Тэма гэтай нататкі наспявала даўно. І хаця па просьбе чытачоў канала , я проста хацеў напісаць пра бяспечную працу з перакісам вадароду, але ў выніку, па незразумелых (вось, так!) мне прычынах, утварыўся чарговы лонгрыд. Сумесь з popsci, ракетнага паліва, «каранавіруснай дэзінфекцыі» і перманганатаметрычнага тытравання. Як правільна захоўваць перакіс вадароду, якія выкарыстоўваць сродкі абароны пры працы і як ратавацца пры атручваннях - шукаем пад катом.
ps жук з карцінкі на самой справе называецца “бамбардзір”. І ён там таксама недзе згубіўся сярод хімікатаў 🙂
«дзецям пераксіду» прысвячаецца…
Пакахаўся нашаму брату пераксіду вадароду, ох як пакахаўся. Думаю я пра гэта кожны раз, калі сустракаю пытанне накшталт «бутэльку з перакісам вадароду раздзьмула. што рабіць?" Сустракаю, дарэчы, дастаткова часта 🙂
Не дзіўна, што на пост-савецкіх прасторах перакіс вадароду (3% раствор) - гэта адзін з любімых "народных" антысептыкаў. І на рану паліць, і ваду абеззаражваць, і каранавірус вось знішчаць (з нядаўніх часоў). Але нягледзячы на ўяўную прастату і даступнасць, рэагент гэта досыць неадназначны, пра што я далей і раскажу.
Па біялагічных «вяршках» пройдучыся…
Цяпер модна ўсё з прыстаўкай эка-: экалагічныя прадукты, экалагічныя шампуні, экалагічныя рэчы. Як я зразумеў, людзі жадаюць гэтымі прыметнікамі адрозніваць рэчы біягенныя (г.зн. сустракаемыя ў жывых арганізмах першапачаткова) ад рэчаў асабліва сінтэтычных («цвёрдая хімія»). Таму спачатку невялікае ўвядзенне, якое я спадзяюся, падкрэсліць экалагічнасць пераксіду вадароду і дадасць гэтаму даверу ў народных масах 🙂
Такім чынам, што ж такое перакіс вадароду. Гэта найпростае перакіснае злучэнне, якое мае ў сваім складзе адразу два атамы кіслароду (яны злучаны сувяззю) -OO-). Там дзе такі від сувязі, там вам і нестабільнасць, там і атамарны кісларод, і моцныя акісляльныя ўласцівасці і ўсё ўсё ўсё. Але нягледзячы на суровасць атамарнага кіслароду, перакіс вадароду прысутнічае ў мностве жывых арганізмаў, у т.л. і ў чалавеку. Утвараецца яна ў мікра колькасцях падчас праходжання складаных біяхімічных працэсаў і акісляе вавёркі, мембранныя ліпіды і нават ДНК (за кошт якія ўтвараюцца пераксідных радыкалаў). Наш арганізм у працэсе эвалюцыі навучыўся з перакісам даволі эфектыўна змагацца. Робіць ён гэта з дапамогай фермента надпероксиддисмутазы, які перакісныя злучэнні разбурае да кіслароду і перакісу вадароду, плюс фермента якая перакіс на раз-два пераўтворыць у кісларод і ваду.
Ферменты цудоўныя ў трохмерных мадэлях
Схаваў пад спойлер. Я кахаю на іх глядзець, але раптам камусьці ды не падабаецца…
Дарэчы, менавіта дзякуючы дзеянню каталазы, якая прысутнічае ў тканінах нашага арганізма, "ускіпае" кроў пры апрацоўцы ран (пра раны ніжэй будзе асобная рэмарка).
Ёсць у перакісу вадароду ўсярэдзіне нас і важная «ахоўная функцыя». У шматлікіх жывых арганізмаў прысутнічае такая цікавая арганэла (структура патрэбная для функцыянавання жывой клеткі) як . Гэтыя структуры ўяўляюць сабой ліпідныя бурбалкі ўнутры якіх знаходзіцца кристаллоподобное ядро, якое складаецца з біялагічных трубчастых.". Унутры ядра адбываюцца розныя біяхімічныя працэсы, у выніку якіх з кіслароду паветра і складаных арганічных злучэнняў ліпіднай прыроды утворыцца….перакіс вадароду!"
Але тут цікавей за ўсё, для чаго потым гэты перакіс выкарыстоўваецца. Напрыклад у клетках печані і нырак якая ўтвараецца H2O2 ідзе на тое, каб разбураць і нейтралізаваць якія паступаюць у кроў таксіны. Ацэтальдэгід, які ўтвараецца пры метабалізме алкагольных напояў () - гэта таксама заслуга нашых маленькіх нястомных працаўнікоў пераксісам, і «матухны» перакісу вадароду.
Каб усё не здавалася ўжо такім вясёлкавым з перакісам, раптам нагадаю пра механізм дзеяння радыяцыі на жывую тканіну. Малекулы біялагічных тканін паглынаюць энергію выпраменьвання і іянізуюцца, г.зн. пераходзяць у стан якое спрыяе адукацыі новых злучэнняў (часцей за ўсё зусім не патрэбных у рамках арганізма). Часцей і прасцей за ўсё падвяргаецца іянізацыі вада, адбываецца яе . У прысутнасці кіслароду пад уздзеяннем іянізавальнай радыяцыі ўзнікаюць розныя вольныя радыкалы (OH- і што з імі) і перакісныя злучэнні (H2O2 у прыватнасці).
