Пероксид водорода: различия между версиями
[непроверенная версия] | [отпатрулированная версия] |
отмена правки 122507288 участника 92.46.140.108 (обс.) Метка: отмена |
Информация не соответствует реальности и указана в провакационных целях. Метки: ручная отмена через визуальный редактор |
||
(не показано 28 промежуточных версий 23 участников) | |||
Строка 25: | Строка 25: | ||
| опасность для здоровья = 3 |
| опасность для здоровья = 3 |
||
| огнеопасность = 0 |
| огнеопасность = 0 |
||
| реакционноспособность = 3 |
|||
| реакционоспособность = 3 |
|||
| прочее = OX |
| прочее = OX |
||
}} |
}} |
||
Строка 36: | Строка 36: | ||
== Физические свойства == |
== Физические свойства == |
||
[[Файл:H2O2 structure. |
[[Файл:H2O2 structure-ru.svg|left|thumb|300px|Структура молекулы пероксида водорода]] |
||
Вследствие несимметричности молекула H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> сильно [[Электрический дипольный момент|полярна]] (μ = 0,7{{e|−29}} Кл·м). Относительно высокая [[вязкость]] жидкого пероксида водорода обусловлена развитой системой [[Водородная связь|водородных связей]]. [[Водородный показатель]] — 4 |
Вследствие несимметричности молекула H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> сильно [[Электрический дипольный момент|полярна]] (μ = 0,7{{e|−29}} Кл·м). Относительно высокая [[вязкость]] жидкого пероксида водорода обусловлена развитой системой [[Водородная связь|водородных связей]]. [[Водородный показатель]] — 4,75. Поскольку атомы [[кислород]]а имеют неподелённые [[электронная пара|электронные пары]], молекула H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> также способна образовывать [[Донорно-акцепторная связь|донорно-акцепторные связи]]. |
||
При [[Стандартные условия|стандартных условиях]] |
При [[Стандартные условия|стандартных условиях]] '''пероксид водорода''' — это бесцветная сиропообразная<ref name=":6" /> тяжёлая [[Полярные вещества|полярная]] жидкость с [[Металлический вкус|«металлическим» вкусом]], неограниченно растворимая в [[вода|воде]], [[этанол|спирте]] и [[диэтиловый эфир|диэтиловом эфире]]. |
||
Также он является хорошим растворителем. Из воды выделяется в виде неустойчивого [[кристаллогидрат]]а H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>∙2H<sub>2</sub>O. |
Также он является хорошим растворителем. Из воды выделяется в виде неустойчивого [[кристаллогидрат]]а H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>∙2H<sub>2</sub>O. |
||
Строка 56: | Строка 56: | ||
: <math>\mathsf{H_2O_2 + O_2 \rightarrow H_2O + O_3\uparrow}.</math> |
: <math>\mathsf{H_2O_2 + O_2 \rightarrow H_2O + O_3\uparrow}.</math> |
||
Пероксид водорода проявляет слабые [[Кислота|кислотные свойства]] (К = 1,4{{e|−12}}) |
Пероксид водорода проявляет слабые [[Кислота|кислотные свойства]] (К = 1,4{{e|−12}}) и поэтому диссоциирует по двум ступеням: |
||
: <math>\mathsf{H_2O_2 \rightleftarrows H^++HO_2^-;~~~~~~HO_2^- \rightleftarrows H^++O_2^{2-}}.</math> |
: <math>\mathsf{H_2O_2 \rightleftarrows H^++HO_2^-;~~~~~~HO_2^- \rightleftarrows H^++O_2^{2-}}.</math> |
||
Строка 68: | Строка 68: | ||
== Окислительно-восстановительные свойства == |
== Окислительно-восстановительные свойства == |
||
Пероксид водорода обладает [[окислитель]]ными, а также [[восстановитель]]ными свойствами. Он окисляет [[нитриты]] в [[нитраты]], выделяет [[иод]] из [[иодиды|иодидов]] металлов, расщепляет [[Алкены|ненасыщенные соединения]] по месту [[двойная связь (химия)|двойных связей]]. Пероксид водорода восстанавливает соли [[золото|золота]] и [[серебро|серебра]], а также [[марганец]] при реакции с водным раствором [[Перманганат калия|перманганата калия]] в кислой среде. |
Пероксид водорода обладает [[окислитель]]ными, а также [[восстановитель]]ными свойствами. Он окисляет [[нитриты]] в [[нитраты]], выделяет [[иод]] из [[иодиды|иодидов]] металлов, расщепляет [[Алкены|ненасыщенные соединения]] по месту [[двойная связь (химия)|двойных связей]]. Пероксид водорода восстанавливает соли [[золото|золота]] и [[серебро|серебра]], а также [[марганец|марганца]] при реакции с водным раствором [[Перманганат калия|перманганата калия]] в кислой среде. |
