Temaen for denne note har længe været undervejs. Og selvom det er efter anmodning fra kanalens læsere, , ville jeg bare skrive om sikker brug af hydrogenperoxid, men endte med, af uforståelige (ja, præcist!) grunde, at skabe endnu en lang artikel. En blanding af popsci, raketbrændstof, "coronavirusdesinfektion" og permanganatometrisk titrering. Hvordan er det vigtigt man opbevarer hydrogenperoxid, hvilke beskyttelsesmidler der skal bruges ved arbejde og hvordan man redder sig ved forgiftninger – undersøger vi nedenfor.
p.s. Insekten på billedet kaldet faktisk “bombardier”. Og den er også et sted gemt blandt kemikalierne 🙂
dedikeret til "børn af peroxid"…
Vores bror, hydrogenperoxid, er blevet meget kær for os, åh hvor kær. Jeg tænker på dette hver gang jeg møder et spørgsmål som "flasken med hydrogenperoxid er sprunget. hvad skal man gøre?" Jeg møder det, forresten, ganske ofte 🙂
Det er ikke overraskende, at hydrogenperoxid (3% opløsning) er et af de yndede “folkelige” antiseptika i de post-sovjetiske rum. Det kan bruges til at rense sår, desinficere vand og endda dræbe coronavirus (siden for nylig). Men på trods af den tilsyneladende enkelhed og tilgængelighed er dette reagens ret ambivalent, som jeg senere vil fortælle om.
Lad os tage et kig på de biologiske “toppe” …
Det er nu trendy med alt, der har præfikset eco-: økologiske produkter, økologiske shampooer, økologiske ting. Som jeg forstår det, ønsker folk med disse adjektiver at adskille biologiske ting (dvs. dem, der findes i levende organismer fra starten) fra rent syntetiske ting (“hård kemi”). Så her er en lille introduktion, som jeg håber vil understrege økologiskheden af hydrogenperoxid og øge dets tillid blandt folkene 🙂
Så hvad er hydrogenperoxid? Det er den enkleste peroxidforbindelse, som indeholder to iltatomer (de er forbundet med en binding -O-O-). Hvor der er sådan en form for forbindelse, er der også ustabilitet, der er atomært oxygen, og stærke oxiderende egenskaber og alt, alt, alt. Men på trods af det barske atomære oxygen er brintperoxid til stede i mange levende organismer, inklusive mennesket. Det dannes i mikromængder under udførelsen af komplekse biokemiske processer og oxiderer proteiner, membranlipider og endda DNA (på grund af de dannede peroxidradikaler). Vores krop har i evolutionen lært at bekæmpe brintperoxid ret effektivt. Det gør den med hjælp fra enzymet superoxiddismutase, som nedbryder peroxiderede forbindelser til oxygen og brintperoxid, plus enzymet , som hurtigt omdanner peroxid til oxygen og vand.
Enzymer er vidunderlige i tredimensionelle modeller
Gemte dem i en spoiler. Jeg elsker at se på dem, men hvad nu hvis nogen ikke bryder sig om det…
For resten er det netop takket være katalasens virkning, som findes i vævene i vores krop, at blodet 'koger' ved behandling af sår (om sår vil der komme en særskilt bemærkning nedenfor).
Brintperoxid har også en vigtig 'beskyttelsesfunktion' inden i os. Mange levende organismer har en så interessant organelle (en struktur, der er nødvendig for at en levende celle fungerer) som . Disse strukturer er lipidblærer, hvor der findes et krystallignende kerne, der består af biologiske rørformede. Inde i kernen foregår forskellige biokemiske processer, hvorved der fra luftens oxygen og komplekse organiske forbindelser af lipidisk art dannes… brintperoxid!
Men her bliver det mest interessante, hvad denne brintperoxid bruges til. For eksempel i lever- og nyreceller anvendes den dannede H2O2 til at nedbryde og neutralisere de toksiner, der kommer ind i blodet. Acetaldehyd, som dannes ved metabolismen af alkoholholdige drikkevarer () - det er også vores små utrættelige arbejdsdyr peroxisomer og 'moder' brintperoxid’ fortjeneste.
