Перекис водню; Мотузкова ніч
0,5 мл/м 3 (MAK)
+11,62
1,44 г/см 3
-0,43 ° C
+150,2 ° C
змішується в будь-якому співвідношенні
Прозора, злегка синювата рідина у дуже високих концентраціях
Коричнева пляшка з вентиляційним клапаном або нещільною пробкою; зберігати в прохолодному місці
Нестабілізована перекис водню має тенденцію до вибуху спонтанно. Тільки стабілізований 30% розчин перекису водню слід зберігати в шкільній лабораторії. Зберігається в коричневій пляшці з вентиляційним клапаном у прохолодному захищеному від світла місці. Для експериментів учнів на середньому рівні I рекомендується використовувати тільки свіжоприготовані розчини до концентрації 10%. Чиста перекис водню або концентрований розчин не вважається вибуховою речовиною, але може бути використана для виробництва таких речовин (примітка).
Оцінка ризику Німеччина (також ЄС)
GBU Експерименти з перекисом водню (до 30%)
GBU Слонова зубна паста
Оцінка безпеки ШвейцаріяGBU Експерименти з перекисом водню (до 30%)
GBU Слонова зубна паста
Вплив на організм людини
Перекис водню дратує та роз’їдає очі, шкіру та слизові оболонки навіть у розведеному вигляді. Світлі плями на шкірі, що з’являються при контакті, є результатом кисню, який утворюється при руйнуванні тканини і надає відбілюючий ефект. При вдиханні парів може виникнути запалення слизових оболонок і навіть набряк легенів. Попадання всередину викликає хімічні опіки стравоходу. Виділення кисню в шлунку може призвести до перерозтягування. У разі утворення піни існує ризик задухи. При всмоктуванні в кров через всмоктування через шкіру або через шлунок виникають такі симптоми, як головний біль, запаморочення, блювота, діарея, судоми або загальні порушення кровообігу.
Їдкі та відбілюючі ефекти розведеного розчину перекису водню на шкіру.
Хіміко-фізичні властивості
Чистий безводний перекис водню - прозора рідина, яка товстими шарами виглядає злегка синюшною. В'язкість вища, ніж в'язкість води. Рідина застигає при -0,43 ° C, утворюючи голчасті безбарвні кристали. Його можна змішувати з водою в будь-якому співвідношенні. Перекис водню можна переганяти при зниженому тиску без розкладання. Однак висококонцентровані розчини можуть мимовільно вибухнути при нагріванні, особливо в присутності забруднень важких металів. Завдяки цій властивості розбавлені та стабілізовані розчини доступні у продажу.
| концентрація, Відсоток маси | концентрація, Кількість речовини | позначення | щільність при 20 ° C |
| 100% | 42,63 моль/л | "чисто" | 1,45 г/см 3 |
| 35% | 11,63 моль/л | "концентрований" | 1,13 г/см 3 |
| 30% | 9,79 моль/л | "концентрований" | 1,11 г/см 3 |
| 10% | 2,97 моль/л | "Розбавлений" | 1,01 г/см 3 |
| 3% | 0,88 моль/л | "Розбавлений" | 1,00 г/см 3 |
Розчини для розведення нижче 30% повинні бути завжди свіжоприготованими, оскільки вони розкладаються і концентрація постійно зменшується. Розведені розчини також надають відбілюючий ефект і спалюють шкіру. Завдяки своїй сильній окислювальній дії перекис водню підходить для відбілювання волосся. Він має знижувальну дію на перманганат калію, хлорне вапно або оксид срібла (I), більшість інших речовин окислюються пероксидом водню, наприклад сірчана кислота до сірчаної кислоти або спирти до альдегідів.
Ви наносите розчин перекису водню на нарізану картоплю,
тоді запускається каталітична реакція і перекис водню руйнується.
Комерційно доступний 30% розчин розпадається під дією світла та тепла в присутності таких каталізаторів, як пил, дрібно розділене золото, срібло або платина, луги та біокаталізатори з утворенням води та кисню. З цієї причини до комерційно доступної рідини додають стабілізатори, такі як фосфат натрію або фосфорна кислота, щоб запобігти цьому розкладанню.
Перекис водню реагує з водою, утворюючи менше іонів гідронію H3O +. Рівновага у вихідних речовинах сильна, тому перекис водню є лише дуже слабкою кислотою:
Солі пероксиду водню майже повністю розкладаються з водою з утворенням пероксиду водню та відповідних гідроксидів металів. Відбілювачі, такі як перекис натрію Na2O2 та перекис барію BaO2, мають технічне значення. Перекис натрію виробляється спалюванням натрію в повітрі. Пероксид барію придатний як кисневий носій при підпалюванні терміту запальним агентом. Якщо до перекису водню додати оксид марганцю (IV), він розкладається, виділяючи кисень. Оксид марганцю (IV) діє як каталізатор. Кисень також може бути представлений зануренням покритого платиною нікелевого листа або додаванням солей заліза (III) до перекису водню.