Якія ўтвараюцца пераксіду актыўна ўступаюць ва ўзаемадзеянне з хімічнымі злучэннямі арганізма. Хоць калі ўзяць у якасці прыкладу часам які ўтвараецца падчас радыёлізу надпераксідны аніёны (О2-), то варта сказаць што гэты іён утворыцца і ў звычайных умовах, у абсалютна здаровым арганізме, без вольных радыкалаў. и нашага імунітэту не маглі б знішчаць бактэрыяльныя інфекцыі. Г.зн. зусім без гэтых ніяк нельга - яны суправаджаюць біягенныя рэакцыі акіслення. Праблема ўзнікае, калі іх становіцца занадта шмат.
Менавіта для барацьбы з "занадта шмат" пераксідных злучэнняў і прыдуманы чалавекам такія штукі, як антыаксіданты. Яны інгібіруюць працэсы акіслення складанай арганікі з адукацыяй пераксідных і да т.п. свабодных радыкалаў і тым самым зніжаюць узровень .
Акісляльны стрэс - гэта працэс пашкоджання клеткі ў выніку акіслення (= у арганізме занадта шмат вольных радыкалаў)
Хоць у сутнасці, нічога новага гэтыя злучэнні не даюць, да таго, што ўжо маецца, г.зн. "ўнутраных антыаксідантаў" - надпераксіддысмутазы і каталазы. Ды і наогул, пры няправільным выкарыстанні сінтэтычныя антыаксіданты не толькі не дапамогуць, а гэты самы акісляльны стрэс яшчэ і ўзмоцняць.
Рэмарка пра "перакіс і раны". Нягледзячы на тое, што перакіс вадароду з'яўляецца заўсёднікам хатніх (і вытворчых аптэчак), ёсць дадзеныя, якія гавораць аб тым, што выкарыстанне H2O2 перашкаджае гаенню раны і выклікае адукацыю рубцоў, таму што перакіс . Дадатны эфект даюць толькі вельмі нізкія канцэнтрацыі (0,03% раствор, гэта значыць трэба развесці 3% аптэчны ў 100 раз), і толькі пры аднаразовым ужыванні. Дарэчы, "каранавірус ready" 0,5% раствор таксама . Так што, як кажуць, давярай, але правярай.
Перакіс вадароду ў побыце і «супраць каранавіруса»
Калі перакіс вадароду можа нават этанол у печані ператварыць у ацэтальдэгід, то было б дзіўна гэтыя яе выдатныя акісляльныя ўласцівасці не выкарыстоўваць у паўсядзённым жыцці. Яны і выкарыстоўваюцца ў такіх вось прапорцыях:
Палова ўсёй выраблянай хімічнай прамысловасцю перакісу вадароду ідзе для адбельвання цэлюлозы і розных выглядаў паперы. Другое месца (20%) па запатрабаванасці займае атрыманне розных Адбельвальнік на аснове неарганічных пераксіду (перкарбанат натрыю, перборат натрыю і г.д. і да т.п.). Гэтыя пераксіды (часта ў камбінацыі з для зніжэння тэмпературы адбельвання, т.я. пероксосола не працуюць пры тэмпературы ніжэй 60 градусаў) выкарыстоўваюцца ва ўсякіх "Персоль" і да т.п. (падрабязней можна паглядзець ). Потым ідзе з невялікім адрывам адбельванне тканін і валокнаў (15%) і ачыстка вады (10%). Ну і нарэшце доля якая застаецца - пароўну дзеліцца паміж асабліва хімічнымі рэчамі і выкарыстанні перакісу вадароду для медыцынскіх мэт. На апошніх спынюся падрабязней бо хутчэй за ўсё пандэмія каранавіруса лічбы на дыяграме зменіць (калі ўжо не змяніла).
Перакіс вадароду актыўна выкарыстоўваецца для стэрылізацыі розных паверхняў (у т.л. хірургічных прылад) а ў апошні час яшчэ і ў выглядзе пары (т.зв. - vaporized hydrogen peroxide) для стэрылізацыі памяшканняў. На малюнку ніжэй прыклад такога генератара пары перакісу. Вельмі перспектыўны напрамак, які да айчынных бальніц пакуль не дабраўся…
У цэлым перакіс дэманструе высокую эфектыўнасць дэзінфекцыі для шырокага спектру вірусаў, бактэрый, дрожджаў і бактэрыяльных спрэчка. Варта адзначыць, што для складаных мікраарганізмаў, з-за прысутнасці ў іх ферментаў, якія раскладаюць перакіс (т.зв. пераксідазы, прыватным выпадкам якіх з'яўляецца і згаданая вышэй каталаза) можа назірацца талерантнасць (~ўстойлівасць). Асабліва гэта характэрна для раствораў з канцэнтрацыяй ніжэй за 1%. Але супраць 3%, а ўжо тым больш за 6-10% не можа выстаяць пакуль нічога, ні вірус, ні бактэрыяльная спрэчкі.
Фактычныя, нароўні з этылавым і ізапрапілавага спіртам ды гипохлоритом натрыю, пераксіду вадароду ўваходзіць у спіс "жыццёва-важных" экстраных антысептыкаў для дэзінфекцыі паверхняў ад COVID-19. Хаця не толькі ад COVID-19. у У пачатку ўсёй каранавіруснай вакханаліі мы з чытачамі актыўна карысталіся пры выбары антысептыкаў рэкамендацыямі з . Рэкамендацыі дастасавальныя да каранавірусы ў цэлым, ну і COVID-19 у прыватнасці. Так што артыкул рэкамендую спампаваць і раздрукаваць (для тых, хто цікавіцца гэтым пытаннем).
