Vzorec základu života – voda je dobre známy. Jeho molekula pozostáva z dvoch atómov vodíka a jedného kyslíka, ktorý sa označuje ako H2O. Ak je kyslíka dvakrát toľko, potom sa ukáže úplne iná látka - H2O2. Čo to je a ako sa bude výsledná látka líšiť od jej „relatívnej“vody?
H2O2 – čo je táto látka?
Poďme sa tomu venovať podrobnejšie. H2O2 je vzorec pre peroxid vodíka, Áno, ten istý, ktorý ošetruje škrabance, biely. Peroxid vodíka H2O2 – vedecký názov látky.
Na dezinfekciu sa používa 3% roztok peroxidu. V čistej alebo koncentrovanej forme spôsobuje chemické popáleniny pokožky. Tridsaťpercentný roztok peroxidu sa inak nazýva perhydrol; predtým sa používal v kaderníckych salónoch na odfarbovanie vlasov. Koža, ktorú spáli, tiež zbelie.
Chemické vlastnosti H2O2
Peroxid vodíka je bezfarebná kvapalina s "kovovou" chuťou. Je to dobré rozpúšťadlo a ľahko sa rozpúšťa vo vode, éteri, alkoholoch.
Trojpercentné a šesťpercentné roztoky peroxidu sa zvyčajne pripravujú zriedením tridsaťpercentného roztoku. Pri skladovaní koncentrovanej H2O2 sa látka rozkladá za uvoľňovania kyslíka, preto je v tesne uzavretých priestorochNemal by sa skladovať v nádobách, aby sa predišlo výbuchu. S poklesom koncentrácie peroxidu sa zvyšuje jeho stabilita. Na spomalenie rozkladu H2O2 sa do neho môžu pridávať rôzne látky, napríklad kyselina fosforečná alebo salicylová. Na uskladnenie roztokov so silnou koncentráciou (viac ako 90 percent) sa k peroxidu pridáva pyrofosforečnan sodný, ktorý stabilizuje skupenstvo látky a používajú sa aj hliníkové nádoby.
H2O2 v chemických reakciách môže byť oxidačným aj redukčným činidlom. Častejšie však peroxid vykazuje oxidačné vlastnosti. Peroxid sa považuje za kyselinu, ale veľmi slabú; soli peroxidu vodíka sa nazývajú peroxidy.
Rozkladná reakcia ako metóda výroby kyslíka
K rozkladnej reakcii H2O2 dochádza, keď je látka vystavená vysokej teplote (viac ako 150 stupňov Celzia). Výsledkom je voda a kyslík.
Reakčný vzorec - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2
Elektronický zostatok H2O2 môžete vypočítať v rovnici:
Oxidačný stav H až H2O2 a H2O=+ 1.
Oxidačný stav O: v H2O2=-1, v H2O=-2, v O2=02 O
-1 - 2e -> O20
O-1 + e -> O-2
2 H2O2=2 H2O + O2
Rozklad peroxidu vodíka môže nastať aj pri izbovej teplote, ak sa použije katalyzátor (chemikália, ktorá urýchľuje reakciu).
V laboratóriách jedna z metód získavania kyslíka spolu s rozkladombertholletova soľ alebo manganistan draselný, je rozkladná reakcia peroxidu. V tomto prípade sa ako katalyzátor používa oxid mangánu (IV). Ďalšie látky, ktoré urýchľujú rozklad H2O2 sú meď, platina, hydroxid sodný.
