Формулата на основата на живота - водата е добре позната. Неговата молекула се състои от два водородни атома и един кислород, който се записва като H2O. Ако има два пъти повече кислород, тогава ще се окаже съвсем различно вещество - H2O2. Какво е това и как полученото вещество ще се различава от неговата „относителна“вода?
H2O2 - какво е това вещество?
Нека се спрем на това по-подробно. H2O2 е формулата за водороден пероксид, да, същият, който третира драскотини, бял. Водороден пероксид H2O2 - научно наименование на веществото.
За дезинфекция се използва 3% разтвор на пероксид. В чист или концентриран вид причинява химически изгаряния на кожата. Тридесет процента разтвор на пероксид се нарича иначе перхидрол; преди това е бил използван във фризьорските салони за изрусяване на косата. Кожата, която изгаря, също става бяла.
Химически свойства на H2O2
Водородният пероксид е безцветна течност с "метален" вкус. Той е добър разтворител и лесно се разтваря във вода, етер, алкохоли.
Три и шест процента разтвори на пероксид обикновено се приготвят чрез разреждане на тридесет процента разтвор. Когато се съхранява концентрирана H2O2, веществото се разлага с отделянето на кислород, следователно в плътно затворениНе трябва да се съхранява в контейнери, за да се избегне експлозия. С намаляване на концентрацията на пероксид, неговата стабилност се увеличава. Също така, за да се забави разлагането на H2O2, към него могат да се добавят различни вещества, например фосфорна или салицилова киселина. За съхраняване на разтвори със силна концентрация (повече от 90 процента) към пероксида се добавя натриев пирофосфат, който стабилизира състоянието на веществото, а също така се използват алуминиеви съдове.
H2O2 в химичните реакции може да бъде както окислител, така и редуциращ агент. По-често обаче пероксидът проявява окислителни свойства. Пероксидът се счита за киселина, но много слаба; солите на водороден пероксид се наричат пероксиди.
Реакцията на разлагане като метод за производство на кислород
Реакцията на разлагане на H2O2 възниква, когато веществото е изложено на висока температура (повече от 150 градуса по Целзий). Резултатът е вода и кислород.
Реакционна формула - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2
Можете да изчислите електронния баланс на H2O2 в уравнението:
Състояние на окисление на H до H2O2 и H2O=+ 1.
Състояние на окисление O: в H2O2=-1, в H2O=-2, в O2=02 O
-1 - 2e -> O20
O-1 + e -> O-2
2 H2O2=2 H2O + O2
Разлагане на водороден пероксид може да се случи и при стайна температура, ако се използва катализатор (химикал, който ускорява реакцията).
В лабораториите един от методите за получаване на кислород, заедно с разлаганетоberthollet сол или калиев перманганат, е реакцията на разлагане на пероксид. В този случай като катализатор се използва манганов (IV) оксид. Други вещества, които ускоряват разграждането на H2O2 са мед, платина, натриев хидроксид.
История на откриването на пероксид
Първите стъпки към откриването на пероксида са направени през 1790 г. от германеца Александър Хумболт, когато той открива превръщането на бариевия оксид в пероксид при нагряване. Този процес е придружен от поглъщане на кислород от въздуха. Дванадесет години по-късно учените Тенар и Гей-Люсак провеждат експеримент за изгаряне на алкални метали с излишък от кислород, което води до натриев пероксид. Но водороден прекис е получен по-късно, едва през 1818 г., когато Луис Тенар изучава ефекта на киселините върху металите; за тяхното стабилно взаимодействие е необходимо малко количество кислород. Провеждайки потвърдителен експеримент с бариев пероксид и сярна киселина, ученият добави вода, хлороводород и лед към тях. След кратко време Тенар откри малки втвърдени капки по стените на съда с бариев пероксид. Стана ясно, че е H2O2. Тогава те дадоха на получения H2O2 името "окислена вода". Това беше водороден прекис - безцветна, без мирис, трудно изпаряема течност, която разтваря добре други вещества. Резултатът от взаимодействието на H2O2 и H2O2 е реакция на дисоциация, пероксидът е разтворим във вода.
Интересен факт - свойствата на новото вещество бяха бързо открити, което позволи да се използва при реставрационни работи. Самият Тенар възстанови картината с пероксид. Рафаел, помрачен от възрастта.
Водороден пероксид през 20-ти век
След задълбочено проучване на полученото вещество, то започва да се произвежда в промишлен мащаб. В началото на ХХ век е въведена електрохимична технология за производство на пероксид, базирана на процеса на електролиза. Но срокът на годност на веществото, получено по този метод, беше малък, около няколко седмици. Чистият пероксид е нестабилен и по-голямата част от него се произвежда при 30% за избелване на тъкани и 3% или 6% за домакинска употреба.