||
При восстановлении Н<sub>2</sub>O<sub>2</sub> образуется [[Вода|Н<sub>2</sub>O]] или [[Гидроксильная группа|ОН |
При восстановлении Н<sub>2</sub>O<sub>2</sub> образуется [[Вода|Н<sub>2</sub>O]] или [[Гидроксильная группа|ОН]], например: |
||
: <math>\mathsf{H_2O_2 + 2KI + H_2SO_4 \rightarrow I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O}.</math> |
: <math>\mathsf{H_2O_2 + 2KI + H_2SO_4 \rightarrow I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O}.</math> |
||
Строка 113: | Строка 113: | ||
Пероксид водорода также может быть получен [[Катализ|каталитическим]] [[окисление]]м [[Изопропиловый спирт|изопропилового спирта]] |
Пероксид водорода также может быть получен [[Катализ|каталитическим]] [[окисление]]м [[Изопропиловый спирт|изопропилового спирта]] |
||
<ref> |
<ref>{{статья |
||
{{статья |
|||
|doi=10.1039/JR9610001884 |
|doi=10.1039/JR9610001884 |
||
|issn=0368-1769 |
|issn=0368-1769 |
||
Строка 130: | Строка 129: | ||
|год=1961 |
|год=1961 |
||
|издательство=[[Химическое общество|Chemical Society]] |
|издательство=[[Химическое общество|Chemical Society]] |
||
|archivedate=2015-04-02 |
|||
}} |
|||
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150402153041/http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1961/jr/jr9610001884 |
|||
</ref>: |
}}</ref>: |
||
: <math>\mathsf{(CH_3)_2CHOH + O_2 \rightarrow (CH_3)_2CO + H_2O_2},</math> |
: <math>\mathsf{(CH_3)_2CHOH + O_2 \rightarrow (CH_3)_2CO + H_2O_2},</math> |
||
Строка 150: | Строка 150: | ||
== Методы определения концентрации == |
== Методы определения концентрации == |
||
В разбавленных водных растворах с концентрацией пероксида водорода порядка 10-20 мМ точные значения концентрации могут быть определены спектрофотометрически в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. При 240 нм водный раствор пероксида водорода с концентрацией 20 мМ имеет величину поглощения 0 |
В разбавленных водных растворах с концентрацией пероксида водорода порядка 10-20 мМ точные значения концентрации могут быть определены спектрофотометрически в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. При 240 нм водный раствор пероксида водорода с концентрацией 20 мМ имеет величину поглощения 0,872 при измерении против дистиллированной воды.<ref>{{Статья|ссылка=http://pbmc.ibmc.msk.ru/ru/article-ru/PBMC-2013-59-6-636|автор=Разыграев А.В.|заглавие=Гомоцистеинпероксидазная активность плазмы крови крыс. Стехиометрия и ферментативный характер реакции|год=2013-11-12|язык=ru-RU|издание=Биомедицинская химия|том=59|выпуск=6|страницы=636–643|doi=10.18097/pbmc20135906636|archivedate=2021-12-11|archiveurl=https://web.archive.org/web/20211211231629/http://pbmc.ibmc.msk.ru/ru/article-ru/PBMC-2013-59-6-636/}}</ref> |
||
== Применение == |
== Применение == |
||
[[Файл:Hydrogen peroxide.jpg|thumb|right|200px|3 |
[[Файл:Hydrogen peroxide.jpg|thumb|right|200px|3%-й раствор перекиси водорода]] |
||
⚫ | Благодаря своим сильным окислительным свойствам пероксид водорода нашёл широкое применение в быту и в промышленности, где используется, например, как [[отбеливатель]] на текстильном производстве и при изготовлении бумаги. Применяется как [[ракетное топливо]], в качестве окислителя или как однокомпонентное (с разложением на катализаторе), в том числе для привода [[Турбонасосный агрегат|турбонасосных агрегатов]] |
||
⚫ | Благодаря своим сильным окислительным свойствам пероксид водорода нашёл широкое применение в быту и в промышленности, где используется, например, как [[отбеливатель]] на текстильном производстве и при изготовлении бумаги. Применяется как [[ракетное топливо]], в качестве окислителя или как однокомпонентное (с разложением на катализаторе), в том числе для привода [[Турбонасосный агрегат|турбонасосных агрегатов]]<ref name="ecosm">Космонавтика, энциклопедия. М., 1985.</ref> (один из первых примеров — ракета [[Фау-2]]). Используется в [[аналитическая химия|аналитической химии]], в качестве пенообразователя при производстве пористых материалов, в производстве [[Дезинфекция|дезинфицирующих]] и отбеливающих средств. В промышленности пероксид водорода также находит своё применение в качестве катализатора, гидрирующего агента, как эпоксидирующий агент при эпоксидировании олефинов. |
