četkom.
- Za pranje posuđa dodajte pola čaše H2O2 u punu posudu vode (ili sudoper sa zatvorenim odvodom). Šolje i tanjiri oprani u ovom rastvoru će zablistati od čistoće.
- Da biste očistili četkicu za zube, umočite je u nerazrijeđenu 3% otopinu peroksida. Zatim isperite pod jakom tekućom vodom. Ova metoda dobro dezinficira higijenski predmet.
- Da biste dezinfikovali kupljeno povrće i voće, poprskajte ih rastvorom od 1 dela peroksida i 1 dela vode, a zatim ih dobro isperite vodom (može biti hladno).
- U ljetnoj kućici, uz pomoć H2O2, možete se boriti protiv biljnih bolesti. Morate ih poprskati otopinom peroksida ili potopiti sjeme neposredno prije sadnje u 4,5 litara vode pomiješane sa 30 ml četrdeset postotnog vodikovog peroksida.
- Da biste oživjeli akvarijske ribice, ako su otrovane amonijakom, ugušene kada je aeracija isključena ili iz nekog drugog razloga, možete ih pokušati staviti u vodu s vodikovim peroksidom. Potrebno je pomiješati 3% peroksida s vodom u količini od 30 ml na 100 litara i staviti u dobivenu mješavinu beživotne ribe na 15-20 minuta. Ako za to vrijeme ne ožive, onda lijek nije pomogao.
Vodikov peroksid u prirodi
Vodikov peroksid ne treba smatrati veštačkim jedinjenjem dobijenim samo u laboratorijama. U H2O2nalazi se na kiši i snijegu, u planinskom zraku. U planinama možete pronaći izvore i rijeke sa bijelom vodom iz najmanjih mjehurića kiseonika, što se s pravom smatra korisnim. Malo ljudi zna da su boja i mehurići posledica prisustva H2O2 u vodi, koja nastaje zbog njene dobre aeracije. U međuvremenu, ne treba se bojati piti takvu neprokuvanu vodu, osim ako, naravno, u blizini nema postrojenja i tvornica. Vodikov peroksid, koji se prirodno nalazi u vodi, djeluje kao dezinficijens protiv mikroorganizama i parazita.
Čak i snažno mućkanje boce vode proizvodi malo peroksida, jer je voda zasićena kiseonikom.
Svježe voće i povrće također sadrži H2O2 dok se ne skuva. Prilikom zagrijavanja, ključanja, prženja i drugih procesa uz prateću visoku temperaturu, uništava se velika količina kisika. Zato se kuhana hrana smatra ne toliko korisnom, iako u njoj ostaje određena količina vitamina. Svježe cijeđeni sokovi ili kisikovi kokteli koji se služe u sanatorijama korisni su iz istog razloga - zbog zasićenja kisikom, koji tijelu daje novu snagu i čisti ga.
Opasnost od gutanja peroksida
Nakon gore navedenog, može se činiti da se peroksid može posebno uzimati oralno, a to će koristiti tijelu. Ali to uopšte nije slučaj. U vodi ili sokovima, spoj se nalazi u minimalnim količinama i usko je povezan s drugim supstancama. Unošenje "neprirodnog" vodikovog peroksida unutra(a sav peroksid kupljen u trgovini ili proizveden samostalno kao rezultat kemijskih eksperimenata ne može se ni na koji način smatrati prirodnim, a osim toga ima preveliku koncentraciju u odnosu na prirodni) može dovesti do opasnih po život i zdravstvenih posljedica. Da bismo razumjeli zašto, moramo se vratiti na hemiju.
Kao što je već pomenuto, pod određenim uslovima, vodikov peroksid se uništava i oslobađa kiseonik, koji je aktivno oksidaciono sredstvo. Na primjer, može doći do reakcije razgradnje kada se H2O2 sudari s peroksidazom, intracelularnim enzimom. Upotreba peroksida za dezinfekciju temelji se na njegovim oksidacijskim svojstvima. Dakle, kada se rana tretira H2O2, oslobođeni kisik uništava žive patogene mikroorganizme koji su upali u nju. Ima isti efekat i na druge žive ćelije. Ako netaknutu kožu tretirate peroksidom, a zatim obrišite područje alkoholom, osjetit ćete peckanje, što potvrđuje prisustvo mikroskopskog oštećenja nakon peroksida. Ali uz vanjsku upotrebu peroksida u niskoj koncentraciji, neće biti primjetne štete po organizam.
Još jedna stvar ako pokušate da je unesete unutra. Ta supstanca, koja je izvana sposobna oštetiti čak i relativno debelu kožu, ulazi u sluznicu probavnog trakta. To jest, dolazi do hemijskih mini-opekotina. Naravno, oslobođeni oksidacijski agens - kisik - također može ubiti štetne mikrobe. Ali isti proces će se dogoditi sa ćelijama probavnog trakta. Ako opeče kao rezultat djelovanjaoksidans će se ponoviti, tada je moguća atrofija sluzokože, a to je prvi korak ka raku. Smrt crijevnih stanica dovodi do nemogućnosti tijela da apsorbira hranjive tvari, to objašnjava npr. gubitak težine i nestanak zatvora kod nekih ljudi koji prakticiraju "liječenje" peroksidom.
Zasebno, mora se reći o takvoj metodi korištenja peroksida kao intravenske injekcije. Čak i ako ih je iz nekog razloga propisao liječnik (ovo se može opravdati samo u slučaju trovanja krvi, kada nema drugih odgovarajućih lijekova), onda pod liječničkim nadzorom i uz strogu kalkulaciju doza, i dalje postoje rizici. Ali u tako ekstremnoj situaciji, to će biti šansa za oporavak. Ni u kom slučaju ne smijete sebi propisivati injekcije vodikovog peroksida. H2O2 je velika opasnost za krvne stanice - eritrocite i trombocite, jer ih uništava kada uđe u krvotok. Osim toga, može doći do smrtonosnog začepljenja krvnih žila otpuštenim kisikom - plinske embolije.
Sigurnosne mjere za rukovanje H2O2
- Čuvati van domašaja djece i nemoćnih osoba. Nedostatak mirisa i izraženog okusa peroksid čini posebno opasnim za njih, jer se mogu uzimati velike doze. Ako se rastvor proguta, posledice upotrebe mogu biti nepredvidive. Odmah potražite medicinsku pomoć.
- Otopine peroksida s koncentracijom većom od tri posto izazivaju opekotine u dodiru s kožom. Opačeno područje treba oprati sa dosta vode.
- Ne dozvolite da rastvor peroksida dospe u oči, jer se formiraju otok, crvenilo, iritacija, a ponekad i bol. Prva pomoć prije odlaska ljekaru - ispiranje očiju sa dosta vode.
- Držite supstancu na način da je jasno da se radi o H2O2, odnosno u posudi sa naljepnicom kako biste izbjegli slučajnu zloupotrebu.
- Uslovi skladištenja koji produžavaju njegov životni vijek - tamno, suho, hladno mjesto.
- Ne miješajte vodonik peroksid sa bilo kojom drugom tekućinom osim čiste vode, uključujući kloriranu vodu iz slavine.
- Sve gore navedeno ne odnosi se samo na H2O2, već i na sve preparate koji ga sadrže.