Важная таблічка для юнага дэзінфектолага
За той час, што прайшло з моманту пачатку эпідэміі, асабліва нічога не памянялася ў плане працуючых канцэнтрацый. Затое памянялася, напрыклад, у стаўленні формаў, у якіх можа выкарыстоўвацца перакіс вадароду. Тут адразу хацелася б узгадаць дакумент са складамі рэкамендуемых для дэзінфекцыі сродкаў. Мяне ў гэтым спісе традыцыйна зацікавілі сурвэткі (традыцыйна, таму што дэзсалфеткі мне падабаюцца, гипохлоритные я , і задаволены імі на ўсе 100%). У дадзеным выпадку мяне зацікавіў такі амерыканскі прадукт як Oxivir Wipes (або яго аналаг Аксівір 1 сурвэткі) ад кампаніі Diversey Inc.
У актыўных інгрэдыентах там паказана няшмат:
Перакіс вадароду 0.5%
Прасценька і густоўна. Але тым, хто захоча паўтарыць такі склад і прахарчаваць свае custom-ныя вільготныя сурвэткі скажу, што акрамя перакісу вадароду ў насычальным растворы прысутнічаюць яшчэ і:
Phosphoric acid (фосфарная кіслата - стабілізатар) 1-5%
2-Hydroxybenzoic Acid (саліцылавая кіслата) 0,1-1,5%
Навошта ўсе гэтыя "прымешкі" стане зразумела, калі дачытаеце да падзелу пра стабільнасць.
Акрамя складу хацелася б таксама нагадаць, што абвяшчае на згаданыя Oxivir. Нічога прынцыпова новага (адносна першай табліцы), але мне спадабаўся спектр дэзінфікаваных вірусаў.
Якія вірусы перакіс у сілах перамагчы
І не быў бы я сабой, калі б яшчэ раз не нагадаў пра экспазіцыю пры апрацоўцы. Як і раней (=як і заўсёды) рэкамендуецца рабіць так, каб пры праціранні вільготнымі сурвэткамі ўсе цвёрдыя, няпорыстыя паверхні заставаліся візуальна вільготнымі на працягу як мінімум 30 секунд (а лепш хвіліна!) для дэзактывацыі за ўсё і ўся (і гэтага вашага COVID-19 таксама).
Перакіс вадароду як хімікат
Вакол ды каля прайшліся, зараз прыйшоў час напісаць пра перакіс вадароду, з пункту гледжання хіміка. Балазе менавіта гэтае пытанне (а не тое, як пероксисома выглядае) часцей за ўсё цікавіць неспрактыкаванага карыстача, які вырашыў выкарыстоўваць H2O2 для сваіх мэт. Пачнём з трохмернай структуры (як яе бачу я):
Як структуру бачыць дзяўчынка Саша, якая баіцца што перакіс можа ўзарвацца (пра гэта ніжэй)
«бягучы пеўнік выгляд знізу»
Чысты пераксіду ўяўляе сабой празрыстую (з блакітнаватым адценнем для высокіх канцэнтрацый) вадкасць. Шчыльнасць разведзеных раствораў блізкая да шчыльнасці вады (1 г/см3), канцэнтраваныя больш шчыльныя (35% - 1,13 г/см3...70% - 1,29 г/см3 і г.д.). Па шчыльнасці (пры наяўнасці арэаметраў) можна дастаткова дакладна вызначыць канцэнтрацыю свайго раствора (інфармацыя з ).
Айчынны тэхнічны перакіс вадароду можа быць трох марак: А = канцэнтрацыя 30-40%, Б = 50-52%, У = 58-60%. Часта сустракаецца такое найменне як "пергідроль" (было калісьці нават выраз "пергидрольная бландынка"). Па сутнасці ж - усё тая ж "марка А", г.зн. раствор перакісу вадароду з канцэнтрацыяй каля 30%.
Рэмарка пра адбельванне. Раз ужо пра бландынак ўспомнілі, то можна адзначыць, што ў якасці які адбельвае складу для "опергидроливания" валасоў выкарыстоўвалі разведзены перакіс вадароду (2-10%) і нашатырны спірт. Цяпер гэта ўжо рэдка практыкуецца. Затое сустракаецца перакіснае адбельванне зубоў. Дарэчы, пабяленне скуры рук пасля кантакту з перакісам - гэта таксама своеасаблівае "опергидроливание", выкліканае тысячамі , г.зн. закаркаванняў капіляраў якія ўтварыліся пры раскладанні перакісу бурбалкамі кіслароду.
Медыцынскі тэхнічны перакіс становіцца, калі да перакісу канцэнтрацыяй 59-60% дадаюць абяссоленую ваду, разбаўляючы канцэнтрат да патрэбнага ўзроўню (3% на айчынных прасторах, 6% у ЗША).
Апроч шчыльнасці, важным параметрам з'яўляецца ўзровень pH. Пераксіду вадароду з'яўляецца слабой кіслатой. На малюнку ніжэй паказана залежнасць рн раствора перакісу вадароду ад масавай канцэнтрацыі:
Чым больш разведзены раствор, тым бліжэй яго рн да рн вады. Мінімальны рн (= самы кіслы) прыпадае на канцэнтрацыі 55-65% (марка У па айчыннай класіфікацыі).
