De formule van de basis van het leven - water is bekend. Het molecuul bestaat uit twee waterstofatomen en één zuurstof, die wordt geschreven als H2O. Als er twee keer zoveel zuurstof is, ontstaat er een heel andere stof - H2O2. Wat is het en hoe zal de resulterende stof verschillen van zijn "relatieve" water?
H2O2 - wat is deze stof?
Laten we er dieper op ingaan. H2O2 is de formule voor waterstofperoxide, ja, dezelfde die krassen behandelt, wit. Waterstofperoxide H2O2 - wetenschappelijke naam van de stof.
Een 3% peroxide-oplossing wordt gebruikt voor desinfectie. In pure of geconcentreerde vorm veroorzaakt het chemische brandwonden op de huid. Een dertig procent peroxide-oplossing wordt ook wel perhydrol genoemd; het werd vroeger in kapsalons gebruikt om haar te bleken. De huid die het verbrandt wordt ook wit.
Chemische eigenschappen van H2O2
Waterstofperoxide is een kleurloze vloeistof met een "metaalachtige" smaak. Het is een goed oplosmiddel en lost zichzelf gemakkelijk op in water, ether, alcoholen.
Peroxide-oplossingen van drie en zes procent worden meestal bereid door een oplossing van dertig procent te verdunnen. Wanneer geconcentreerd H2O2 wordt opgeslagen, ontleedt de stof met het vrijkomen van zuurstof, daarom in goed afgeslotenHet mag niet in containers worden bewaard om een explosie te voorkomen. Met een afname van de concentratie van peroxide neemt de stabiliteit toe. Om de afbraak van H2O2 te vertragen, kunnen er ook verschillende stoffen aan worden toegevoegd, bijvoorbeeld fosforzuur of salicylzuur. Om oplossingen met een sterke concentratie (meer dan 90 procent) op te slaan, wordt natriumpyrofosfaat aan het peroxide toegevoegd, wat de toestand van de stof stabiliseert, en er worden ook aluminium vaten gebruikt.
H2O2 in chemische reacties kan zowel een oxidatiemiddel als een reductiemiddel zijn. Vaker echter vertoont peroxide oxiderende eigenschappen. Peroxide wordt beschouwd als een zuur, maar een zeer zwak; waterstofperoxidezouten worden peroxiden genoemd.
De ontledingsreactie als methode om zuurstof te produceren
De ontledingsreactie van H2O2 treedt op wanneer een stof wordt blootgesteld aan hoge temperaturen (meer dan 150 graden Celsius). Het resultaat is water en zuurstof.
Reactieformule - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2
U kunt de elektronische balans van H2O2 berekenen in de vergelijking:
Oxidatietoestand van H tot H2O2 en H2O=+ 1.
Oxidatietoestand O: in H2O2=-1, in H2O=-2, in O2=02 O
-1 - 2e -> O20
O-1 + e -> O-2
2 H2O2=2 H2O + O2
Ontleding van waterstofperoxide kan ook optreden bij kamertemperatuur als een katalysator (een chemische stof die de reactie versnelt) wordt gebruikt.
In laboratoria, een van de methoden voor het verkrijgen van zuurstof, samen met ontledingbertholletzout of kaliumpermanganaat, is de ontledingsreactie van peroxide. In dit geval wordt mangaan(IV)oxide als katalysator gebruikt. Andere stoffen die de afbraak van H2O2 versnellen zijn koper, platina, natriumhydroxide.
Geschiedenis van de ontdekking van peroxide
De eerste stappen naar de ontdekking van peroxide werden in 1790 gezet door de Duitser Alexander Humboldt, toen hij de transformatie van bariumoxide in peroxide ontdekte bij verhitting. Dat proces ging gepaard met de opname van zuurstof uit de lucht. Twaalf jaar later voerden wetenschappers Tenard en Gay-Lussac een experiment uit op de verbranding van alkalimetalen met een teveel aan zuurstof, resulterend in natriumperoxide. Maar waterstofperoxide werd later verkregen, pas in 1818, toen Louis Tenard het effect van zuren op metalen bestudeerde; voor hun stabiele interactie was een lage hoeveelheid zuurstof nodig. De wetenschapper voerde een bevestigend experiment uit met bariumperoxide en zwavelzuur en voegde er water, waterstofchloride en ijs aan toe. Na korte tijd vond Tenar kleine gestolde druppels op de wanden van de container met bariumperoxide. Het werd duidelijk dat het H2O2 was. Daarna gaven ze het resulterende H2O2 de naam "geoxideerd water". Dat was waterstofperoxide - een kleurloze, geurloze, nauwelijks verdampbare vloeistof die andere stoffen goed oplost. Het resultaat van de interactie van H2O2 en H2O2 is een dissociatiereactie, het peroxide is oplosbaar in water.