For at alt ikke skal virke så rosenrødt med peroxider, nævnelse i tråden Jeg vil minde om strålingens virkemåde på levende væv. Molekylerne i biologiske væv absorberer strålingens energi og ioniseres, dvs. de overgår til en tilstand, der fremmer dannelsen af nye forbindelser (oftere end ikke helt unødvendige i kroppen). Ofte og enklest ioniseres vand, dets . I nærvær af ilt opstår der forskellige frie radikaler (f.eks. OH-) og peroxidforbindelser (især H2O2) under påvirkning af ioniserende stråling.
De dannede peroxider reagerer aktivt med kroppens kemiske forbindelser. Hvis vi f.eks. tager det ofte dannede superoxidanion (O2-) som eksempel, skal det bemærkes, at denne ion også dannes under normale forhold i en helt sund krop uden frie radikaler og i vores immunforsvar kunne ikke bekæmpe bakterielle infektioner. Det vil sige, at helt uden disse kan det ikke lade sig gøre — de følger biogene oxidationsreaktioner. Problemet opstår, når der bliver for mange af dem.
Netop for at bekæmpe "for mange" peroxidforbindelser er der opfundet sådanne ting som antioxidanter. De hæmmer oxidation af kompleks organik med dannelse af peroxid- og lignende frie radikaler og dermed reducerer niveauet af .
Oxidativt stress er en proces, hvor celler beskadiges som følge af oxidation (= der er for mange frie radikaler i kroppen)
Selvom disse forbindelser i virkeligheden ikke tilfører noget nyt til det, der allerede findes, dvs. "indre antioxidanter" — superoxiddismutase og katalase. Og generelt, ved forkert brug vil syntetiske antioxidanter ikke kun vise sig at være ineffektive, men kan endda forværre det oxidative stress.
Bemærkning om "peroxid og sår". På trods af at hydrogenperoxid er en hyppig gæst i hjemlige (og industrielle) førstehjælpskasser, er der data, der tyder på, at brugen af H2O2 hæmmer sårhelingen og forårsager dannelse af ar, fordi peroxid Den positive effekt opnås kun ved meget lave koncentrationer (0,03% opløsning, det betyder, at man skal fortynde 3% apoteksløsning 100 gange), og kun ved engangsbrug. For øvrigt er "corona ready" 0,5% opløsning også . Så som man siger, stol på det, men tjek det.
Brug af hydrogenperoxid i hverdagen og "mod coronavirus"
Hvis hydrogenperoxid endda kan omdanne ethanol i leveren til acetaldehyd, ville det være mærkeligt ikke at udnytte dens fantastiske oxidations-egenskaber i dagligdagen. De bruges i sådanne proportioner:
Halvdelen af al hydrogenperoxid, der produceres af den kemiske industri, bruges til blegning af cellulose og forskellige typer papir. Andenpladsen (20%) i efterspørgsel går til fremstilling af forskellige blegemidler baseret på uorganiske peroxider (natriumpercarbonat, natriumperborat osv.). Disse peroxider (ofte i kombination med for at sænke blegetemperaturen, da peroxosalte ikke fungerer ved temperaturer under 60 grader) bruges i forskellige "Persol" og lignende (man kan se mere ). Derefter følger blegning af stoffer og fibre (15%) og vandrensning (10%) med et lille efterslæb. Den resterende andel deles ligeligt mellem rent kemiske anvendelser og brugen af hydrogenperoxid til medicinske formål. Jeg vil fokusere mere på sidstnævnte, da pandemien for coronavirus sandsynligvis vil ændre tallene på diagrammet (hvis det ikke allerede er gjort).
Hydrogenperoxid bruges aktivt til sterilisering af forskellige overflader (inklusive kirurgiske instrumenter) og for nylig også i form af damp (den såkaldte — vaporized hydrogen peroxide) til sterilisering af lokaler. Nedenfor er et eksempel på en sådan dampgenerator til hydrogenperoxid. Et meget lovende område, som endnu ikke har nået de nationale hospitaler...