Хоць тут змацуючы сэрца варта адзначыць, што рн нельга выкарыстоўваць для колькаснай адзнакі канцэнтрацыі па некалькіх чыннікам. Па-першае, практычна ўвесь сучасны перакіс атрымліваецца з дапамогай акіслення антрахінонаў. У гэтым працэсе ўтвараюцца кіслотныя пабочныя прадукты, якія могуць трапляць у гатовы перакіс. Г.зн. рн можа адрознівацца ад таго, які паказаны ў табліцы вышэй у залежнасці ад ступені чысціні H2O2. Звышчысты перакіс (напрыклад, якая ідзе для ракетнага паліва і пра якую я яшчэ скажу асобна) прымешак не ўтрымоўвае. Па-другое, у прадажную перакіс вадароду часта дадаюць кіслотныя стабілізатары (перакіс больш стабільная пры нізкіх рн), якія будуць "змазваць" паказанні. Ну і па-трэцяе, стабілізатары-хелаты (для звязвання прымешак металаў, пра іх падрабязней ніжэй) таксама могуць быць шчолачнымі ці кіслотнымі і ўплываць на рн выніковага раствора.
Лепшы спосаб вызначэння канцэнтрацыі - (). Методыка абсалютна тая ж, але толькі ўсе рэактывы, неабходныя для правядзення выпрабавання - вельмі даступныя. Неабходна канцэнтраваная серная кіслата (акумулятарны электраліт) і простая марганцоўка. Як крычаў калісьці Б. Гейтс “640 кб памяці хопіць усім!”, гэтак жа ўсклікну і я зараз “Тытраваць перакіс могуць усе!” :). Нягледзячы на тое, што інтуіцыя мне падказвае, што калі купляць перакіс вадароду ў аптэцы і не захоўваць яе дзесяцігоддзямі - то ваганні канцэнтрацыя наўрад ці перавысяць ± 1%, усё ж методыку праверкі выкажу, балазе рэактывы даступныя і алгарытм досыць просты.
Правяраем прадажную перакіс вадароду на вашывасць
Як нескладана здагадацца правяраць будзем з дапамогай тытравання. Методыка дазваляе дастаткова дакладна вызначаць канцэнтрацыі ад 0,25 да 50%.
Алгарытм праверкі наступны:
1. Рыхтуем 0,1N раствор перманганата калія. Для гэтага раствараецца 3,3 грама марганцоўкі ў 1 л вады. Раствор награваем да кіпення і кіпяцім 15 хвілін.
2. Адбіраем патрабаваны аб'ём доследнай перакісу (у залежнасці ад меркаванай канцэнтрацыі, г.зн. калі ў вас было 3%, чакаць што там раптам стала 50% - дурное):
Пераносім адабраны аб'ём у бутэлечку і ўзважваем на вагах (не забыўшыся націснуць кнопку Тара, каб не ўлічваць вагу самой бутэлькі)
3. Пераліваем наш узор у мерную колбу на 250 мл (або дзіцячую бутэлечку з маркіроўкай аб'ёму) і даліваем да пазнакі (“250”) дыстыляванай вадой. Змешваем.
4. У канічную колбу на 500 мл (="палітровы слоік") наліваем 250 мл дыстыляванай вады, дадаем 10 мл канцэнтраванай сернай кіслаты і 25 мл нашага раствора з п.3
5. Капаем па кроплях (пажадана з піпеткі, на якой нанесена маркіроўка аб'ёму) раствор 0,1N марганцоўкі ў наш паўлітровы слоік з п.4. Капнулі - перамяшалі, капнулі - перамяшалі. І так працягваем датуль, пакуль празрысты раствор не набудзе слаба ружовае адценне. У выніку рэакцыі перакіс раскладаецца з утварэннем кіслароду і вады, а марганец (VI) у марганцоўцы аднаўляецца да марганцу (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 +2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. Лічым канцэнтрацыю нашага перакісу: З H2O2 (мас.%) = [Аб'ём раствора марганцоўкі ў мл * 0,1 * 0,01701 * 1000] / [маса ўзору ў грамах, з п.2] PROFIT!!!
Вольныя развагі на тэму стабільнасці пры захоўванні
Перакіс вадароду лічыцца злучэннем нестабільным, якое схільна да самаадвольнага раскладання. Хуткасць раскладання павялічваецца з павышэннем тэмпературы, канцэнтрацыі і pH. Г.зн. увогуле працуе правіла:
…халодныя, разведзеныя, кіслыя растворы дэманструюць найлепшую стабільнасць…
Раскладанню спрыяюць: павышэнне тэмпературы (павелічэнне хуткасці ў 2,2 разы на кожныя 10 градусаў Цэльсія, а пры тэмпературы каля 150 градусаў канцэнтраты наогул лавінападобна раскладаюцца з выбухам), павелічэнне рн (асабліва пры рн> 6-8)
Рэмарка пра шкло: захоўваць у шкляных бутэльках можна толькі падкіслены перакіс, т.я. шкло мае ўласцівасць пры кантакце з чыстай вадой даваць шчолачнае асяроддзе, а значыць будзе спрыяць паскоранаму раскладанню.
Уплывае на хуткасць раскладання і наяўнасць прымешак (асабліва пераходных металаў, такіх як медзь, марганец, жалеза, срэбра, плаціна), уздзеянне ўльтрафіялету. Часцей за ўсё асноўная комплексная прычына - гэта рост рн і наяўнасць прымешак. У сярэднім, пры умовах 30% перакіс вадароду губляе прыкладна .
Для выдалення прымешак выкарыстоўваюць ультратонкае фільтраванне (выключэнне часціц) або хелаты (комплексаўтваральнікі), якія злучаюць іёны металаў. У якасці хелатаў могуць выкарыстоўвацца , калоідны або пірафасфат натрыю (25-250 мг / л), органофосфонаты, нітраты (+рэгулятары рн і інгібітары карозіі), фосфарную кіслату (+рэгулятар рн), сілікат натрыю (стабілізатар).
