| Apă oxigenată
Majoritatea oamenilor cunosc peroxidul de hidrogen ca un compus care decolorează părul. Poate fi folosit și pentru dezinfectarea apei.
Louis Jacque Thenard a descoperit peroxidul de hidrogen în 1818. Peroxidul de hidrogen este format din atomi de oxigen și hidrogen. Acestea pot fi găsite peste tot pe pământ. Peroxidul de hidrogen conține o combinație de doi atomi de hidrogen și doi atomi de oxigen.
În mediu, peroxidul de hidrogen poate fi găsit în concentrații foarte scăzute. Peroxidul de hidrogen gazos este produs de reacții foto-chimice în atmosfera din jurul pământului. Poate fi găsit și în apă în cantități mici.
Peroxidul este un compus chimic care conține ionul peroxid (O2 2-).
Ionul peroxid este format dintr-o singură legătură între doi atomi de oxigen: (O-O) 2-. Este un oxidant puternic.
Peroxidul de hidrogen are formula chimică H2O2 și următoarea formulă structurală:
H-O-O-H
Molecula de peroxid de hidrogen conține un atom de oxigen în plus, în comparație cu molecula de apă mai stabilă. Legătura dintre cei doi atomi de oxigen, așa-numita legătură peroxidă, se rupe în timp ce se formează doi radicali H-O. Acești radicali reacționează rapid cu alte substanțe, în timp ce se formează noi radicali și are loc o reacție în lanț. Soluțiile de peroxid de hidrogen arată ca apa și pot fi dizolvate în apă fără restricții. La concentrații mari, aceste soluții degajă un miros iritant, acid. Peroxidul de hidrogen este inflamabil. La temperaturi scăzute devine solid. Cantitatea de peroxid de hidrogen din soluție este exprimată în procente în greutate. Pentru tratarea apei, se utilizează concentrații de 35 sau 50% peroxid de hidrogen.
Peroxidul de hidrogen este utilizat pentru diferite aplicații, deoarece este foarte selectiv. Prin schimbarea condițiilor de reacție (temperatură, pH, doză, timp de reacție și adăugarea unui catalizator), peroxidul de hidrogen va ataca poluări diferite.
Corozivitatea peroxidului de hidrogen
Corozivitatea apei de proces datorată peroxidului de hidrogen depinde de cantitatea de oxigen dizolvat care este produs. Oxigenul corodează metalele care conțin fier. Cantitatea de fier și pH-ul au o influență mai mare asupra corozivității decât este concentrația de peroxid de hidrogen.
Distrugerea peroxidului de hidrogen
Peroxidul de hidrogen se poate dezintegra în timpul transportului. Se eliberează oxigen și căldură. Peroxidul de hidrogen în sine este inflamabil, dar oxigenul poate spori inflamația altor substanțe. În soluții diluate, căldura este absorbită de apă. În soluțiile concentrate, temperatura soluției crește, accelerând distrugerea peroxidului de hidrogen. Rata de distrugere este înmulțită cu 2,2 pentru fiecare 10 ° C de creștere a temperaturii. Alcalinitatea și prezența poluanților accelerează, de asemenea, distrugerea peroxidului de hidrogen.
Pentru producerea de peroxid de hidrogen, se folosesc catalizatori speciali pentru a se asigura că peroxidul de hidrogen nu este distrus de poluanții din apă.
Din 1880, peroxidul de hidrogen este un produs comercial. A fost produsă pentru prima dată în Regatul Unit prin arderea sării de bariu (Ba), care a produs peroxid de bariu (BaO2). Ulterior peroxidul de bariu a fost dizolvat în apă și a fost produs peroxid de hidrogen. Începând cu secolul al XIX-lea, producția de peroxid de hidrogen a crescut în mare măsură. În zilele noastre se produc anual aproximativ o jumătate de miliard de kilograme.
Peroxidul de hidrogen trebuie transportat în recipiente din polietilenă, oțel inoxidabil sau aluminiu. Când peroxidul de hidrogen intră în contact cu substanțe inflamabile, cum ar fi lemnul, hârtia, uleiul sau bumbacul (celuloză), poate apărea aprinderea spontană. Când peroxidul de hidrogen este amestecat cu materii organice, cum ar fi alcooli, acetonă și alte cetone, aldehide și glicerol, pot apărea explozii grele.
Când peroxidul de hidrogen intră în contact cu substanțe, cum ar fi fierul, cuprul, cromul, plumbul, argintul, manganul, sodiul, potasiul, magneziul, nichelul, aurul, platina, metaloizii, oxizii metalici sau sărurile metalice, acest lucru poate duce la explozii puternice. Acesta este motivul pentru care peroxidul de hidrogen este de obicei transportat sub formă diluată.
Cea mai veche aplicație cunoscută de peroxid de hidrogen a fost albirea pălăriilor de paie, care erau la modă la începutul secolului al XX-lea. Din 1920 până în 1950, peroxidul de hidrogen a fost produs prin electroliză. Această metodă a produs peroxid de hidrogen pur. În zilele noastre, procesele de auto-oxidare sunt utilizate pentru a produce peroxid de hidrogen. În timpul acestor procese, hidrogenul este materia primă.
Versatilitatea peroxidului de hidrogen
Peroxidul de hidrogen este versatil, poate fi utilizat pentru multe aplicații. Poate fi folosit în toate mediile; aer, apă, ape uzate și soluri. Este uneori utilizat în combinație cu alți agenți, pentru a îmbunătăți și accelera procesele. Peroxidul de hidrogen este cel mai frecvent utilizat pentru a elimina poluanții din apele reziduale și din aer. Contestă creșterea bacteriană (de exemplu, bio-murdărirea în sistemele de apă) și poate spori creșterea bacteriană (de exemplu, remedierea bio a solurilor poluate și a apelor subterane) prin adăugarea de oxigen. Poate fi, de asemenea, utilizat pentru tratarea poluărilor care pot fi ușor oxidate (de exemplu fier și sulfuri) și a poluărilor care sunt greu de oxidat (de exemplu, solide dizolvate, benzină și pesticide).
În cele din urmă, poate fi folosit pentru decolorarea hârtiei, a textilelor, a dinților și a părului sau pentru a produce alimente, minerale, produse petrochimice sau pulbere de spălat. În formă pură, peroxidul de hidrogen este utilizat ca furnizor de oxigen pentru a conduce submarinele rusești.
Peroxidul de hidrogen este un oxidant puternic. Este mai puternic decât clorul (Cl2), dioxidul de clor (ClO2) și permanganatul de potasiu (KMnO4). Prin cataliză, peroxidul de hidrogen poate fi transformat în hidroxiradicali (OH). Potențialul de oxidare al peroxidului de hidrogen este chiar sub cel al ozonului.
|