Generelt viser hydrogenperoxid høj effektivitet i desinfektionen mod et bredt spektrum af vira, bakterier, gær og bakteriesporer. Det er værd at bemærke, at der kan være tolerance (~modstand) mod komplekse mikroorganismer på grund af tilstedeværelsen af enzymer, der nedbryder hydrogenperoxid (de såkaldte peroxidaser, hvor katalase er et tilfælde). Dette er især karakteristisk for opløsninger med en koncentration under 1%. Men mod 3% og især 6–10% kan intet, hverken virus eller bakteriesporer, modstå.
Faktisk er hydrogenperoxid, sammen med ethyl og isopropylalkohol samt natriumhypoklorit, på listen over 'livsvigtige' nødantiseptika til desinfektion af overflader mod COVID-19. Men ikke kun mod COVID-19. I begyndelsen af den coronavirus-vaccination var vi sammen med læserne aktivt brugt anbefalingerne til valg af antiseptika fra . Anbefalingerne gælder generelt for coronavirus og specifikt for COVID-19. Så jeg anbefaler at downloade og udskrive artiklen (for dem der er interesseret i dette emne).
Vigtig tabel for den unge desinfektionsekspert
I den periode der er gået siden epidemien startede, har der ikke rigtig ændret sig noget angående de fungerende koncentrationer. Derimod har der været ændringer i de former, hvor hydrogenperoxid kan anvendes. Her vil jeg straks gerne nævne dokumentet med de anbefalede desinfektionsmidler. Jeg blev traditionelt interesseret i vådservietter (traditionelt, fordi jeg kan lide desinfektionsservietter; jeg har allerede arbejdet med natriumhypoklorit og er 100% tilfreds med dem). I dette tilfælde blev jeg interesseret i et amerikansk produkt kaldet (eller dets analog Oxivir 1 Wipes ) fra Diversey Inc. Der står ikke meget om aktive ingredienser:Hydrogen Peroxide 0.5%
Enkel og med stil. Men til dem der vil gentage denne sammensætning og gennembløde deres egne custom-vådservietter, vil jeg sige, at udover hydrogenperoxid indeholder gennemblødningsopløsningen også:
Phosphoric acid (phosphorsyre — stabilisator) 1–5%
2-Hydroxybenzoic Acid (salicylsyre) 0,1–1,5%
Formålet med alle disse 'forureninger' vil blive klart, når du når til afsnittet om stabilitet.
2-Hydroxybenzoesyre (salicylsyre) 0,1–1,5%
Hvorfor alle disse "impurities" bliver klart, når du læser til afsnittet om stabilitet.
Udover sammensætningen vil jeg også minde om, at der står om de nævnte Oxivir. Der er ikke noget principielt nyt (i forhold til den første tabel), men jeg kunne godt lide spektret af desinficerede vira.
Hvilke vira kan peroxid bekæmpe
Og jeg ville ikke være mig selv, hvis jeg ikke endnu en gang mindede om eksponering ved behandling. Som altid anbefales det at sørge for at ved at tørre med våde klude, at alle hårde, Ikke-porøse overflader forbliver visuelt fugtige i mindst 30 sekunder (eller bedre endnu et minut!) for at deaktivere alt og alle (og jeres COVID-19 også).
Hydrogenperoxid som kemikalie
Vi har været omkring emnet, nu er det tid til at skrive om hydrogenperoxid set fra en kemikers synspunkt. Heldigvis er dette spørgsmål (og ikke hvordan en peroxisom ser ud) ofte det, som den uerfarne bruger, der har besluttet at bruge H2O2 til deres behov, interesserer sig for. Lad os starte med den tredimensionelle struktur (som jeg ser den):
Hvordan en pige ved navn Sasha ser strukturen, som er bange for, at peroxidet kan eksplodere (mere om dette nedenfor)
«løbende høne set fra bunden»
Rent peroxid er en gennemsigtig (med en blålig tone for høje koncentrationer) væske. Densitet af fortyndede opløsninger er tæt på vandets densitet (1 g/cm3), koncentrerede opløsninger er mere tætte (35% — 1,13 g/cm3…70% — 1,29 g/cm3 osv.). Ved hjælp af aræometre kan man rimeligt præcist bestemme koncentrationen af ens opløsning (information fra ).