||
⚫ | |||
=== В медицине и гигиене === |
|||
⚫ | |||
| title = Really? The Claim: Hydrogen Peroxide Is a Good Treatment for Small Wounds |
| title = Really? The Claim: Hydrogen Peroxide Is a Good Treatment for Small Wounds |
||
| first = Anahd |
| first = Anahd |
||
| last = O’Connor |
| last = O’Connor |
||
| publisher = [[New York Times]] |
| publisher = [[New York Times]] |
||
| date=2007-06-19 |
| date = 2007-06-19 |
||
| url = https://www.nytimes.com/2007/06/19/health/19real.html |
| url = https://www.nytimes.com/2007/06/19/health/19real.html |
||
| accessdate = 2011-07-13 |
| accessdate = 2011-07-13 |
||
| archivedate = 2011-11-10 |
|||
⚫ | |||
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20111110084907/http://www.nytimes.com/2007/06/19/health/19real.html |
|||
⚫ | |||
}}</ref><ref>{{Cite news |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
| last = Carroll |
| last = Carroll |
||
| coauthors = Rachel C. Vreeman |
| coauthors = Rachel C. Vreeman |
||
| publisher = [[CNN]] |
| publisher = [[CNN]] |
||
| date=2011-07-12 |
| date = 2011-07-12 |
||
| url = http://www.cnn.com/2011/OPINION/07/12/vreeman.carroll.medical.myths/index.html?hpt=op_t1 |
| url = http://www.cnn.com/2011/OPINION/07/12/vreeman.carroll.medical.myths/index.html?hpt=op_t1 |
||
| accessdate = 2011-07-13 |
|||
⚫ | |||
| archivedate = 2012-11-10 |
|||
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20121110082228/http://www.cnn.com/2011/OPINION/07/12/vreeman.carroll.medical.myths/index.html?hpt=op_t1 |
|||
⚫ | }}</ref>. Обладая хорошими очищающими и определёнными кровоостанавливающими свойствами, пероксид водорода на самом деле не ускоряет заживления ран. Достаточно высокие концентрации, обеспечивающие антисептический эффект, могут также увеличивать время заживления из-за повреждения прилегающих к ране клеток<ref name="ascenzi">Joseph M. Ascenzi, ''Handbook of Disinfectant and Antiseptics'', CRC Press, 1996, ISBN 0824795245, page 161.</ref>. Более того, пероксид водорода может мешать заживлению и способствовать образованию рубцов из-за разрушения новообразующихся клеток кожи<ref>{{статья |заглавие=Hydrogen peroxide disrupts scarless fetal wound repair |издание=Wound Repair Regen |том=13 |номер=5 |страницы=513—519 |pmid=16176460 |doi=10.1111/j.1067-1927.2005.00072.x |ссылка=http://onlinelibrary.wiley.com/resolve/openurl?genre=article&sid=nlm:pubmed&issn=1067-1927&date=2005&volume=13&issue=5&spage=513 |язык=und |автор=Wilgus T. A., Bergdall V. K., Dipietro L. A., Oberyszyn T. M. |год=2005}}</ref>. |
||
Однако в качестве средства для очистки глубоких ран сложного профиля, гнойных [[затёк]]ов, [[флегмона|флегмон]] и других гнойных ран, санация которых затруднена, пероксид водорода остаётся предпочтительным препаратом, так как он обладает не только антисептическим эффектом, но и создаёт большое количество пены при взаимодействии с ферментом [[Каталаза|каталазой]]. Это в свою очередь позволяет размягчить и отделить от тканей [[некроз|некротизированные]] участки, сгустки крови, гноя, которые будут легко смыты последующим введением в полость раны антисептического раствора. Без предварительной обработки пероксидом водорода антисептический раствор не сможет удалить эти патологические образования, что приведет к значительному увеличению времени заживления раны и ухудшит состояние больного. |
Однако в качестве средства для очистки глубоких ран сложного профиля, гнойных [[затёк]]ов, [[флегмона|флегмон]] и других гнойных ран, санация которых затруднена, пероксид водорода остаётся предпочтительным препаратом, так как он обладает не только антисептическим эффектом, но и создаёт большое количество пены при взаимодействии с ферментом [[Каталаза|каталазой]]. Это в свою очередь позволяет размягчить и отделить от тканей [[некроз|некротизированные]] участки, сгустки крови, гноя, которые будут легко смыты последующим введением в полость раны антисептического раствора. Без предварительной обработки пероксидом водорода антисептический раствор не сможет удалить эти патологические образования, что приведет к значительному увеличению времени заживления раны и ухудшит состояние больного. |
