Gyvybės pagrindo formulė – vanduo – gerai žinoma. Jo molekulė susideda iš dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies, kuris parašytas kaip H2O. Jei deguonies yra dvigubai daugiau, tada pasirodys visiškai kita medžiaga - H2O2. Kas tai yra ir kuo gauta medžiaga skirsis nuo jos „santykinio“vandens?
H2O2 – kas tai per medžiaga?
Pakalbėkime apie tai plačiau. H2O2 yra vandenilio peroksido formulė, taip, ta pati, kuri gydo įbrėžimus, b alta. Vandenilio peroksidas H2O2 – mokslinis medžiagos pavadinimas.
Dezinfekavimui naudojamas 3 % peroksido tirpalas. Gryna arba koncentruota forma sukelia cheminius odos nudegimus. Trisdešimties procentų peroksido tirpalas kitaip vadinamas perhidroliu; anksčiau jis buvo naudojamas kirpyklose plaukams šviesinti. Nudeginama oda taip pat pasidaro b alta.
Cheminės H2O2 savybės
Vandenilio peroksidas yra bespalvis „metalinio“skonio skystis. Tai geras tirpiklis ir lengvai tirpsta vandenyje, eteryje, alkoholiuose.
Trijų ir šešių procentų peroksido tirpalai paprastai ruošiami skiedžiant trisdešimties procentų tirpalą. Laikant koncentruotą H2O2, medžiaga suyra išskirdama deguonį, todėl sandariai uždarytojeJo negalima laikyti konteineriuose, kad būtų išvengta sprogimo. Sumažėjus peroksido koncentracijai, jo stabilumas didėja. Taip pat, norint sulėtinti H2O2 skilimą, į jį galima pridėti įvairių medžiagų, pavyzdžiui, fosforo ar salicilo rūgšties. Stiprios koncentracijos (daugiau nei 90 proc.) tirpalams laikyti į peroksidą pridedama natrio pirofosfato, kuris stabilizuoja medžiagos būseną, taip pat naudojami aliuminio indai.
H2O2 cheminėse reakcijose gali būti ir oksidatorius, ir reduktorius. Tačiau dažniau peroksidas pasižymi oksidacinėmis savybėmis. Peroksidas laikomas rūgštimi, bet labai silpna; vandenilio peroksido druskos vadinamos peroksidu.
Skilimo reakcija kaip deguonies gamybos metodas
H2O2 skilimo reakcija įvyksta, kai medžiaga veikiama aukštoje temperatūroje (daugiau nei 150 laipsnių Celsijaus). Rezultatas – vanduo ir deguonis.
Reakcijos formulė - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2
Elektroninį H2O2 balansą galite apskaičiuoti pagal šią lygtį:
H oksidacijos būsena į H2O2 ir H2O=+ 1.
Oksidacijos būsena O: H2O2=-1, H2O=-2, O2=02 O
-1 - 2e -> O20
O-1 + e -> O-2
2 H2O2=2 H2O + O2
Vandenilio peroksidas gali skilti ir kambario temperatūroje, jei naudojamas katalizatorius (cheminė medžiaga, kuri pagreitina reakciją).
Laboratorijose vienas iš deguonies gavimo būdų kartu su skaidymubertholet druska arba kalio permanganatas yra peroksido skilimo reakcija. Šiuo atveju kaip katalizatorius naudojamas mangano (IV) oksidas. Kitos medžiagos, kurios pagreitina H2O2 skilimą, yra varis, platina, natrio hidroksidas.
Peroksido atradimo istorija
Pirmuosius žingsnius peroksido atradimo link žengė vokietis Aleksandras Humboldtas 1790 m., kai atrado, kaip kaitinant bario oksidas virsta peroksidu. Šį procesą lydėjo deguonies absorbcija iš oro. Po dvylikos metų mokslininkai Tenardas ir Gay-Lussac atliko šarminių metalų deginimo su deguonies pertekliumi eksperimentą, dėl kurio susidaro natrio peroksidas. Tačiau vandenilio peroksidas buvo gautas vėliau, tik 1818 m., kai Louis Tenard ištyrė rūgščių poveikį metalams; stabiliai jų sąveikai reikėjo nedidelio deguonies kiekio. Atlikdamas patvirtinamąjį eksperimentą su bario peroksidu ir sieros rūgštimi, mokslininkas į juos įpylė vandens, vandenilio chlorido ir ledo. Po trumpo laiko Tenaras ant talpyklos su bario peroksidu sienelių aptiko smulkių sustingusių lašelių. Paaiškėjo, kad tai H2O2. Tada gautą H2O2 pavadino „oksiduotu vandeniu“. Tai buvo vandenilio peroksidas – bespalvis, bekvapis, sunkiai išgaruojantis skystis, gerai tirpdantis kitas medžiagas. H2O2 ir H2O2 sąveikos rezultatas yra disociacijos reakcija, peroksidas tirpsta vandenyje.