Уплыў ультрафіялету на хуткасць раскладання не так выяўлена, як для рн або тэмпературы, але таксама мае месца быць (гл. малюнак):
Відаць, што каэфіцыент малекулярнай экстынкцыі расце з памяншэннем даўжыні хвалі ўльтрафіялету.
Каэфіцыент малярнай экстынкцыі з'яўляецца характарыстыкай таго, наколькі моцна хімічнае рэчыва паглынае святло на зададзенай даўжыні хвалі.
Дарэчы, гэты працэс раскладання, ініцыяваны фатонамі завецца фатоліз:
Фатоліз (ён жа фотадысацыяцыя і фотараскладанне) уяўляе сабой хімічную рэакцыю, у якой хімічнае рэчыва (неарганічнае або арганічнае) расшчапляецца фатонамі пасля іх узаемадзеяння з малекулай-мішэнню. Выклікаць разлажэнне можа любы фатон з дастатковай энергіяй (больш высокай, чым энергія дысацыяцыі мэтавай сувязі). Эфект, аналагічны эфекту ўльтрафіялету могуць даваць таксама рэнтгенаўскія прамяні і γ-прамяні.
Што можна сказаць у цэлым. А тое, што перакіс варта захоўваць у непразрыстым кантэйнеры, а лепш наогул у бутэльках з карычневага шкла, якія блакуюць лішняе святло (нягледзячы на тое, што "паглынае"! = "адразу раскладаецца"). Побач з рэнтген-апаратам бутэлечку перакісу таксама трымаць не варта 🙂 Ну і ад такога вось (УР 203Ех (?):
... ад "” перакіс (ды і сябе каханага, калі ўжо шчыра) таксама трымаць трэба далей.
Важна, што апроч непразрыстасці, кантэйнер/бутэлька павінен быць з "перакісаўстойлівых" матэрыялаў, накшталт нержавеючай сталі або шкла (ну + некаторыя пластмасы і алюмініевыя сплавы). Для арыентоўкі можа спатрэбіцца таблічка (спатрэбіцца ў т.л. лекарам, якія збіраюцца апрацоўваць сваё абсталяванне):
Легенда таблічкі наступная: А - выдатная сумяшчальнасць, B - добрая сумяшчальнасць, нязначнае ўздзеянне (мікракарозія або змяненне колеру), С - слабая сумяшчальнасць (не рэкамендуецца для працяглага выкарыстання, магчымая страта трываласці і да т.п.), D- сумяшчальнасць адсутнічае (= выкарыстоўваць нельга). Прочырк азначае "інфармацыя адсутнічае". Лічбавыя індэксы: 1 - здавальняюча пры 22 ° C, 2 - здавальняюча пры 48 ° C, 3 - здавальняюча, пры выкарыстанні ў пракладках і ўшчыльненнях.
Тэхніка бяспекі пры рабоце з перакісам вадароду
Кожнаму хто дачытаў да гэтай часткі хутчэй за ўсё ясна, што перакіс - гэта моцны акісляльнік, а значыць яе вельмі неабходна захоўваць удалечыні ад лёгкаўзгаральных/гаручых рэчываў і аднаўляльнікаў. H2O2 як у чыстым, так і ў разведзеным выглядзе можа ўтвараць пры кантакце з арганічнымі злучэннямі. Улічваючы ўсё вышэй сказанае, можна напісаць так
Перакіс вадароду несумяшчальны з гаручымі матэрыяламі, любымі гаручымі вадкасцямі і металамі і іх солямі (у парадку зніжэння каталітычнага дзеяння) - осмій, паладый, плаціна, ірыдый, золата, срэбра, марганец, кобальт, медзь, свінец
Кажучы пра металічныя каталізатары раскладання нельга асобна не сказаць пра . Гэта не толькі самы шчыльны метал на Зямлі, ён яшчэ і лепшая ў свеце зброя для раскладання перакісу вадароду.
Эфект паскарэння раскладання перакісу вадароду для гэтага металу назіраецца ў колькасцях, якія нават не кожным аналітычным метадам магчыма выявіць – каб вельмі эфектыўна (х3-х5 разоў адносна перакісу без каталізатара) перакіс раскласці на кісларод і ваду патрэбен усяго толькі 1 грам осмію на 1000 тон пераксіду вадароду.