||
Строка 177: | Строка 185: | ||
Перекись водорода применяют для [[Серная пробка#Лечение|растворения пробок]] в [[Наружный слуховой проход|слуховых каналах]]. Раствор вступает в реакцию с [[ушная сера|ушной серой]] и растворяет пробку. |
Перекись водорода применяют для [[Серная пробка#Лечение|растворения пробок]] в [[Наружный слуховой проход|слуховых каналах]]. Раствор вступает в реакцию с [[ушная сера|ушной серой]] и растворяет пробку. |
||
=== В косметических целях === |
|||
Пероксид водорода применяется также для обесцвечивания [[волосы|волос]]<ref> |
Пероксид водорода применяется также для обесцвечивания [[волосы|волос]]<ref>{{Cite web |url=http://www.modern-d.com.ua/credstva-dlya-osvetleniya-volos/ |title=Средства для осветления волос |access-date=2011-01-04 |archive-date=2011-02-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110209064422/http://www.modern-d.com.ua/credstva-dlya-osvetleniya-volos/ |deadlink=no }}</ref>. |
||
=== В пищевой промышленности === |
|||
Растворы пероксида водорода применяются для дезинфекции технологических поверхностей оборудования, непосредственно соприкасающихся с продукцией. Кроме того, на предприятиях по производству молочной продукции и соков, растворы перекиси водорода используются для дезинфекции упаковки (технология «[[Тетра Пак]]»). |
|||
В технических целях пероксид водорода применяют в производстве электронной техники. |
|||
=== В быту === |
|||
Применяется также для выведения пятен [[Оксид марганца(IV)|MnO<sub>2</sub>]], образовавшихся при взаимодействии перманганата калия («марганцовки») с предметами (ввиду его восстановительных свойств), удаления пятен крови с одежды и др. |
|||
3%- |
3%-й раствор пероксида водорода используется в аквариумистике для оживления задохнувшейся рыбы, а также для очистки аквариумов и борьбы с нежелательной флорой и фауной в аквариуме<ref>{{книга|автор=М. Бейли, П. Бергресс|заглавие=Золотая книга аквариумиста. Полный справочник по уходу за пресноводными тропическими рыбами|место=М.|издательство=Аквариум ЛТД|год=2004}}</ref>. |
||
=== Для демонстрации химической реакции === |
|||
Перекись водорода используется в известном [[Слоновья зубная паста|опыте]], демонстрирующем многократное увеличение объёма вещества в результате химической реакции<ref>{{cite web|title=Elephant's Toothpaste|url=http://www.chem.utah.edu/_documents/pdf/undergrad_program/elephants%20toothpaste.pdf|work=University of Utah Chemistry Demonstrations|publisher=University of Utah|accessdate=2014-03-21|archive-date=2014-12-23|archive-url=https://web.archive.org/web/20141223011338/http://www.chem.utah.edu/_documents/pdf/undergrad_program/elephants%20toothpaste.pdf|deadlink=yes}}</ref>. |
Перекись водорода используется в известном [[Слоновья зубная паста|опыте]], демонстрирующем многократное увеличение объёма вещества в результате химической реакции<ref>{{cite web|title=Elephant's Toothpaste|url=http://www.chem.utah.edu/_documents/pdf/undergrad_program/elephants%20toothpaste.pdf|work=University of Utah Chemistry Demonstrations|publisher=University of Utah|accessdate=2014-03-21|archive-date=2014-12-23|archive-url=https://web.archive.org/web/20141223011338/http://www.chem.utah.edu/_documents/pdf/undergrad_program/elephants%20toothpaste.pdf|deadlink=yes}}</ref>. |
||
== Формы выпуска == |
== Формы выпуска == |
||
Выпускается в виде водных растворов, стандартная концентрация 1—6 %, 30, 38, 50, 60, 85, 90 и 98 %{{нет АИ|13|08|2019}}. 30 |
Выпускается в виде водных растворов, стандартная концентрация 1—6 %, 30, 38, 50, 60, 85, 90 и 98 %{{нет АИ|13|08|2019}}. 30%-й водный раствор пероксида водорода, стабилизированный добавлением фосфатов натрия, называется пергидролем. Выпускаемый в виде таблеток твёрдого [[клатрат]]а с мочевиной пероксид водорода называется [[гидроперит]]ом. |
||
== Опасность применения == |
== Опасность применения == |
||