Dansk teknisk hydrogenperoxid kan findes i tre kvaliteter: A=konsistens 30–40%, B=50–52%, C=58–60%. Det er ofte benævnt som “perhydrol” (der var engang endda udtrykket «perhydrol-blondine»). I bund og grund er det samme som “kvalitet A”, dvs. opløsning af hydrogenperoxid med en koncentration på omkring 30%.
Kommentar vedrørende blegning. Da vi nævnte blondiner, kan vi bemærke, at der blev brugt en fortyndet hydrogenperoxidopløsning (2–10%) og ammoniak som blegemiddel til “perhydrol-blegning” af hår. Dette praksis ses nu sjældent. Men derimod findes der peroxidblegning af tænder. Forresten er blegning af hændernes hud efter kontakt med peroxid også en form for “perhydrol-blegning”, forårsaget af tusindvis af , dvs. blokeringer af kapillærer dannet ved nedbrydning af brintperoxid til bobler af ilt.
Brintperoxid bliver teknisk, når der tilsættes afsalte vand til brintperoxid med en koncentration på 59–60 %, hvilket fortyndes til den ønskede niveau (3 % på hjemmebane, 6 % i USA).
Udover densitet er pH-niveauet en vigtig parameter. Brintperoxid er en svag syre. På billedet nedenfor vises sammenhængen mellem pH i en brintperoxidløsning og dens massenhed:
Jo mere fortyndet løsningen er, jo tættere er dens pH på pH for vand. Den minimale pH (= den mest sure) findes ved koncentrationer på 55–65% (klasse B i den nationale klassifikation).
Selvom det er svært at nævne, kan pH ikke bruges til kvantitativ vurdering af koncentrationerne af flere grunde. For det første fremstilles næsten alle moderne brintperoxider ved oxidation af anthraquinoner. I denne proces dannes der syreholdige biprodukter, der kan findes i det færdige brintperoxid. Det vil sige, at pH kan variere fra det, der er angivet i tabellen ovenfor, afhængigt af graden af renhed af H2O2. Superren brintperoxid (f.eks. den, der bruges til raketbrændstof, som jeg vil omtale senere) indeholder ikke forureninger. For det andet tilsættes der ofte syrestabiliserende midler til kommercielt brintperoxid (brintperoxid er mere stabilt ved lave pH-værdier), som kan
Den bedste metode til at bestemme koncentrationen — (). Metoden er helt den samme, men alle reagenserne, der er nødvendige for at udføre testen, er let tilgængelige. Du har brug for koncentreret svovlsyre (akkumulator elektrolyt) og almindelig kaliumpermanganat. Som Bill Gates engang råbte: “640 KB hukommelse er nok til alle!”, vil jeg nu udbryde “Alle kan titrere brintperoxid!” :). Selvom min intuition fortæller mig, at hvis du køber brintperoxid på apoteket og ikke opbevarer det i årtier, vil koncentrationsvariationerne sjældent overskride ± 1%, vil jeg alligevel beskrive kontrolmetoden, da reagenserne er tilgængelige, og algoritmen er ret enkel.
Vi tjekker salgsbrintperoxid for kvalitet
Som det ikke er svært at gætte, vil vi kontrollere ved hjælp af titrering. Metoden gør det muligt at bestemme koncentrationer fra 0,25 til 50% med rimelig præcision.
Kontrolalgoritmen er som følger:
1. Forbered en 0,1N opløsning af kaliumpermanganat. Opløs 3,3 gram kaliumpermanganat i 1 liter vand. Varm opløsningen op til kogepunktet og kog i 15 minutter.