Įdomus faktas – greitai buvo atrastos naujosios medžiagos savybės, leidžiančios ją panaudoti restauravimo darbuose. Pats Tenardas paveikslą atkūrė peroksidu. Rafaelis, aptemęs amžiaus.
Vandenilio peroksidas XX amžiuje
Išsamiai ištyrus gautą medžiagą, ji buvo pradėta gaminti pramoniniu mastu. XX amžiaus pradžioje buvo įdiegta elektrocheminė peroksido gamybos technologija, pagrįsta elektrolizės procesu. Tačiau šiuo metodu gautos medžiagos galiojimo laikas buvo mažas, apie porą savaičių. Grynas peroksidas yra nestabilus ir didžioji jo dalis buvo pagaminta 30 % audiniams balinti ir 3 % arba 6 % buitiniam naudojimui.
Nacistinės Vokietijos mokslininkai naudojo peroksidą kurdami skystojo kuro raketinį variklį, kuris Antrojo pasaulinio karo metais buvo naudojamas gynybos reikmėms. Dėl H2O2 ir metanolio / hidrazino sąveikos buvo gautas galingas kuras, kuriuo orlaivis pasiekė didesnį nei 950 km/h greitį.
Kur dabar naudojamas H2O2?
- medicinoje - žaizdoms gydyti;
- medžiagos balinimo savybės naudojamos celiuliozės ir popieriaus pramonėje;
- tekstilės pramonėje natūralūs ir sintetiniai audiniai, kailiai, vilna balinami peroksidu;
- kaip raketų degalai arba jo oksidatorius;
- chemijoje - gaminti deguonį, kaip putojantį agentą poringų medžiagų gamybai, kaip katalizatorių arba hidrinimo agentą;
- dezinfekavimo arba valymo priemonių, baliklių gamybai;
- plaukams šviesinti (tai pasenęs metodas, nes plaukus stipriai pažeidžia peroksidas);
- kai kurie žmonės dantims balinti naudoja peroksidą, tačiau jis ardo jų emalį;
- Akvariumininkai ir žuvininkystės ūkiai naudoja 3 % H2O2 tirpalą uždususioms žuvims atgaivinti, akvariume esančius dumblius ir parazitus naikinti bei kovoti su tam tikromis žuvų ligomis;
- visose pramonės šakose peroksidas gali būti naudojamas kaip paviršių, įrangos, pakuočių dezinfekavimo priemonė;
- už baseino valymą;
- skirtas metalų ir naftos gavybai kasybos ir naftos pramonėje;
- metalų ir lydinių apdirbimui metalo apdirbimo metu.
H2O2 naudojimas kasdieniame gyvenime
Vandenilio peroksidas gali būti sėkmingai naudojamas sprendžiant įvairias buitines problemas. Tačiau šiems tikslams galima naudoti tik 3% vandenilio peroksidą. Štai keli būdai:
- Norėdami nuvalyti paviršius, purškimo pistoletu supilkite peroksidą į indą ir purkškite ant užterštos vietos.
- Norėdami dezinfekuoti daiktus, nuvalykite juos neskiesta H2O2 tirpalu. Tai padės išvalyti juos nuo kenksmingų mikroorganizmų. Skalbimo kempines galima mirkyti vandenyje su peroksidu (proporcija 1:1).
- Norėdami balinti audinius, kai skalbiate b altus daiktus, įpilkite stiklinę peroksido. Taip pat galite skalauti b altus audinius vandenyje, sumaišytame su stikline H2O2. Šis metodas atkuria b altumą, apsaugo audinius nuo pageltimo ir padeda pašalinti sunkiai įveikiamas dėmes.