[[Файл:Hydrogen peroxide 35 percent on skin.jpg|thumb|Кожа после попадания на неё концентрированного раствора перекиси водорода |
[[Файл:Hydrogen peroxide 35 percent on skin.jpg|thumb|Кожа после попадания на неё концентрированного раствора перекиси водорода]] |
||
Концентрированные растворы пероксида водорода при попадании на кожу, слизистые оболочки и в дыхательные пути вызывают [[ожог]]и. В больших концентрациях недостаточно чистый пероксид водорода может быть взрывоопасен. |
Концентрированные растворы пероксида водорода при попадании на кожу, слизистые оболочки и в дыхательные пути вызывают [[ожог]]и. В больших концентрациях недостаточно чистый пероксид водорода может быть взрывоопасен. |
||
Опасен при приёме внутрь концентрированных растворов. Вызывает выраженные деструктивные изменения, сходные с действиями щелочей. Летальная доза 30%-го раствора пероксида водорода (пергидроля) — 50—100 мл<ref>[http://www.nmedik.ru/sredstva/perekis/perekis-protivopokazaniya.html Противопоказания к применению перекиси водорода в лечебных целях] {{Wayback|url=http://www.nmedik.ru/sredstva/perekis/perekis-protivopokazaniya.html |date=20110825052216 }}{{проверить авторитетность|26|03|2017}}</ref>. |
|||
Пероксид водорода в повреждённой торпеде называется [[Катастрофа АПЛ «Курск»#Столкновение с подводной лодкой|одной из причин крушения]] «[[Курск (подводная лодка)|Курска]]» (пероксид водорода является окислителем керосина в [[Торпеда «Кит»|торпеде 65-76]]) . |
|||
== Примечания == |
== Примечания == |
||
Строка 200: | Строка 214: | ||
== Литература == |
== Литература == |
||
{{Родственные проекты |
|||
| Тема = Перекись водорода |
|||
| Викицитатник = Перекись водорода |
|||
| Викитека = ЭСБЕ/Перекись водорода, в химии |
|||
| Викисловарь = перекись водорода |
|||
| Викиновости = |
|||
| Викисклад = Category:Hydrogen peroxide}} |
|||
* {{книга|автор=Ахметов Н. С.|заглавие=Общая и неорганическая химия|место=М.|издательство=Высшая школа|год=2001}} |
* {{книга|автор=Ахметов Н. С.|заглавие=Общая и неорганическая химия|место=М.|издательство=Высшая школа|год=2001}} |
||
* {{книга|автор=[[Карапетьянц, Михаил Христофорович|Карапетьянц М. Х.]], Дракин С. И.|заглавие=Общая и неорганическая химия|место=М.|издательство=Химия|год=1994}} |
* {{книга|автор=[[Карапетьянц, Михаил Христофорович|Карапетьянц М. Х.]], Дракин С. И.|заглавие=Общая и неорганическая химия|место=М.|издательство=Химия|год=1994}} |
Текущая версия от 08:59, 3 сентября 2024
Пероксид водорода | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование |
Пероксид водорода | ||
Традиционные названия | Перекись водорода | ||
Хим. формула | H2O2 | ||
Физические свойства | |||
Состояние | Жидкость | ||
Молярная масса | 34,01 г/моль | ||
Плотность | 1.4 г/см³ | ||
Кинематическая вязкость |
1,245 см²/с (при 20 °C) |
||
Энергия ионизации | 10,54 ± 0,01 эВ[1][2] | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | −0,432 °C | ||
• кипения | 150,2 °C | ||
Энтальпия | |||
• образования | -136.11 кДж/моль | ||
Давление пара | 5 ± 1 мм рт.ст.[1] | ||
Химические свойства | |||
Константа диссоциации кислоты | 11.65 | ||
Растворимость | |||
• в воде | Неограниченная | ||
Структура | |||
Дипольный момент | 5,2E−30 Кл·м[2] | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 7722-84-1 | ||
PubChem | 784 и 22326046 | ||
Рег. номер EINECS | 231-765-0 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
RTECS | MX0900000 | ||
ChEBI | 16240 | ||
ChemSpider | 763 | ||
Безопасность | |||
Пиктограммы СГС | |||
NFPA 704 | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
Перокси́д водоро́да (пе́рекись водоро́да, химическая формула — H2O2) — неорганическое химическое соединение водорода и кислорода, являющееся простейшим представителем класса пероксидов.
Физические свойства
[править | править код]Вследствие несимметричности молекула H2O2 сильно полярна (μ = 0,7⋅10−29 Кл·м). Относительно высокая вязкость жидкого пероксида водорода обусловлена развитой системой водородных связей. Водородный показатель — 4,75. Поскольку атомы кислорода имеют неподелённые электронные пары, молекула H2O2 также способна образовывать донорно-акцепторные связи.