2. Tag den nødvendige mængde af den undersøgte brintperoxid (afhængigt af den forventede koncentration, dvs. hvis du havde 3%, er det dumt at forvente, at den pludselig er 50%):
Overfør den udtagne mængde til en flaske og vej den på en vægt (husk at trykke på Tare-knappen for ikke at tage hensyn til flaskens vægt)
3. Hæld vores prøve i en målekolbe på 250 ml (eller en børneflaske med volumenmærkning) og fyld op til mærket (“250”) med destilleret vand. Rør rundt.
4. I en konisk kolbe på 500 ml (”halv-liters krukke”) hælder du 250 ml destilleret vand, tilsætter 10 ml koncentreret svovlsyre og 25 ml af vores opløsning fra punkt 3.
5. Dråbe for dråbe (helst fra en pipette, der har volumenmærkning) hælder vi 0,1N kaliumpermanganatopløsning i vores halv-liters krukke fra punkt 4. Dråbte — rørte rundt, dråbte — rørte rundt. Og sådan fortsætter vi, indtil den klare opløsning får en svag lyserød farvetone. Som et resultat af reaktionen nedbrydes brintperoxid til oxygen og vand, og mangan (VI) i kaliumpermanganat reduceres til mangan (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. Beregn koncentrationen af vores brintperoxid: C H2O2 (masseprocent) = [Volumen af kaliumpermanganatløsning i ml * 0,1 * 0,01701 * 1000] / [prøvevægt i gram, fra punkt 2]
PROFIT!!!
Frie overvejelser om stabilitet ved opbevaring
Hydrogen peroxide is considered an unstable compound that is prone to spontaneous decomposition. The rate of decomposition increases with temperature, concentration, and pH. In general, the rule is:
…cold, diluted, acidic solutions demonstrate the best stability…
Decomposition is facilitated by: an increase in temperature (the rate increases by 2.2 times for every 10 degrees Celsius, and at temperatures around 150 degrees, concentrates can actually decompose explosively), an increase in pH (especially at pH > 6–8)
Note about glass: only acidified hydrogen peroxide can be stored in glass bottles, as glass tends to create an alkaline environment upon contact with pure water, thus promoting accelerated decomposition.
The presence of impurities (especially transition metals such as copper, manganese, iron, silver, platinum) and exposure to ultraviolet light also affect the rate of decomposition. Most commonly, the main complex reason is the increase in pH and the presence of impurities. On average, under conditions, 30% hydrogen peroxide loses about .
To remove impurities, ultra-fine filtration (removing particles) or chelates (complexing agents) that bind metal ions are used. Possible chelates include , colloidal or sodium pyrophosphate (25–250 mg/l), organophosphonates, nitrates (+pH regulators and corrosion inhibitors), phosphoric acid (+pH regulator), sodium silicate (stabilizer).
The influence of ultraviolet light on the rate of decomposition is not as pronounced as for pH or temperature, but it does exist (see the picture):
It is evident that the molar extinction coefficient increases as the wavelength of ultraviolet light decreases.
The molar extinction coefficient characterizes how strongly a chemical substance absorbs light at a given wavelength.
By the way, this decomposition process initiated by photons is called photolysis:
Fotolyse (også kendt som fotodissociation og fotospaltning) er en kemisk reaktion, hvor et kemisk stof (uorganisk eller organisk) nedbrydes af fotoner efter deres interaktion med et mål-molekyle. Nedbrydningen kan udløses af enhver photon med tilstrækkelig energi (højere end energien af dissociationsbåndet). Effekter, der ligner effekten af ultraviolet lys, kan også opnås med røntgenstråler og γ-stråler.
Generelt kan man sige, at peroxid bør opbevares i en uigennemsigtig beholder, helst i flasker af brunt glas, der blokerer for overskydende lys (selvom "absorberer" != "nedbrydes straks"). Flasken med peroxid bør heller ikke opbevares tæt på røntgenapparater 🙂 Og fra sådan noget (UR 203Ex (?):
… fra "” peroxid (og måske også sig selv, for at være helt ærlig) bør man også holde sig væk fra.