Een interessant feit - de eigenschappen van de nieuwe stof werden snel ontdekt, waardoor deze bij restauratiewerkzaamheden kon worden gebruikt. Tenard heeft het schilderij zelf gerestaureerd met peroxide. Raphael, verduisterd door leeftijd.
Waterstofperoxide in de 20e eeuw
Na een grondige studie van de resulterende stof, begon deze op industriële schaal te worden geproduceerd. Aan het begin van de twintigste eeuw werd een elektrochemische technologie geïntroduceerd voor de productie van peroxide, gebaseerd op het elektrolyseproces. Maar de houdbaarheid van de stof die met deze methode werd verkregen, was klein, ongeveer een paar weken. Zuiver peroxide is onstabiel en het meeste werd geproduceerd met 30% voor het bleken van stoffen en 3% of 6% voor huishoudelijk gebruik.
Wetenschappers van nazi-Duitsland gebruikten peroxide om een raketmotor op vloeibare brandstof te maken, die in de Tweede Wereldoorlog werd gebruikt voor defensiedoeleinden. Door de interactie van H2O2 en methanol/hydrazine werd een krachtige brandstof verkregen, waarop het vliegtuig snelheden bereikte van meer dan 950 km/u.
Waar wordt H2O2 nu gebruikt?
- in de geneeskunde - voor de behandeling van wonden;
- de bleekeigenschappen van de stof worden gebruikt in de pulp- en papierindustrie;
- in de textielindustrie worden natuurlijke en synthetische stoffen, bont en wol gebleekt met peroxide;
- als raketbrandstof of zijn oxidatiemiddel;
- in de chemie - om zuurstof te produceren, als schuimmiddel voor de productie van poreuze materialen, als katalysator of hydrogeneringsmiddel;
- voor de productie van ontsmettingsmiddelen of reinigingsproducten, bleekmiddelen;
- voor het bleken van haar (dit is een verouderde methode, omdat het haar erg beschadigd is door peroxide);
- sommige mensen gebruiken peroxide om hun tanden witter te maken, maar het tast hun glazuur aan;
- Aquarianen en viskwekerijen gebruiken een 3% H2O2-oplossing om verstikte vissen te doen herleven, om algen en parasieten in het aquarium te doden en om bepaalde visziekten te bestrijden;
- in alle industrieën kan peroxide worden gebruikt als ontsmettingsmiddel voor oppervlakken, apparatuur, verpakkingen;
- voor het schoonmaken van het zwembad;
- voor de winning van metalen en olie in de mijn- en olie-industrie;
- voor het verwerken van metalen en legeringen in de metaalbewerking.
Gebruik van H2O2 in het dagelijks leven
Waterstofperoxide kan met succes worden gebruikt om verschillende huishoudelijke problemen op te lossen. Maar slechts 3% waterstofperoxide kan voor deze doeleinden worden gebruikt. Hier zijn enkele manieren:
- Om oppervlakken schoon te maken, giet peroxide in een vat met een spuitpistool en spuit op verontreinigde gebieden.
- Om voorwerpen te desinfecteren, veegt u ze af met onverdunde H2O2-oplossing. Dit zal helpen om ze te reinigen van schadelijke micro-organismen. Wassponzen kunnen worden geweekt in water met peroxide (verhouding 1:1).
- Om stoffen te bleken bij het wassen van witte dingen, voeg je een glas peroxide toe. U kunt witte stoffen ook afspoelen in water gemengd met een glas H2O2. Deze methode herstelt de witheid, voorkomt vergeling van stoffen en helpt hardnekkige vlekken te verwijderen.