При стандартных условиях пероксид водорода — это бесцветная сиропообразная[3] тяжёлая полярная жидкость с «металлическим» вкусом, неограниченно растворимая в воде, спирте и диэтиловом эфире.
Также он является хорошим растворителем. Из воды выделяется в виде неустойчивого кристаллогидрата H2O2∙2H2O.
Концентрированные водные растворы пероксида водорода взрывоопасны.
Химические свойства
[править | править код]Молекула пероксида водорода сильно полярна, что приводит к возникновению водородных связей между молекулами. Связь O—O непрочна, поэтому H2O2 — неустойчивое соединение, легко разлагается. Также этому может поспособствовать присутствие ионов переходных металлов. Чистое вещество крайне неустойчиво и разлагается с выделением теплоты, поэтому в высококонцентрированных его растворах и в пергидроле присутствуют стабилизирующие добавки. Однако в разбавленных водных растворах пероксид водорода сравнительно устойчив[3]. Реакция диспропорционирования катализируется ионами переходных металлов, некоторыми белками:
В присутствии катализаторов разложения в среде кислорода может появляться озон:
Пероксид водорода проявляет слабые кислотные свойства (К = 1,4⋅10−12) и поэтому диссоциирует по двум ступеням:
При действии концентрированного раствора Н2O2 на некоторые гидроксиды в ряде случаев можно выделить пероксиды металлов, которые можно рассматривать как соли пероксида водорода (Li2O2, MgO2 и др.):
Пероксидная группа [—O—O—] входит в состав многих веществ. Такие вещества называют пероксидами, или пероксидными соединениями. К ним относятся пероксиды металлов (Na2O2, BaO2 и др.). Кислоты, содержащие пероксидную группу, называют пероксокислотами, например, пероксомонофосфорная H3PO5, пероксодисерная H2S2O8 и пероксоазотная HNO4 кислоты.
Окислительно-восстановительные свойства
[править | править код]Пероксид водорода обладает окислительными, а также восстановительными свойствами. Он окисляет нитриты в нитраты, выделяет иод из иодидов металлов, расщепляет ненасыщенные соединения по месту двойных связей. Пероксид водорода восстанавливает соли золота и серебра, а также марганца при реакции с водным раствором перманганата калия в кислой среде.
При восстановлении Н2O2 образуется Н2O или ОН, например:
При действии сильных окислителей H2O2 проявляет восстановительные свойства, выделяя свободный кислород:
например:
Реакцию KMnO4 с Н2O2 используют в химическом анализе для определения содержания Н2O2:
Окисление органических соединений пероксидом водорода (например, сульфидов и тиолов) целесообразно проводить в среде уксусной кислоты.
Биологические свойства
[править | править код]Пероксид водорода относится к реактивным формам кислорода и при повышенном образовании в клетке вызывает оксидативный стресс. Некоторые ферменты, например глюкозоксидаза, образуют в ходе окислительно-восстановительной реакции пероксид водорода, который может играть защитную роль в качестве бактерицидного агента. В клетках млекопитающих нет ферментов, которые бы восстанавливали кислород до перекиси водорода. Однако несколько ферментных систем (ксантиноксидаза, НАДФ•H-оксидаза, циклооксигеназа и др.) продуцируют супероксид, который спонтанно или под действием супероксиддисмутазы превращается в пероксид водорода.
Получение
[править | править код]Исторически первым промышленным методом синтеза пероксида водорода был электролиз серной кислоты или раствора сульфата аммония в серной кислоте, в ходе которого образуется пероксодисерная кислота, с последующим гидролизом последней до пероксида и серной кислоты:
С середины XX века персульфатный процесс синтеза пероксида водорода был вытеснен антрахиноновым процессом, разработанным компанией BASF в 1930-х[4]. В этом процессе формально идет окисление водорода кислородом воздуха с катализом алкилпроизводными антрахинона:
Процесс основан на автоокислении алкилантрагидрохинонов (обычно 2-этил-, 2-трет-бутил- и 2-пентилантрагидрохинонов) кислородом воздуха с образованием антрахинонов и пероксида водорода. Реакция проводится в растворе алкилантрагидрохинонов в бензоле с добавлением вторичных спиртов, по завершении процесса пероксид водорода экстрагируют из органической фазы водой. Для регенерации исходных антрагидрохинонов бензольный раствор антрахинонов восстанавливают водородом в присутствии каталитических количеств палладия[5].
Пероксид водорода также может быть получен каталитическим окислением изопропилового спирта [6]:
при этом ценным побочным продуктом этой реакции является ацетон, однако в широких масштабах в промышленности этот метод в настоящее время не используется.