Det er vigtigt, at udover uigennemsigtighed, skal beholderen/flasken være lavet af "peroxide-resistente" materialer, som rustfrit stål eller glas (og nogle plasttyper og aluminiumslegeringer). For orientering kan en tabel være nyttig (især for læger, der planlægger at desinficere deres udstyr):
Legenden til tabellen er som følger: A — fremragende kompatibilitet, B — god kompatibilitet, ubetydelig påvirkning (mikrokorrosion eller farveændring), C — svag kompatibilitet (ikke anbefalet til langvarig brug, mulig styrketab mv.), D — kompatibilitet er fraværende (=må ikke anvendes). En streg betyder “information mangler”. Digitale indekser: 1 — tilfredsstillende ved 22° C, 2 — tilfredsstillende ved 48° C, 3 — tilfredsstillende ved brug i pakninger og tætningsmaterialer.
Sikkerhedsteknik ved arbejde med hydrogenperoxid
For enhver, der er nået til dette afsnit, er det sandsynligvis klart, at peroxid er en stærk oxidator, og derfor er det yderst nødvendigt at opbevare det væk fra letantændelige/brændbare stoffer og reduktorer. H2O2, både i ren og fortykket form, kan danne ved kontakt med organiske forbindelser. I lyset af det ovenstående kan man skrive sådan.
Peroxid er uforenelig med brændbare materialer, alle brændbare væsker og metaller samt deres salte (i rækkefølge efter katalytisk virkning) — osmium, palladium, platin, iridium, guld, sølv, mangan, kobolt, kobber, bly
Når man taler om metalliske katalysatorer til nedbrydning, kan man ikke undgå at nævne . Det er ikke kun den tætteste metal på Jorden, men også det bedste våben i verden til nedbrydning af peroxid.
Effekten af at fremskynde nedbrydningen af peroxid observeres i mængder, som ikke engang kan detekteres med alle analytiske metoder — for at nedbryde peroxid til ilt og vand effektivt (3-5 gange i forhold til peroxid uden katalysator) kræves der kun 1 gram osmium per 1000 tons hydrogenperoxid.
Bemærkning om ‘eksplosiv karakter’: (jeg ville straks skrive “jeg-peroxid”, men tøvede). I tilfælde af hydrogenperoxid er den kugleformede pige Sacha, som arbejder med dette peroxid, ofte bange for eksplosioner. Og i princippet er der fornuft bag Alexandras frygt. For peroxid kan eksplodere af to grunde. For det første fordi der i en hermetisk beholder vil ske en gradvis nedbrydning af H2O2, hvorved ilt frigives og ophobes. Trykket inde i beholderen vil stige, stige og til sidst BANG! For det andet er der en risiko for, at peroxid reagerer med visse stoffer og danner ustabile peroxidforbindelser, som kan detonere ved stød, opvarmning osv. I den fantastiske fem-bindsværk er der sagt så meget om dette, at jeg endda besluttede at skjule det under en spoiler. Oplysningerne gælder for koncentreret hydrogenperoxid >= 30% og <50%:
Absolut uforenelighed
eksploderer ved kontakt med: alkoholet + svovlsyre, acetaldehyd + eddikesyre + opvarmning, eddikesyre + N-heterocyklus (over 50 °C), aromatiske kulbrinter + trifluoreddikesyre, azelainsyre + svovlsyre (omkring 45 °C), tert-butanol + svovlsyre, carboxylsyrer (formsyre, eddikesyre, vinsyre), difenyl-diselenid (over 53 °C), 2-ethoxyetanol + polyakrylamidgel + toluol + opvarmning, gallium + saltsyre, jern(II) sulfat + salpetersyre + carboxymethylcellulose, salpetersyre + ketoner (2-butanon, 3-pentanon, cyklopentanon, cyklohexanon), nitrogenholdige baser (ammoniak, hydrazinhydrat, dimethylhydrazin), organiske forbindelser (glycerin, eddikesyre, ethanol, anilin, quinolin, cellulosa, kuldust), organiske