- Om schimmel en schimmel te bestrijden, meng je peroxide en water in een verhouding van 1:2 in een spuitfles. Spuit het resulterende mengsel op verontreinigde oppervlakken enreinig ze na 10 minuten met een borstel of spons.
- U kunt de verdonkerde voeg in tegels vernieuwen door peroxide op de gewenste plekken te spuiten. Wrijf ze na 30 minuten grondig in met een harde borstel.
- Om de afwas te doen, voeg je een half glas H2O2 toe aan een volle bak met water (of een gootsteen met een gesloten afvoer). Kopjes en borden die in deze oplossing zijn gewassen, zullen stralen van reinheid.
- Om je tandenborstel schoon te maken, dompel je hem in een onverdunde 3% peroxide-oplossing. Spoel vervolgens af onder sterk stromend water. Deze methode desinfecteert het hygiëneartikel goed.
- Om gekochte groenten en fruit te desinfecteren, besproei ze met een oplossing van 1 deel peroxide en 1 deel water en spoel ze vervolgens grondig af met water (kan koud zijn).
- In het zomerhuisje kun je met behulp van H2O2 plantenziektes bestrijden. Je moet ze besproeien met een peroxide-oplossing of de zaden kort voor het planten weken in 4,5 liter water gemengd met 30 ml veertig procent waterstofperoxide.
- Om aquariumvissen nieuw leven in te blazen, als ze vergiftigd zijn door ammoniak, verstikt zijn wanneer de beluchting is uitgeschakeld, of om een andere reden, kun je proberen ze in water met waterstofperoxide te plaatsen. Het is noodzakelijk om 3% peroxide met water te mengen met een snelheid van 30 ml per 100 liter en dit gedurende 15-20 minuten in het resulterende mengsel van levenloze vissen te plaatsen. Als ze gedurende deze tijd niet tot leven komen, heeft de remedie niet geholpen.
Waterstofperoxide in de natuur
Waterstofperoxide mag niet worden beschouwd als een kunstmatige verbinding die alleen in laboratoria wordt verkregen. In H2O2gevonden in regen en sneeuw, in berglucht. In de bergen vind je bronnen en rivieren met wild water uit de kleinste zuurstofbelletjes, wat terecht als nuttig wordt beschouwd. Weinig mensen weten dat de kleur en bubbels te wijten zijn aan de aanwezigheid van H2O2 in het water, dat wordt gevormd door de goede beluchting. Ondertussen moet men niet bang zijn om dergelijk ongekookt water te drinken, tenzij er natuurlijk fabrieken en fabrieken in de buurt zijn. Waterstofperoxide, dat van nature in water voorkomt, werkt als een ontsmettingsmiddel tegen micro-organismen en parasieten.
Zelfs krachtig schudden van een waterfles produceert wat peroxide, omdat het water verzadigd is met zuurstof.
Verse groenten en fruit bevatten ook H2O2 totdat ze gaar zijn. Tijdens verhitten, koken, braden en andere processen met een bijbehorende hoge temperatuur wordt een grote hoeveelheid zuurstof vernietigd. Dat is de reden waarom gekookt voedsel niet zo nuttig wordt geacht, hoewel er nog een bepaalde hoeveelheid vitamines in zit. Vers geperste sappen of zuurstofcocktails die in sanatoria worden geserveerd, zijn om dezelfde reden nuttig - vanwege de zuurstofverzadiging, die het lichaam nieuwe kracht geeft en het reinigt.
Gevaar voor inslikken van peroxide
Na het bovenstaande lijkt het erop dat peroxide specifiek oraal kan worden ingenomen, en dit zal het lichaam ten goede komen. Maar dat is helemaal niet het geval. In water of sappen komt de verbinding in minimale hoeveelheden voor en is nauw verwant aan andere stoffen. "Onnatuurlijk" waterstofperoxide naar binnen nemen(en alle peroxide dat in een winkel wordt gekocht of onafhankelijk wordt geproduceerd als resultaat van chemische experimenten, kan op geen enkele manier als natuurlijk worden beschouwd, en bovendien heeft het een te hoge concentratie in vergelijking met natuurlijk) kan leiden tot levensbedreigende en gezondheidsgevolgen. Om te begrijpen waarom, moeten we de chemie opnieuw bekijken.