В лабораторных условиях для получения пероксида водорода используют реакцию разбавленной серной кислоты с пероксидом бария:
Концентрирование и очистку пероксида водорода проводят осторожной перегонкой.
При растворении гидроперита в воде образуется пероксид водорода и мочевина.
В последнее время (кон. XX в.) удалось синтезировать H2O3 и H2O4. Эти соединения весьма неустойчивы. При обычных температурах (н.у.) они разлагаются за доли секунды, однако при низких температурах порядка −70 °C существуют часами. Спектро-химическое исследование показывает, что их молекулы имеют зигзагообразную цепную структуру (подобную сульфанам): H—O—O—O—H, H—O—O—O—O—H[7].
Является одним из промежуточных продуктов сгорания водорода, однако сразу же разлагается на воду и кислород. Но при направлении пламени на лёд можно увидеть следы перекиси водорода[3].
Методы определения концентрации
[править | править код]В разбавленных водных растворах с концентрацией пероксида водорода порядка 10-20 мМ точные значения концентрации могут быть определены спектрофотометрически в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. При 240 нм водный раствор пероксида водорода с концентрацией 20 мМ имеет величину поглощения 0,872 при измерении против дистиллированной воды.[8]
Применение
[править | править код]Благодаря своим сильным окислительным свойствам пероксид водорода нашёл широкое применение в быту и в промышленности, где используется, например, как отбеливатель на текстильном производстве и при изготовлении бумаги. Применяется как ракетное топливо, в качестве окислителя или как однокомпонентное (с разложением на катализаторе), в том числе для привода турбонасосных агрегатов[9] (один из первых примеров — ракета Фау-2). Используется в аналитической химии, в качестве пенообразователя при производстве пористых материалов, в производстве дезинфицирующих и отбеливающих средств. В промышленности пероксид водорода также находит своё применение в качестве катализатора, гидрирующего агента, как эпоксидирующий агент при эпоксидировании олефинов.
В медицине и гигиене
[править | править код]Хотя разбавленные растворы перекиси водорода применяются для небольших поверхностных ран, исследования показали, что этот метод, обеспечивая антисептический эффект и очищение, также увеличивает время заживления[10][11]. Обладая хорошими очищающими и определёнными кровоостанавливающими свойствами, пероксид водорода на самом деле не ускоряет заживления ран. Достаточно высокие концентрации, обеспечивающие антисептический эффект, могут также увеличивать время заживления из-за повреждения прилегающих к ране клеток[12]. Более того, пероксид водорода может мешать заживлению и способствовать образованию рубцов из-за разрушения новообразующихся клеток кожи[13].
Однако в качестве средства для очистки глубоких ран сложного профиля, гнойных затёков, флегмон и других гнойных ран, санация которых затруднена, пероксид водорода остаётся предпочтительным препаратом, так как он обладает не только антисептическим эффектом, но и создаёт большое количество пены при взаимодействии с ферментом каталазой. Это в свою очередь позволяет размягчить и отделить от тканей некротизированные участки, сгустки крови, гноя, которые будут легко смыты последующим введением в полость раны антисептического раствора. Без предварительной обработки пероксидом водорода антисептический раствор не сможет удалить эти патологические образования, что приведет к значительному увеличению времени заживления раны и ухудшит состояние больного.
Перекись водорода применяют для растворения пробок в слуховых каналах. Раствор вступает в реакцию с ушной серой и растворяет пробку.
В косметических целях
[править | править код]Пероксид водорода применяется также для обесцвечивания волос[14].
В пищевой промышленности
[править | править код]Растворы пероксида водорода применяются для дезинфекции технологических поверхностей оборудования, непосредственно соприкасающихся с продукцией. Кроме того, на предприятиях по производству молочной продукции и соков, растворы перекиси водорода используются для дезинфекции упаковки (технология «Тетра Пак»). В технических целях пероксид водорода применяют в производстве электронной техники.
В быту
[править | править код]Применяется также для выведения пятен MnO2, образовавшихся при взаимодействии перманганата калия («марганцовки») с предметами (ввиду его восстановительных свойств), удаления пятен крови с одежды и др.
3%-й раствор пероксида водорода используется в аквариумистике для оживления задохнувшейся рыбы, а также для очистки аквариумов и борьбы с нежелательной флорой и фауной в аквариуме[15].
Для демонстрации химической реакции
[править | править код]Перекись водорода используется в известном опыте, демонстрирующем многократное увеличение объёма вещества в результате химической реакции[16].