História objavu peroxidu
Prvé kroky k objavu peroxidu urobil v roku 1790 Nemec Alexander Humboldt, keď objavil premenu oxidu bárnatého na peroxid pri zahrievaní. Tento proces bol sprevádzaný absorpciou kyslíka zo vzduchu. O 12 rokov neskôr vedci Tenard a Gay-Lussac uskutočnili experiment so spaľovaním alkalických kovov s prebytkom kyslíka, výsledkom čoho bol peroxid sodný. Ale peroxid vodíka bol získaný neskôr, až v roku 1818, keď Louis Tenard študoval účinok kyselín na kovy; pre ich stabilnú interakciu bolo potrebné malé množstvo kyslíka. Vedec, ktorý vykonal potvrdzujúci experiment s peroxidom bária a kyselinou sírovou, k nim pridal vodu, chlorovodík a ľad. Tenar po krátkom čase našiel na stenách nádoby s peroxidom bárnatého malé stuhnuté kvapky. Bolo jasné, že ide o H2O2. Potom dali výslednej H2O2 názov "oxidovaná voda". Bol to peroxid vodíka - bezfarebná, ťažko odpariteľná kvapalina bez zápachu, ktorá dobre rozpúšťa iné látky. Výsledkom interakcie H2O2 a H2O2 je disociačná reakcia, peroxid je rozpustný vo vode.
Zaujímavý fakt – vlastnosti novej látky boli rýchlo objavené, čo umožnilo jej využitie pri reštaurátorských prácach. Tenard sám obraz obnovil peroxidom. Raphael, zatemnený vekom.
Peroxid vodíka v 20. storočí
Po dôkladnom preštudovaní výslednej látky sa začala vyrábať v priemyselnom meradle. Začiatkom dvadsiateho storočia bola zavedená elektrochemická technológia výroby peroxidu, založená na procese elektrolýzy. Ale trvanlivosť látky získanej touto metódou bola malá, asi pár týždňov. Čistý peroxid je nestabilný a väčšina z neho sa vyrábala v množstve 30 % na bielenie tkanín a 3 % alebo 6 % na použitie v domácnosti.
Vedci z nacistického Nemecka použili peroxid na vytvorenie raketového motora na kvapalné palivo, ktorý sa používal pre obranné potreby v druhej svetovej vojne. V dôsledku interakcie H2O2 a metanolu / hydrazínu sa získalo výkonné palivo, na ktorom lietadlo dosahovalo rýchlosť viac ako 950 km/h.
Kde sa H2O2 teraz používa?
- v medicíne - na liečbu rán;
- bieliace vlastnosti látky sa využívajú v celulózovom a papierenskom priemysle;
- v textilnom priemysle sú prírodné a syntetické tkaniny, kožušiny, vlna bielené peroxidom;
- ako raketové palivo alebo jeho okysličovadlo;
- v chémii - vyrábať kyslík, ako penotvorné činidlo na výrobu poréznych materiálov, ako katalyzátor alebo hydrogenačné činidlo;
- na výrobu dezinfekčných alebo čistiacich prostriedkov, bielidiel;
- na odfarbovanie vlasov (toto je zastaraná metóda, pretože vlasy veľmi poškodzuje peroxid);
- niektorí ľudia používajú peroxid na bielenie zubov, no narúša im sklovinu;
- Akvaristi a rybie farmy používajú 3% roztok H2O2 na oživenie udusených rýb, na ničenie rias a parazitov v akváriu a na boj proti niektorým chorobám rýb;
- vo všetkých priemyselných odvetviach možno peroxid použiť ako dezinfekčný prostriedok na povrchy, zariadenia, obaly;
- na čistenie bazéna;
- pre ťažbu kovov a ropy v baníctve a ropnom priemysle;
- na spracovanie kovov a zliatin pri obrábaní kovov.
Používanie H2O2 v každodennom živote
Peroxid vodíka možno úspešne použiť na riešenie rôznych problémov v domácnosti. Ale na tieto účely možno použiť iba 3% peroxid vodíka. Tu je niekoľko spôsobov:
- Na čistenie povrchov nalejte peroxid do nádoby so striekacou pištoľou a nastriekajte na kontaminované miesta.
- Pre dezinfekciu predmetov ich utrite neriedeným roztokom H2O2. To ich pomôže očistiť od škodlivých mikroorganizmov. Umývacie hubky je možné namočiť do vody s peroxidom (pomer 1:1).
- Na bielenie tkanín pri praní bielych vecí pridajte pohár peroxidu. Biele tkaniny môžete tiež prať vo vode zmiešanej s pohárom H2O2. Táto metóda obnovuje belosť, zabraňuje žltnutiu tkanín a pomáha odstraňovať odolné škvrny.