Учените от нацистка Германия са използвали пероксид за създаване на ракетен двигател с течно гориво, който е бил използван за нуждите на отбраната през Втората световна война. В резултат на взаимодействието на H2O2 и метанол/хидразин се получава мощно гориво, на което самолетът достига скорост над 950 km/h.
Къде се използва H2O2 сега?
- в медицината - за лечение на рани;
- избелващите свойства на веществото се използват в целулозно-хартиената промишленост;
- в текстилната индустрия естествените и синтетичните тъкани, кожите, вълната се избелват с пероксид;
- като ракетно гориво или негов окислител;
- в химията - за производство на кислород, като пенообразувател за производството на порести материали, като катализатор или хидрогениращ агент;
- за производство на дезинфектанти или почистващи продукти, избелващи средства;
- за изрусяване на коса (това е остарял метод, тъй като косата е силно увредена от пероксид);
- някои хора използват пероксид за избелване на зъбите си, но той ерозира емайла им;
- Акваристите и рибните ферми използват 3% разтвор на H2O2 за съживяване на задушени риби, за унищожаване на водорасли и паразити в аквариума и за борба с определени болести по рибите;
- във всички индустрии пероксидът може да се използва като дезинфектант за повърхности, оборудване, опаковки;
- за почистване на басейн;
- за добив на метали и нефт в минната и петролната промишленост;
- за обработка на метали и сплави в металообработването.
Използване на H2O2 в ежедневието
Водородният пероксид може успешно да се използва за решаване на различни битови проблеми. Но за тези цели може да се използва само 3% водороден прекис. Ето няколко начина:
- За да почистите повърхности, изсипете пероксид в съд с пистолет за пръскане и напръскайте върху замърсени зони.
- За да дезинфекцирате предмети, избършете ги с неразреден разтвор на H2O2. Това ще помогне да се изчистят от вредните микроорганизми. Гъбите за пране могат да се накисват във вода с пероксид (пропорция 1:1).
- За избелване на тъкани при пране на бели неща добавете чаша пероксид. Можете също да изплакнете белите тъкани във вода, смесена с чаша H2O2. Този метод възстановява белотата, предотвратява пожълтяването на тъканите и помага за премахване на упорити петна.
- За да се борите с мухъл и гъбички, смесете пероксид и вода в съотношение 1:2 в бутилка със спрей. Напръскайте получената смес върху замърсени повърхности ислед 10 минути ги почистете с четка или гъба.
- Можете да подновите потъмнелата фугираща смес в плочките, като напръскате пероксид върху желаните зони. След 30 минути ги разтрийте старателно с твърда четка.
- За да измиете чинии, добавете половин чаша H2O2 към пълен леген с вода (или мивка със затворен дренаж). Чаши и чинии, измити в този разтвор, ще блестят от чистота.
- За да почистите четката си за зъби, потопете я в неразреден 3% разтвор на пероксид. След това изплакнете под силна течаща вода. Този метод дезинфекцира добре хигиенния артикул.
- За да дезинфекцирате закупените зеленчуци и плодове, напръскайте ги с разтвор от 1 част пероксид и 1 част вода, след което ги изплакнете обилно с вода (може да е студена).
- В лятната вила, с помощта на H2O2, можете да се борите с болестите по растенията. Трябва да ги напръскате с разтвор на пероксид или да накиснете семената малко преди засаждането в 4,5 литра вода, смесена с 30 ml четиридесет процента водороден прекис.
- За да съживите аквариумните рибки, ако са отровени с амоняк, задушени при изключване на аерацията или по друга причина, можете да опитате да ги поставите във вода с водороден прекис. Необходимо е да се смеси 3% пероксид с вода в размер на 30 ml на 100 литра и да се постави в получената смес от безжизнени риби за 15-20 минути. Ако те не оживеят през това време, тогава лекарството не е помогнало.
Водороден пероксид в природата
Водородният пероксид не трябва да се счита за изкуствено съединение, получено само в лаборатории. В H2O2намира се в дъжд и сняг, в планински въздух. В планините можете да намерите извори и реки с бяла вода от най-малките кислородни мехурчета, което с право се смята за полезно. Малко хора знаят, че цветът и мехурчетата се дължат на наличието на H2O2 във водата, която се образува поради добрата й аерация. Междувременно човек не трябва да се страхува да пие такава непреварена вода, освен ако, разбира се, наблизо няма заводи и фабрики. Водородният пероксид, намиращ се естествено във водата, действа като дезинфектант срещу микроорганизми и паразити.