Рэмарка пра «выбухны характар»: (адразу хацеў напісаць “я-перакіс”, але пасаромеўся). У выпадку перакісу вадароду, сферычная дзяўчынка Саша, якой з гэтым перакісам даводзіцца працаваць, часцей за ўсё баіцца выбуху. І ў прынцыпе, у асцярогах Аляксандры ёсць разумны сэнс. Бо перакіс можа ўзарвацца па дзвюх прычынах. Па-першае ад таго, што ў герметычным кантэйнеры будзе працякаць паступовае разлажэнне H2O2, вылучэнне і назапашванне кіслароду. Ціск ўнутры кантэйнера будзе расці, расці і ў выніку БУМ! Па-другое ёсць верагоднасць таго, што пры кантакце перакісу вадароду з нейкімі рэчывамі адбудзецца адукацыя няўстойлівых пераксідных злучэнняў, якія могуць здэтанаваць ад удару, нагрэву і да т.п. У класным пяцітомніку з гэтай нагоды сказана гэтулькі, што я нават вырашыў гэта схаваць пад спойлер. Інфармацыя дастасавальная для канцэнтраванай перакісу вадароду> = 30% і <50%:
Абсалютная несумяшчальнасць
выбухае пры кантакце з: спірты+серная кіслата, ацэталь+воцатная кіслата+нагрэў, воцатная кіслата+N-гетэрацыклы (вышэй за 50 °C), араматычныя вуглевадароды+трыфторвоцатная кіслата, азелаінавая кіслата+серная кіслата (каля 45 °C), трэт-бутанол+ , карбаксільныя кіслоты (мурашыная, воцатная, вінная), дифенилдиселенид (вышэй 53 °C), 2-этоксиэтанол+поліакрыламідны гель+талуол+нагрэў, галій+саляная кіслата, сульфат жалеза (II)+азотная кіслата+карбоксиметилны (2-бутанон, 3-пентанон, циклопентанон, циклогексанон), азоцістыя падставы (аміяк, гідразін гідрат, диметилгидразин), арганічныя злучэнні (гліцэрына, воцатная кіслата, этанол, анілін, хінолін, цэлюлоза, вугальная пыл), арганічныя матэрыялы + (асабліва ў абмежаванай прасторы), вада + кіслародзмяшчальная арганіка (ацэтальдэгід, воцатная кіслата, ацэтон, этанол, фармальдэгід, мурашыная кіслата, метанол, прапанол, прапаналь), вінілацэтат, спірты + хларыд волава, аксід фосфару (V) , антыманіт, трисульфид мыш'яку, хлор+гідраксід калія+хлорсульфонавая кіслата, сульфід медзі, сульфід жалеза (II), мурашыная кіслата+арганічныя забруджванні, селенід вадароду, ды- і манаксід свінцу, сульфід свінцу (II), дыяксід марганца, аксід рту I), дысульфід малібдэна, ёдат натрыю, аксід ртуці (II)+ азотная кіслата, дыэтылавы эфір, этылацэтат, тиомочевина+воцатная кіслата
загараецца пры кантакце з: фурфурылавым спіртам, парашкападобныя металы (магній, цынк, жалеза, нікель), пілаванне
бурная рэакцыя з: ізапрапаксід алюмінію+солі цяжкіх металаў, драўняны вугаль, каменны вугаль, тэтрагідраалюмінат літыя, шчолачныя металы, метанол+фосфарная кіслата, ненасычаныя арганічныя злучэнні, хларыд волава (II), аксід кобальту, аксід жалеза, гідраксід свінцу, аксід
У прынцыпе, калі ставіцца да канцэнтраванага перакісу паважліва, і не камбінаваць з паказаным вышэй рэчывамі, то можна гадамі камфортна працаваць і нічога не баяцца. Але беражонага і бог беражэ, таму плаўна пераходзім да сродкаў індывідуальнай абароны.
СІЗ і ліквідацыя наступстваў
Ідэя напісання артыкула ўзнікла калі я вырашыў зрабіць нататку ў , прысвечаную пытанням бяспечнай працы з канцэнтраванымі растворамі H2O2. Балазе вельмі шматлікія чытачы набылі сабе каністры з пергідролем (на выпадак «у аптэцы нічога няма»/«да аптэкі не дойдзем») і нават паспелі з гарачкі атрымаць хімічныя апёкі. Таму большая частка напісанага ніжэй (ды і вышэй) адносіцца ў асноўным да раствораў з канцэнтрацыяй вышэй за 6%. Чым вышэй канцэнтрацыі - тым актуальней наяўнасць СИЗ.
Для бяспечнай працы, у якасці сродкаў індывідуальнай абароны ўсяго-то патрэбныя пальчаткі з поливинилхлорида/бутилкаучука, поліэтылену, поліэфірных і іншых пластыкаў для абароны скуры рук, акуляры ці ахоўныя маскі з празрыстых палімерных матэрыялаў для абароны вачэй. Калі ўтворацца аэразолі - дадаем да камплекта рэспіратар з супрацьаэразольнай абаронай (а лепш наогул вугальны ABEK фільтрапатрон з P3 абаронай). Пры працы са слабымі растворамі (up to 6%) дастаткова пальчатак.
На «дзівосных эфектах» спынюся падрабязней. Перакіс вадароду гэта ўмерана небяспечнае рэчыва, пры трапленні на скуру і ў вочы выклікае хімічныя апёкі. Шкодны пры ўдыханні і пападанні ўнутр. Глядзіце карцінку з SDS («Акісляльнік»-«Карадуе»-«Раздражняльнік»):
Каб не хадзіць вакол і каля - адразу і напішу аб тым, што рабіць, калі перакіс вадароду канцэнтрацыяй> 6% ўступіла ў кантакт з нейкім сферычным чалавекам без сродкаў індывідуальна абароны.
Пры кантакце са скурай - Сцерці сухой анучай, або тампонам змочаным спіртам. Затым неабходна прамываць пашкоджаную скуру багатай бруёй вады на працягу 10 хвілін.
Пры трапленні ў вочы - неадкладна прамыць шырока расчыненыя вочы, а таксама пад стагоддзямі слабой бруёй вады (або 2% растворам пітнай соды) не менш за 15 хвілін. Звернецца да ўрача-афтальмолага.
Пры праглынанні - багатае пітво (= простая вада літрамі), актываваны вугаль (1 таблетка на 10 кг вагі), солевае слабільнае (сульфат магнію). Не выклікаць ваніты (=прамыванне страўніка ТОЛЬКІ лекарам, з дапамогай зонда, і ніякіх звыклых ужо «два пальцы ў рот»). Не даваць што-небудзь праз рот чалавеку без прытомнасці.