- Na boj proti plesniam a hubám zmiešajte peroxid a vodu v pomere 1:2 v spreji. Výslednú zmes nastriekajte na kontaminované povrchy apo 10 minútach ich očistite kefou alebo špongiou.
- Tmavú škárovaciu hmotu v obkladoch obnovíte nastriekaním peroxidu na požadované miesta. Po 30 minútach ich dôkladne pretrite tvrdou kefou.
- Na umývanie riadu pridajte pol pohára H2O2 do plnej nádoby s vodou (alebo drezu s uzavretým odtokom). Šálky a taniere umyté v tomto roztoku budú žiariť čistotou.
- Ak chcete vyčistiť zubnú kefku, ponorte ju do neriedeného 3% roztoku peroxidu. Potom opláchnite pod silnou tečúcou vodou. Táto metóda dobre dezinfikuje hygienické potreby.
- Na dezinfekciu kúpenej zeleniny a ovocia ich postriekajte roztokom z 1 dielu peroxidu a 1 dielu vody, potom ich dôkladne opláchnite vodou (môže byť studená).
- V letnej chate môžete pomocou H2O2 bojovať proti chorobám rastlín. Musíte ich postriekať roztokom peroxidu alebo semená krátko pred výsadbou namočiť do 4,5 litra vody zmiešanej s 30 ml štyridsaťpercentného peroxidu vodíka.
- Na oživenie akváriových rýb, ak sú otrávené amoniakom, udusené pri vypnutom prevzdušňovaní alebo z iného dôvodu, môžete ich skúsiť umiestniť do vody s peroxidom vodíka. Je potrebné zmiešať 3% peroxid s vodou v množstve 30 ml na 100 litrov a umiestniť ho do výslednej zmesi neživých rýb na 15-20 minút. Ak počas tejto doby neožijú, náprava nepomohla.
Peroxid vodíka v prírode
Peroxid vodíka by sa nemal považovať za umelú zlúčeninu získanú iba v laboratóriách. V H2O2nachádza sa v daždi a snehu, v horskom vzduchu. V horách nájdete pramene a rieky s bielou vodou z najmenších bubliniek kyslíka, čo sa právom považuje za užitočné. Málokto vie, že farbu a bublinky má na svedomí prítomnosť H2O2 vo vode, ktorá vzniká vďaka jej dobrému prevzdušňovaniu. Medzitým by ste sa nemali báť piť takúto neprevarenú vodu, pokiaľ, samozrejme, nie sú v blízkosti závody a továrne. Peroxid vodíka, ktorý sa prirodzene nachádza vo vode, pôsobí ako dezinfekčný prostriedok proti mikroorganizmom a parazitom.
Dokonca aj energické potrasenie fľašou s vodou vytvára určité množstvo peroxidu, pretože voda je nasýtená kyslíkom.
Čerstvé ovocie a zelenina tiež obsahujú H2O2, kým nie sú uvarené. Počas zahrievania, varu, praženia a iných procesov so sprievodnou vysokou teplotou sa ničí veľké množstvo kyslíka. Preto sa varené jedlá nepovažujú za také užitočné, hoci v nich zostáva určité množstvo vitamínov. Čerstvo vylisované šťavy alebo kyslíkové koktaily podávané v sanatóriách sú užitočné z rovnakého dôvodu - kvôli nasýteniu kyslíkom, ktorý dodáva telu novú silu a čistí ho.
Nebezpečenstvo požitia peroxidu
Po vyššie uvedenom sa môže zdať, že peroxid možno špecificky užívať perorálne, čo telu prospeje. Ale tak to vôbec nie je. Vo vode alebo šťavách sa zlúčenina nachádza v minimálnom množstve a úzko súvisí s inými látkami. Prijatie "neprirodzeného" peroxidu vodíka dovnútra(a všetok peroxid zakúpený v obchode alebo vyrobený nezávisle ako výsledok chemických experimentov nemožno v žiadnom prípade považovať za prírodný a okrem toho má príliš vysokú koncentráciu v porovnaní s prírodným) môže viesť k život ohrozujúcim a zdravotným následkom. Aby sme pochopili prečo, musíme sa vrátiť k chémii.