Дори енергичното разклащане на бутилка с вода произвежда малко пероксид, тъй като водата е наситена с кислород.
Пресните плодове и зеленчуци също съдържат H2O2, докато се сварят. При нагряване, варене, печене и други процеси със съпътстваща висока температура се разрушава голямо количество кислород. Ето защо варените храни се считат за не толкова полезни, въпреки че в тях остава известно количество витамини. Прясно изцедени сокове или кислородни коктейли, сервирани в санаториумите, са полезни по същата причина - поради насищането с кислород, което дава на тялото нови сили и го почиства.
Опасност от поглъщане на пероксид
След горното може да изглежда, че пероксидът може да се приема специално през устата и това ще бъде от полза за тялото. Но това изобщо не е така. Във вода или сокове съединението се намира в минимални количества и е тясно свързано с други вещества. Приемане на "неестествен" водороден прекис вътре(и всички пероксиди, закупени в магазин или произведени самостоятелно в резултат на химически експерименти, не могат да се считат за естествени по никакъв начин, а освен това има твърде висока концентрация в сравнение с естествените) може да доведе до животозастрашаващи и здравословни последици. За да разберем защо, трябва да преразгледаме химията.
Както вече споменахме, при определени условия водородният прекис се разрушава и отделя кислород, който е активен окислител. Например, реакция на разлагане може да възникне, когато H2O2 се сблъска с пероксидаза, вътреклетъчен ензим. Използването на пероксид за дезинфекция се основава на неговите окислителни свойства. Така че, когато раната се третира с H2O2, освободеният кислород унищожава живите патогенни микроорганизми, които са попаднали в нея. Има същия ефект върху други живи клетки. Ако третирате непокътната кожа с пероксид и след това избършете мястото с алкохол, ще почувствате парене, което потвърждава наличието на микроскопично увреждане след пероксид. Но при външна употреба на пероксид в ниска концентрация няма да има забележима вреда за тялото.
Още нещо, ако се опитате да го вземете вътре. Това вещество, което е способно да увреди дори относително дебела кожа отвън, навлиза в лигавиците на храносмилателния тракт. Тоест възникват химически мини-изгаряния. Разбира се, отделеният окислител – кислородът – може да убие и вредните микроби. Но същият процес ще се случи с клетките на храносмилателния тракт. Ако изгаря в резултат на действиеокислителят ще се повтори, тогава е възможна атрофия на лигавиците и това е първата стъпка към рак. Смъртта на чревните клетки води до невъзможност на тялото да усвоява хранителните вещества, това обяснява например загубата на тегло и изчезването на запека при някои хора, които практикуват „лечение с пероксид“.
Отделно трябва да се каже за такъв метод за използване на пероксид като интравенозни инжекции. Дори ако по някаква причина са били предписани от лекар (това може да бъде оправдано само в случай на отравяне на кръвта, когато няма други подходящи лекарства), тогава под лекарско наблюдение и при стриктно изчисляване на дозите, все още има рискове. Но в такава екстремна ситуация това ще бъде шанс за възстановяване. В никакъв случай не трябва да си предписвате инжекции с водороден прекис. H2O2 е голяма опасност за кръвните клетки – еритроцитите и тромбоцитите, тъй като ги унищожава, когато попадне в кръвния поток. Освен това може да настъпи смъртоносно запушване на кръвоносните съдове от освободения кислород - газова емболия.
Мерки за безопасност при работа с H2O2
- Съхранявайте на място, недостъпно за деца и немощни лица. Липсата на мирис и изразен вкус прави пероксида особено опасен за тях, тъй като могат да се приемат големи дози. Ако разтворът бъде погълнат, последствията от употребата могат да бъдат непредвидими. Незабавно потърсете медицинска помощ.
- Разтвори на пероксид с концентрация над три процента причиняват изгаряния при контакт с кожата. Изгорелият участък трябва да се измие обилно с вода.
- Не позволявайте разтворът на пероксида да попадне в очите, тъй като се образуват подуване, зачервяване, дразнене, а понякога и болка. Първа помощ преди да отидете на лекар - промиване на очите с много вода.
- Съхранявайте веществото така, че да е ясно, че е H2O2, тоест в контейнер със стикер, за да избегнете случайна злоупотреба.
- Условия на съхранение, които удължават живота му - тъмно, сухо, хладно място.
- Не смесвайте водороден пероксид с течности, различни от чиста вода, включително хлорирана чешмяна вода.
- Всичко по-горе се отнася не само за H2O2, но и за всички препарати, които го съдържат.