Наогул праглынанне асабліва небяспечна, Бо пры раскладанні ў страўніку утворыцца вялікая колькасць газу (у 10 разоў больш за аб'ём 3% раствора), што прыводзіць да ўздуцці жывата і здушвання ўнутраных органаў. Для гэтага і патрэбен актываваны вугаль…
Калі з лячэннем наступстваў для арганізма ўсё больш-менш зразумела, то варта яшчэ пару слоў сказаць і пра ўтылізацыю лішняй/старой/разлітай па нявопытнасці перакісу вадароду.
… утылізацыя перакісу вадароду вырабляецца або а)развядзеннем вадой і злівам у каналізацыю, або б)раскладаннем з дапамогай каталізатараў (пірасульфіт натрыю і да т.п.), або в)разкладаннем нагрэвам (у т.л. кіпячэнне)
Як гэта ўсё выглядае на прыкладзе. Напрыклад у лабараторыі разліў я неспадзявана літр 30% перакісу вадароду. Нічога не выціраю, а засынаю вадкасць сумессю роўных колькасцяў (1:1:1) +пяску+ (="бентанітавы напаўняльнік для латкоў"). Затым гэтую сумесь змочваю вадой да адукацыі кашыцы, кашыцу шуфлікам збіраю ў кантэйнер, і пераношу ў вядро з вадой (запоўненыя дзве траціны). І ўжо ў вядро з вадой я паступова дадаю раствор пірасульфіту натрыю з 20% лішкам. Каб усю гэтую справу нейтралізаваць па рэакцыі:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Калі выконваць умовы задачы (літр 30% раствора) тое выходзіць што для нейтралізацыі трэба 838 грам пірасульфіту (з лішкам выходзіць кілаграм солі). Растваральнасць гэтага рэчыва ў вадзе ~ 650 г/л, г.зн. прыкладна паўтара літра канцэнтраванага раствора спатрэбіцца. Мараль такая - альбо не разлівайце пергидроль на падлогу, альбо разводзіце яго мацней, а то не набярэцеся нейтралізатараў 🙂
Пры пошуку магчымых замен пірасульфіту, Капітан Відавочна рэкамендуе выкарыстоўваць тыя рэагенты, якія пры рэакцыі з перакісам вадароду не даюць ахоўныя аб'ёмы газу. Гэта можа быць напрыклад сульфат жалеза (ІІ). Ён прадаецца ў гаспадарчых крамах і нават у Беларусі. Для нейтралізацыі H2O2 патрабуецца падкісленай сернай кіслатой раствор:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Можна выкарыстоўваць і ёдыд калію (таксама падкіслены сернай кіслатой):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Нагадаю, што ўсе развагі будуюцца на ўступных задачы (30% р-р), калі вы разлілі перакіс канцэнтрацыямі ніжэй (3-7%) то можна выкарыстоўваць і падкісленай сернай кіслатой перманганат калія. Калі кісларод там нават і вылучаецца, то дзякуючы нізкім канцэнтрацыям "навараціць спраў" ён не зможа пры ўсім жаданні.
Пра жука
А я не забыўся пра яго, роднага. Будзе ў якасці ўзнагароды тым, хто дачытаў чарговы мой longread. Не ведаю ці задумляўся 30 гадоў назад паважаны Аляксей JetHackers Стацэнка aka аб сваіх рэактыўных ранцах, але вось у мяне сапраўды нейкія такія думкі ўзнікалі. Асабліва, калі на VHS касеце даводзілася глядзець (а то і пераглядаць) светлую дыснэеўскую казку-фільм.” (у арыгінале сігнальшчыкам-ракетчык).
Сувязь тут наступная. Як я пісаў раней, перакіс вадароду высокіх канцэнтрацый (накшталт айчыннай маркі Ў) з высокай ступенню ачысткі (заўв. - т.зв. high-test peroxide або ) можа выкарыстоўвацца ў якасці паліва ў ракетах (і тарпедах). Прытым выкарыстоўвацца яна можа як у выглядзе акісляльніка ў двухкампанентных рухавіках (напрыклад, як замена вадкага кіслароду), так і ў выглядзе т.зв. манапаліва. У апошнім выпадку H2O2 запампоўваецца ў "камеру згарання", дзе раскладаецца на металічным каталізатары (любы з металаў, згаданых раней у артыкуле, напрыклад, срэбра ці плаціна) і пад ціскам, у выглядзе пары з тэмпературай каля 600 °C, выходзіць з сопла, ствараючы цягу.
Самае цікавае, што такая ж унутраная прылада (“камера згарання”, сопла і да т.п.) мае ўсярэдзіне свайго цяля невялікі жук з подсемейства жужаліц. ён завецца афіцыйна, але мне вось яго ўнутраная прылада (=карцінка ў пачатку артыкула) нагадвае агрэгат са згаданага вышэй фільма 1991 гады 🙂
Бамбардзірам жучок называецца таму як здольны больш-менш прыцэльна выстрэльваць з жалез у задняй частцы брушка кіпячай вадкасцю з непрыемным пахам.
Тэмпература выкіду можа дасягаць 100 градусаў па Цэльсіі, а хуткасць выкіду 10 м/с. Адзін стрэл доўжыцца ад 8 да 17 мс, і складаецца з 4-9 непасрэдна наступных адзін за адным імпульсаў. Каб не прыйшлося перамотваць у пачатак, паўтару тут малюнак (яна накшталт узята з часопіса з «аднайменнага» артыкула).