- Kad kovotumėte su pelėsiu ir grybeliu, purškimo buteliuke sumaišykite peroksidą ir vandenį santykiu 1:2. Gautu mišiniu užpurkšti ant užterštų paviršių irpo 10 minučių nuvalykite juos šepetėliu arba kempine.
- Plytelių patamsėjusį skiedinį galite atnaujinti purškiant peroksidu ant norimų vietų. Po 30 minučių kruopščiai patrinkite juos standžiu šepetėliu.
- Norėdami išplauti indus, įpilkite pusę stiklinės H2O2 į pilną vandens dubenį (arba kriauklę su uždara kanalizacija). Šiuo tirpalu išplauti puodeliai ir lėkštės spindės švara.
- Norėdami išvalyti dantų šepetėlį, pamerkite jį į neskiestą 3 % peroksido tirpalą. Tada nuplaukite po stipriu tekančiu vandeniu. Šis metodas gerai dezinfekuoja higienos reikmenis.
- Norėdami dezinfekuoti įsigytas daržoves ir vaisius, apipurkškite juos 1 dalies peroksido ir 1 dalies vandens tirpalu, tada gerai nuplaukite vandeniu (gali būti š altu).
- Vasarnamyje su H2O2 pagalba galite kovoti su augalų ligomis. Turite jas purkšti peroksido tirpalu arba prieš pat sodinimą pamirkyti sėklas 4,5 litro vandens, sumaišyto su 30 ml keturiasdešimties procentų vandenilio peroksido.
- Norėdami atgaivinti akvariumo žuvis, jei jos apsinuodijo amoniaku, užduso išjungus vėdinimą ar dėl kitos priežasties, galite pabandyti įdėti į vandenį su vandenilio peroksidu. Būtina sumaišyti 3% peroksidą su vandeniu 30 ml 100 litrų greičiu ir 15-20 minučių įdėti į gautą negyvų žuvų mišinį. Jei per tą laiką jie neatgyja, vadinasi, priemonė nepadėjo.
Vandenilio peroksidas gamtoje
Vandenilio peroksidas neturėtų būti laikomas dirbtiniu junginiu, gaunamu tik laboratorijose. H2O2randamas lietuje ir sniege, kalnų ore. Kalnuose galite rasti š altinių ir upių su b altu vandeniu iš mažiausių deguonies burbuliukų, kuris pagrįstai laikomas naudingu. Mažai kas žino, kad spalva ir burbuliukai atsiranda dėl to, kad vandenyje yra H2O2, kuris susidaro dėl geros aeracijos. Tuo tarpu tokio nevirinto vandens gerti nereikėtų bijoti, nebent, žinoma, šalia yra gamyklos ir gamyklos. Vandenilio peroksidas, natūraliai randamas vandenyje, veikia kaip dezinfekavimo priemonė nuo mikroorganizmų ir parazitų.
Net stipriai purtant vandens butelį išsiskiria šiek tiek peroksido, nes vanduo yra prisotintas deguonies.
Švieži vaisiai ir daržovės taip pat turi H2O2, kol jie išvirti. Kaitinant, verdant, skrudinant ir kitus procesus, lydinčius aukštą temperatūrą, sunaikinamas didelis kiekis deguonies. Štai kodėl termiškai apdoroti maisto produktai laikomi ne tokiais naudingais, nors juose išlieka tam tikras kiekis vitaminų. Šviežiai spaustos sultys ar deguonies kokteiliai, patiekiami sanatorijose, naudingi dėl tos pačios priežasties – dėl prisotinimo deguonimi, kuris suteikia organizmui naujų jėgų ir jį išvalo.
Peroksido nurijimo pavojus
Po to, kas išdėstyta pirmiau, gali atrodyti, kad peroksidą galima vartoti per burną, ir tai bus naudinga organizmui. Bet taip visai nebūna. Vandenyje ar sultyse junginys randamas minimaliais kiekiais ir yra glaudžiai susijęs su kitomis medžiagomis. Į vidų paimamas „nenatūralus“vandenilio peroksidas(o visas peroksidas, pirktas parduotuvėje arba pagamintas savarankiškai, cheminių eksperimentų rezultatas, jokiu būdu negali būti laikomas natūraliu, be to, jo koncentracija yra per didelė, palyginti su natūraliu) gali sukelti pavojų gyvybei ir sveikatai. Kad suprastume kodėl, turime dar kartą peržiūrėti chemiją.