Перекис водню можна виявити, реагуючи з розчином солі титану, який перетравлюється гарячою концентрованою сірчаною кислотою. Це створює жовто-оранжевий комплекс. І навпаки, реакція з перекисом водню також служить для виявлення титану. Утворюється іон гідроксопероксотитану (IV), який спричиняє жовто-оранжевий колір:
[Ti (OH) 3] + + H2O2 [Ti (O2) OH] + + 2 H2O
Перекис водню в природі
Перекис водню є проміжним продуктом у метаболізмі. Він виникає в певних органелах клітин, які називаються пероксисомами або мікротілами. За участю окислювальних ферментів, оксидаз, з водню та кисню утворюється перекис водню. Це використовується як окислювач у метаболізмі. Каталітично активні ферменти, каталази, знову розщеплюють перекис водню в пероксисомах. Функція цих клітинних органел полягає в розщепленні пероксиду водню, який утворюється поза органел і може руйнувати клітинні мембрани там як клітинну отруту. Перекис водню має бактерицидну дію і може використовуватися як дезінфікуючий засіб. Під час запліднення жіноча яйцеклітина виробляє перекис водню незабаром після проникнення першої сперми і тим самим гине подальшу сперму. Жук-бомбардир використовує перекис водню разом з гідрохіноном для створення потужної захисної зброї.
Французький хімік Луї Жак Тенар (1777–1857) домігся першого синтезу в 1818 р., Коли обробив пероксид барію BaO2 сірчаною кислотою:
До 1945 р. Перекис водню вироблявся електролізом сірчаної кислоти. На аноді сірчана кислота окислюється до пероксодісульфатної кислоти з утворенням водню (реакція 1). Шляхом гідролізу цього продукту виділяється сірчана кислота та перекис водню (реакція 2). Ця процедура була важливою для будівництва ракети V2 під час Другої світової війни.
Сьогодні промислове виробництво відбувається за методом антрахінону. У цьому процесі атмосферний кисень гідрується при температурі від 30 до 80 ° C і тиску в п’ять бар із використанням агента гідрування антрагідрохінону. Отриманий антрахінон відновлюється до антрагідрохінону за допомогою платинового каталізатора та водню:
Перекис водню використовується для виготовлення відбілювачів у пральних порошках. Він також використовується для відбілювання паперу, целюлози, дерева або текстилю. Хімічна промисловість використовує його як сировину для виробництва гліцерину, пластифікаторів, пероксидів та епоксидів. При виготовленні кремнієвих пластин суміш перекису водню та сірчаної кислоти використовується для очищення поверхні та нанесення дуже тонкого оксидного шару. Перекис водню - популярний окислювач у лабораторії.
У минулому перекис водню іноді використовувались як окислювальний компонент в ракетному паливі, наприклад у британській космічній ракеті "Чорна стріла", яка вивела на орбіту перший британський супутник. У німецькій ракеті V2 перекис водню розкладався з перманганатом калію для утворення пального для паливних насосів. Фактичним ракетним паливом у V2 був етанол, який змішували з рідким киснем і підпалювали. Перекис водню і сьогодні використовується як паливо для підводних човнів і торпед. Пероксид водню також може бути використаний для отримання вибухового трипероксиду триацетону (TATP). Ця вибухівка була використана, наприклад, під час терактів у Брюсселі в березні 2016 року.
3% розчин підходить для дезінфекції в побутовій зоні, медичні розчини для полоскання горла містять 0,3% перекису водню. При наповненні ПЕТ-пляшок у виробництві напоїв використовується 35% розчин, щоб зберегти продукт стерильним. Але численні інші упаковки, наприклад для молока або молочних продуктів, попередньо обробляються таким чином. Зі зростанням цвілі в інтер’єрі також можна боротися за допомогою перекису водню. Медицина використовує його для стерилізації приладів.
Для відбілювання придатні розведені розчини перекису водню.
Ще в давнину жінки намагалися освітлити волосся лужними розчинами, виготовленими з деревної золи, вапна або соди. У минулому дворяни використовували пудру із золота, срібла або міді, щоб волосся виглядало яскравим або блискучим. Англійський фармацевт Е. Х. Тієллі вперше продемонстрував відбілювання волосся перекисом водню у 3% концентрації в 1867 р. На виставці в Парижі. При відбілюванні перекис водню руйнує кольоровий пігмент меланін, який відповідає за колір волосся, шляхом окислення. Відбілювання може проводити лише кваліфікований персонал, оскільки неправильне використання може знищити коріння волосся. Комерційні відбілюючі порошки також містять аміак і персульфати, які роблять волосся набряклими і, таким чином, сприйнятливими до відбілюючого агента. Змивається кислим шампунем, щоб відновити природний рН волосся.
Вертикальний балон містить концентрований розчин йодистого калію, до якого додано миючий засіб для посудомийної машини.
Якщо додати 30% розчин перекису водню, відбувається реакція з різким збільшенням об’єму.
З класу хімії відомо, що при реакції перекису водню з концентрованим розчином йодистого калію утворюється "зубна паста слона". 30% розчин перекису водню реагує з концентрованим розчином йодистого калію. Вузький, високий стоячий циліндр, до якого додано засіб для миття посуду, служить реакційним контейнером. Йодид калію діє як каталізатор. Вся перекис водню розщеплюється на кисень і воду за швидкої реакції. Реакція сильно екзотермічна з розвитком тепла, завдяки чому отримані газоподібні продукти змішуються з миючим засобом для миття посуду, утворюючи жовту піну, обсяг якої надзвичайно збільшується. Жовтий колір у піні свідчить про утворення йоду.
Додаткова інформація та засоби масової інформації
Досліди учнів з перекисом водню
Опис та безпечна реалізація демонстраційної зубної пасти слона
Створіть індивідуальну книгу: Основний текст перекис водню