Жук прадукуе ўнутры сябе два "кампаненты ракетнага паліва" (г.зн. ён усё ж не "манатоплівы"). Моцны аднаўляльнік (выкарыстоўваўся раней як праявіцель у фатаграфіі). І моцны акісляльнік - перакіс вадароду. Пры пагрозе жук скарачае цягліцы, якія выштурхваюць два рэагента праз затамкавыя трубкі ў змяшальную камеру, утрымоўвальную ваду і сумесь ферментаў (пераксідаз) раскладальных перакіс. У спалучэнні, рэагенты даюць бурную экзатэрмічную рэакцыю, вадкасць закіпае і ператвараецца ў газ (= "анігіляцыя"). Увогуле, жук абварвае патэнцыйнага ворага бруёй кіпеню (але для першай касмічнай цягі відавочна нядосыць). Але… Прынамсі жука цалкам можна лічыць ілюстрацыяй да часткі Тэхніка бяспекі пры рабоце з перакісам вадароду. Мараль наступная:
%USERNAME%, не будзь як жук-бамбардзір, не змешвай без разумення перакіс з аднаўляльнікам! 🙂
Дадатак абт : «Відаць, зямны жук-бамбардзір стаў правобразам плазменнага жука са «Зорнага дэсанту». Вось у яго як раз імпульсу (не цягі!) хапае для развіцця першай касмічнай хуткасці, механізм выпрацаваўся падчас эвалюцыі і выкарыстоўваўся для закідвання спрэчка на арбіту з мэтай пашырэння арэала, а таксама спатрэбіўся ў якасці зброі супраць непаваротлівых крэйсераў суперніка».
Ну вось і пра жука расказаў і з перакісам разабраліся. На гэтым пакуль і спынімся.
Важна! Усё астатняе (у тым ліку абмеркаванне нататак, прамежкавыя чарнавікі і абсалютна ўсе мае публікацыі) - можна знайсці ў тэлеграм-канале . Падпісвайцеся і сачыце за анонсамі.
Наступны ў чарзе на разгляд - дихлоизоцианурат натрыю і "хлорныя таблеткі".
падзякі: аўтар выказвае глыбокую ўдзячнасць усім актыўным удзельнікам. кам'юніці LAB-66 - людзям якія актыўна фінансава падтрымліваюць наш "навукова-тэхнічны куток" (= тэлеграм-канал), наш чат (і экспертаў у ім, якія аказваюць кругласутачную (!!!) тэхпадтрымку), і канчатковага самога аўтара. За ўсё гэта дзякуй, хлопцы, ад !
«восьміевы каталізатар» для росту і развіцця згаданага вышэй кам'юніці: ===>
1. майстар кард 5536 0800 1174 5555
2. яндэкс грошы
3. вэб мані 650377296748
4. крыпта BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Стаць
Выкарыстаныя крыніцы
Шандала М.Г. Актуальныя пытанні агульнай дэзінфекталогіі. Выбраныя лекцыі. - М .: Медыцына, 2009. 112 с.
Lewis, RJ Sr. Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. 12th Edition. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., p. V4: 2434
Haynes, WM CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95th Edition. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, p. 4-67
WT Hess "Hydrogen Peroxide". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 13 (4th ed.). New York: Wiley. (1995). pp. 961-995.
CW Jones, JH Clark. Applications of Hydrogen Peroxide and Derivatives. Royal Society of Chemistry, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Applications of Transition-Metal Catalysts to Textile and Wood-Pulp Bleaching. Angewandte Chemie International Edition. 45 (2): 206-222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. The bombardier бровар і яго хімічнай explosion. Angewandte Chemie. 73: 1-7. (1961).
Jones, Craig W. Applications of hydrogen peroxide and its derivatives. Royal Society of Chemistry (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Hydrogen Peroxide. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., ed. Handbook of disinfectants and antiseptics. New York: M. Dekker. p. 161. (1996).
Rutala, WA; Weber, DJ Disinfection and Sterilization in Health Care Facilities: Што Clinicians неабходна здавацца. Clinical Infectious Diseases. 39 (5): 702-709. (2004).
Block, Seymour S., ed. Chapter 9: Peroxygen compounds. Disinfection, sterilization, and preservation (5th ed.). Philadelphia: Lea & Febiger. pp. 185-204. (2000).
O'Neil, MJ The Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry, 2013., p. 889
Larranaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawley's Condensed Chemical Dictionary 16th Edition. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Sittig, M. Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens, 1985. 2nd ed. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985., p. 510
Larranaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawley's Condensed Chemical Dictionary 16th Edition. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Зборнік найважнейшых афіцыйных матэрыялаў па пытаннях дэзінфекцыі, стэрылізацыі, дэзінсекцыі, дератизации: У 5 т. / Інфарм.-выд. цэнтр Дзяржкамсанэпіднагляду Рас. Федэрацыі, НДІ прафілакт. таксікалогіі і дэзінфекцыі; Пад агул. рэд. М. Г. Шандалы. - М .: ТАА «Рарог», 1994
І ледзь не забыўся, папярэджанне для несвядомых таварышаў 🙂
адмова: уся інфармацыя, выкладзеная ў артыкуле, прадстаўлена выключна з інфармацыйнымі мэтамі і не з'яўляецца прамым заклікам да дзеяння. Усе маніпуляцыі з хімічнымі рэактывамі і абсталяваннем вы праводзіце на свой страх і рызыку. Аўтар не нясе ніякай адказнасці за нядбайнае абыходжанне з агрэсіўнымі растворамі, непісьменнасць, адсутнасць базавых школьных ведаў і да т.п. Калі не адчуваеце ў сабе ўпэўненасці зразумець напісанае - папытаеце пракантраляваць вашы дзеянні сваяка/сябра/знаёмага які мае профільную адукацыю. І абавязкова выкарыстоўвайце СІЗ з максімальна дакладным выкананнем тэхнікі бяспекі.
Крыніца: habr.com