Ako už bolo spomenuté, za určitých podmienok sa peroxid vodíka ničí a uvoľňuje kyslík, ktorý je aktívnym oxidačným činidlom. Napríklad, rozkladná reakcia môže nastať, keď H2O2 koliduje s peroxidázou, intracelulárnym enzýmom. Použitie peroxidu na dezinfekciu je založené na jeho oxidačných vlastnostiach. Takže keď sa rana ošetrí H2O2, uvoľnený kyslík zničí živé patogénne mikroorganizmy, ktoré do nej spadli. Rovnaký účinok má aj na ostatné živé bunky. Ak ošetríte neporušenú pokožku peroxidom a potom miesto utriete alkoholom, pocítite pocit pálenia, čo potvrdzuje prítomnosť mikroskopického poškodenia po peroxide. Ale pri vonkajšom použití peroxidu v nízkej koncentrácii nedôjde k žiadnemu viditeľnému poškodeniu tela.
Ďalšia vec, ak sa ju pokúsite zobrať dovnútra. Tá látka, ktorá je schopná zvonku poškodiť aj pomerne hrubú kožu, sa dostáva do slizníc tráviaceho traktu. To znamená, že dochádza k chemickým minipopáleninám. Uvoľnené oxidačné činidlo – kyslík – môže samozrejme zabíjať aj škodlivé mikróby. Ale rovnaký proces nastane s bunkami tráviaceho traktu. Ak sa v dôsledku činnosti popálioxidačné činidlo sa bude opakovať, potom je možná atrofia slizníc, a to je prvý krok k rakovine. Odumieranie črevných buniek vedie k neschopnosti tela absorbovať živiny, to vysvetľuje napríklad chudnutie a vymiznutie zápchy u niektorých ľudí, ktorí praktizujú peroxidovú „liečbu“.
Samostatne je potrebné povedať o takejto metóde použitia peroxidu ako intravenóznych injekcií. Aj keď ich z nejakého dôvodu predpísal lekár (toto sa dá ospravedlniť len pri otrave krvi, keď nie sú k dispozícii iné vhodné lieky), potom pod lekárskym dohľadom a pri prísnom výpočte dávkovania stále existujú riziká. Ale v takejto extrémnej situácii to bude šanca na uzdravenie. V žiadnom prípade by ste si nemali predpisovať injekcie peroxidu vodíka. H2O2 je veľkým nebezpečenstvom pre krvinky – erytrocyty a krvné doštičky, pretože ich pri vstupe do krvného obehu ničí. Okrem toho môže dôjsť k smrteľnému upchatiu ciev uvoľneným kyslíkom – plynová embólia.
Bezpečnostné opatrenia pri manipulácii s H2O2
- Uchovávajte mimo dosahu detí a nevládnych osôb. Nedostatok vône a výrazná chuť spôsobuje, že peroxid je pre nich obzvlášť nebezpečný, pretože môžu byť prijaté veľké dávky. Ak dôjde k požitiu roztoku, následky použitia môžu byť nepredvídateľné. Okamžite vyhľadajte lekársku pomoc.
- Peroxidové roztoky s koncentráciou viac ako tri percentá spôsobujú pri kontakte s pokožkou popáleniny. Popálené miesto treba umyť veľkým množstvom vody.
- Nedovoľte, aby sa roztok peroxidu dostal do očí, pretože dochádza k ich opuchu, začervenaniu, podráždeniu a niekedy aj bolesti. Prvá pomoc pred návštevou lekára – vyplachovanie očí veľkým množstvom vody.
- Uchovávajte látku tak, aby bolo jasné, že ide o H2O2, to znamená v nádobe s nálepkou, aby sa zabránilo náhodnému zneužitiu.
- Skladovacie podmienky, ktoré predlžujú jej životnosť – tmavé, suché, chladné miesto.
- Nemiešajte peroxid vodíka so žiadnymi tekutinami okrem čistej vody, vrátane chlórovanej vody z vodovodu.
- Všetko uvedené platí nielen pre H2O2, ale pre všetky prípravky, ktoré ho obsahujú.