Kaip jau minėta, tam tikromis sąlygomis vandenilio peroksidas sunaikinamas ir išskiria deguonį, kuris yra aktyvus oksidatorius. Pavyzdžiui, skilimo reakcija gali įvykti, kai H2O2 susiduria su peroksidaze – viduląsteliniu fermentu. Peroksido naudojimas dezinfekcijai pagrįstas jo oksidacinėmis savybėmis. Taigi, gydant žaizdą H2O2, išsiskiriantis deguonis sunaikina į ją patekusius gyvus patogeninius mikroorganizmus. Jis turi tokį patį poveikį kitoms gyvoms ląstelėms. Jei nepažeistą odą apdorosite peroksidu, o po to nuvalysite vietą alkoholiu, pajusite deginimo pojūtį, kuris patvirtina, kad po peroksido yra mikroskopinių pažeidimų. Tačiau naudojant išorinį peroksidą maža koncentracija, pastebimos žalos organizmui nebus.
Kitas dalykas, jei bandysite įnešti į vidų. Ta medžiaga, kuri iš išorės gali pažeisti net gana storą odą, patenka į virškinamojo trakto gleivinę. Tai reiškia, kad atsiranda cheminių mini nudegimų. Žinoma, išsiskiriantis oksidatorius – deguonis – gali sunaikinti ir kenksmingus mikrobus. Tačiau tas pats procesas vyks ir su virškinamojo trakto ląstelėmis. Jei nudegimai dėl veiksmooksidatorius bus kartojamas, tuomet galima gleivinių atrofija, ir tai pirmas žingsnis vėžio link. Žarnyno ląstelėms mirus, organizmas nesugeba pasisavinti maistinių medžiagų, tai paaiškina, pavyzdžiui, kai kurių žmonių, kurie taiko peroksido „gydymą“, svorio mažėjimą ir vidurių užkietėjimo išnykimą.
Atskirai reikia pasakyti apie tokį peroksido naudojimo būdą kaip intravenines injekcijas. Net jei dėl kokių nors priežasčių juos paskyrė gydytojas (tai gali būti pateisinama tik apsinuodijus krauju, kai nėra kitų tinkamų vaistų), tai prižiūrint gydytojui ir griežtai apskaičiuojant dozes, rizika vis tiek yra. Tačiau tokioje ekstremalioje situacijoje tai bus galimybė pasveikti. Jokiu būdu neturėtumėte skirti sau vandenilio peroksido injekcijų. H2O2 kelia didelį pavojų kraujo kūneliams – eritrocitams ir trombocitams, nes patekęs į kraują juos sunaikina. Be to, dėl išsiskiriančio deguonies gali mirtinai užsikimšti kraujagyslės – atsirasti dujų embolija.
Saugos priemonės dirbant su H2O2
- Laikyti vaikams ir negalią turintiems asmenims nepasiekiamoje vietoje. Dėl kvapo ir ryškaus skonio stokos peroksidas jiems ypač pavojingas, nes galima vartoti dideles dozes. Jei tirpalas prarytas, vartojimo pasekmės gali būti nenuspėjamas. Nedelsdami kreipkitės medicininės pagalbos.
- Peroksido tirpalai, kurių koncentracija didesnė nei trys procentai, patekę ant odos sukelia nudegimus. Nudegusią vietą reikia nuplauti dideliu kiekiu vandens.
- Neleiskite peroksido tirpalui patekti į akis, nes susidaro jų patinimas, paraudimas, dirginimas ir kartais skausmas. Pirmoji pagalba prieš einant pas gydytoją – praplauti akis dideliu kiekiu vandens.
- Medžiagą laikykite taip, kad būtų aišku, kad ji yra H2O2, ty talpykloje su lipduku, kad išvengtumėte netyčinio netinkamo naudojimo.
- Laikymo sąlygos, kurios prailgina naudojimo laiką – tamsi, sausa, vėsi vieta.
- Nemaišykite vandenilio peroksido su jokiais skysčiais, išskyrus gryną vandenį, įskaitant chlorintą vandentiekio vandenį.
- Visa tai, kas išdėstyta pirmiau, taikoma ne tik H2O2, bet ir visiems jo turintiems preparatams.