Формы выпуска
[править | править код]Выпускается в виде водных растворов, стандартная концентрация 1—6 %, 30, 38, 50, 60, 85, 90 и 98 %[источник не указан 1872 дня]. 30%-й водный раствор пероксида водорода, стабилизированный добавлением фосфатов натрия, называется пергидролем. Выпускаемый в виде таблеток твёрдого клатрата с мочевиной пероксид водорода называется гидроперитом.
Опасность применения
[править | править код]Концентрированные растворы пероксида водорода при попадании на кожу, слизистые оболочки и в дыхательные пути вызывают ожоги. В больших концентрациях недостаточно чистый пероксид водорода может быть взрывоопасен. Опасен при приёме внутрь концентрированных растворов. Вызывает выраженные деструктивные изменения, сходные с действиями щелочей. Летальная доза 30%-го раствора пероксида водорода (пергидроля) — 50—100 мл[17].
Пероксид водорода в повреждённой торпеде называется одной из причин крушения «Курска» (пероксид водорода является окислителем керосина в торпеде 65-76) .
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0335.html
- ↑ 1 2 David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
- ↑ 1 2 3 Общая химия: учебное пособие/Н. Л. Глинка. — Изд. стер. — М.: КНОРУС, 2012. — 752 с. — ISBN 978-5-406-02149-1
- ↑ H. Riedl and G. Pfleiderer, U.S. Patent 2,158,525 (2 October 1936 in USA, and 10 October 1935 in Germany) to I. G. Farbenindustrie, Germany
- ↑ Jose M. Campos-Martin, Gema Blanco-Brieva, Jose L. G. Fierro; Blanco-Brieva; Fierro. Hydrogen Peroxide Synthesis: An Outlook beyond the Anthraquinone Process (англ.) // Angewandte Chemie International Edition : journal. — 2006. — Vol. 45, no. 42. — P. 6962—6984. — doi:10.1002/anie.200503779. — PMID 17039551.
- ↑ Burgess, A. R.; Cullis, C. F.; Newitt, E. J. 365. The gaseous oxidation of isopropyl alcohol. Part 1. The influence of temperature, pressure, and mixture composition on the formation of hydrogen peroxide and other products (англ.) // Journal of the Chemical Society[англ.] : journal. — Chemical Society, 1961. — 1 January (no. 0). — P. 1884—1893. — ISSN 0368-1769. — doi:10.1039/JR9610001884. Архивировано 2 апреля 2015 года.
- ↑ Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — 2-е изд. — М.:Высшая школа, 1988. — с. 304.
- ↑ Разыграев А.В. Гомоцистеинпероксидазная активность плазмы крови крыс. Стехиометрия и ферментативный характер реакции (рус.) // Биомедицинская химия. — 2013-11-12. — Т. 59, вып. 6. — С. 636–643. — doi:10.18097/pbmc20135906636. Архивировано 11 декабря 2021 года.
- ↑ Космонавтика, энциклопедия. М., 1985.
- ↑ O’Connor, Anahd (2007-06-19). "Really? The Claim: Hydrogen Peroxide Is a Good Treatment for Small Wounds". New York Times. Архивировано 10 ноября 2011. Дата обращения: 13 июля 2011.
- ↑ Carroll, Aaron E. (2011-07-12). "Medical myths don't die easily". CNN. Архивировано 10 ноября 2012. Дата обращения: 13 июля 2011.
{{cite news}}
: Неизвестный параметр|coauthors=
игнорируется (|author=
предлагается) (справка) - ↑ Joseph M. Ascenzi, Handbook of Disinfectant and Antiseptics, CRC Press, 1996, ISBN 0824795245, page 161.
- ↑ Wilgus T. A., Bergdall V. K., Dipietro L. A., Oberyszyn T. M. Hydrogen peroxide disrupts scarless fetal wound repair (неопр.) // Wound Repair Regen. — 2005. — Т. 13, № 5. — С. 513—519. — doi:10.1111/j.1067-1927.2005.00072.x. — PMID 16176460.
- ↑ Средства для осветления волос . Дата обращения: 4 января 2011. Архивировано 9 февраля 2011 года.
- ↑ М. Бейли, П. Бергресс. Золотая книга аквариумиста. Полный справочник по уходу за пресноводными тропическими рыбами. — М.: Аквариум ЛТД, 2004.
- ↑ Elephant's Toothpaste . University of Utah Chemistry Demonstrations. University of Utah. Дата обращения: 21 марта 2014. Архивировано из оригинала 23 декабря 2014 года.
- ↑ Противопоказания к применению перекиси водорода в лечебных целях Архивная копия от 25 августа 2011 на Wayback Machine[неавторитетный источник]
Литература
[править | править код]- Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001.
- Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. — М.: Химия, 1994.