Zoals reeds vermeld, wordt waterstofperoxide onder bepaalde omstandigheden vernietigd en komt zuurstof vrij, wat een actief oxidatiemiddel is. Een ontledingsreactie kan bijvoorbeeld optreden wanneer H2O2 botst met peroxidase, een intracellulair enzym. Het gebruik van peroxide voor desinfectie is gebaseerd op zijn oxiderende eigenschappen. Dus wanneer de wond wordt behandeld met H2O2, vernietigt de vrijgekomen zuurstof de levende pathogene micro-organismen die erin zijn gevallen. Het heeft hetzelfde effect op andere levende cellen. Als u de intacte huid met peroxide behandelt en het gebied vervolgens met alcohol afveegt, voelt u een branderig gevoel, wat de aanwezigheid van microscopische schade na peroxide bevestigt. Maar bij uitwendig gebruik van peroxide in een lage concentratie is er geen merkbare schade aan het lichaam.
Nog iets als je het naar binnen probeert te krijgen. Die stof, die zelfs een relatief dikke huid van buitenaf kan beschadigen, komt in de slijmvliezen van het spijsverteringskanaal terecht. Dat wil zeggen, er treden chemische minibrandwonden op. Natuurlijk kan het vrijgekomen oxidatiemiddel - zuurstof - ook schadelijke microben doden. Maar hetzelfde proces zal plaatsvinden met de cellen van het spijsverteringskanaal. Als brandwonden als gevolg van actieoxidatiemiddel wordt herhaald, dan is atrofie van de slijmvliezen mogelijk, en dit is de eerste stap naar kanker. De dood van darmcellen leidt tot het onvermogen van het lichaam om voedingsstoffen op te nemen, dit verklaart bijvoorbeeld gewichtsverlies en het verdwijnen van constipatie bij sommige mensen die een peroxide-"behandeling" toepassen.
Afzonderlijk moet gezegd worden over een dergelijke methode om peroxide te gebruiken als intraveneuze injecties. Zelfs als ze om de een of andere reden zijn voorgeschreven door een arts (dit kan alleen worden gerechtvaardigd in geval van bloedvergiftiging, wanneer er geen andere geschikte medicijnen beschikbaar zijn), dan zijn er onder medisch toezicht en met een strikte doseringsberekening toch risico's. Maar in zo'n extreme situatie is het een kans op herstel. In geen geval mag u uzelf injecties met waterstofperoxide voorschrijven. H2O2 is een groot gevaar voor bloedcellen - erytrocyten en bloedplaatjes, omdat het deze vernietigt wanneer het in de bloedbaan terechtkomt. Daarnaast kan een dodelijke verstopping van bloedvaten door de vrijgekomen zuurstof optreden - een gasembolie.
Veiligheidsmaatregelen bij het hanteren van H2O2
- Buiten het bereik van kinderen en zieken houden. Het gebrek aan geur en uitgesproken smaak maakt peroxide bijzonder gevaarlijk voor hen, omdat grote doses kunnen worden ingenomen. Als de oplossing wordt ingenomen, kunnen de gevolgen van gebruik onvoorspelbaar zijn. Zoek onmiddellijk medische hulp.
- Peroxide-oplossingen met een concentratie van meer dan drie procent veroorzaken brandwonden bij contact met de huid. Het verbrande gebied moet met veel water worden gewassen.
- Laat de peroxide-oplossing niet in de ogen komen, omdat er zwelling, roodheid, irritatie en soms pijn ontstaat. Eerste hulp voordat u naar de dokter gaat - de ogen spoelen met veel water.
- Bewaar de stof zo dat duidelijk is dat het H2O2 is, dat wil zeggen in een container met een sticker om onbedoeld misbruik te voorkomen.
- Opslagomstandigheden die de levensduur verlengen - donkere, droge, koele plaats.
- Vermeng waterstofperoxide niet met andere vloeistoffen dan zuiver water, inclusief gechloreerd kraanwater.
- Al het bovenstaande is niet alleen van toepassing op H2O2, maar op alle preparaten die het bevatten.