materialer + svovlsyre (især på begrænset plads), vand + iltholdig organik (acetaldehyd, eddikesyre, acetone, ethanol, formaldehyd, formsyre, methanol, propanol, propanal), vinylacetat, alkoholer + tin(II) klorid, fosfor(V)oxid, fosfor, salpetersyre, antimonsulfid, trisulfid af arsen, klor + kaliumhydroxid + klorsulfonsyre, kobbersulfid, jernsulfid (II), formsyre + organiske forureninger, hydrogenselenid, bly(II) di- og monoxid, bly(II)sulfid, mangan(IV)oxid, kviksølv(I)oxid, molybdendisulfid, natriumiodat, kviksølv(II)oxid + salpetersyre, dietylether, ethylacetat, thiourea + eddikesyre
antændes ved kontakt med: furfurylalkohol, pulverformede metaller (magnesium, zink, jern, nikkel), træflis
voldsom reaktion med: isopropoxy aluminium + tunge metalsalte, trækuls, stenkul, tetragydroaluminat af lithium, alkalimetaller, methanol + fosforsyre, umættede organiske forbindelser, tin(II)klorid, koboltoxid, jernoxid, blyhydroxid, nikkeloxid
I princippet kan man, hvis man behandler koncentreret hydrogenperoxid med respekt og ikke kombinerer det med de nævnte stoffer, arbejde sikkert i mange år uden problemer. Men det er bedre at være forsigtig, så lad os nu gå videre til personlige værnemidler.
PVU og håndtering af konsekvenser
Idéen til at skrive artiklen opstod, da jeg besluttede mig for at lave en note i , der handler om sikker anvendelse af koncentrerede H2O2-løsninger. Heldigvis har mange læsere anskaffet sig kanister med perhydrol (i tilfælde af «apoteket har intet»/«vi når ikke til apoteket») og har endda fået kemiske forbrændinger i hast. Derfor vedrører størstedelen af det, der er skrevet nedenfor (og ovenfor), hovedsageligt løsninger med en koncentration over 6%. Jo højere koncentrationen er, desto mere relevant er det at have personlige værnemidler.
For sikker arbejde kræves der kun handsker lavet af polyvinylklorid/butylgummi, polyethylen, polyester og andre plasttyper til beskyttelse af hænderne, briller eller beskyttelsesmasker lavet af klare polymerkombinationer til beskyttelse af øjnene. Hvis der dannes aerosoler, tilføjer vi en respirator med mod-aerosolbeskyttelse til udstyret (eller endnu bedre en kulstof ABEK filterpatron med P3 beskyttelse). Ved arbejde med svage løsninger (op til 6%) er det tilstrækkeligt med handsker.
Jeg vil uddybe de "skadelige virkninger". Hydrogenperoxid er et moderat farligt stof, der ved kontakt med hud og øjne forårsager kemiske forbrændinger. Det er skadelig ved indånding og indtagelse. Se billedet fra SDS ("Oxidationsmiddel" - "Ætsende" - "Irriterende"):
For ikke at gå rundt om den varme grød - jeg vil straks skrive, hvad man skal gøre, hvis hydrogenperoxid med en koncentration over 6% har været i kontakt med en eller anden rund person uden personlige værnemidler.
Ved ved kontakt med huden — tørre af med en tør klud eller en vatpind dyppet i alkohol. Derefter skal den beskadigede hud skylles grundigt med strøm af vand i 10 minutter.
Ved ved kontakt med øjnene — straks skylle de vidt åbnede øjne samt under øjenlågene med en svag strøm af vand (eller 2% opløsning af natron) i mindst 15 minutter. Besøg en øjenlæge.
Ved indtagelse — rigeligt drikke (dvs. almindeligt vand i liter), aktivt kul (1 tablet pr. 10 kg vægt), saltvand (magnesiumsulfat). Fremkald ikke opkastning (= maveskylning KUN af en læge ved hjælp af et sonde, og ingen sædvanlige „to fingre i munden“). Giv ikke noget gennem munden til bevidstløse personer.
Generelt er indtagelse særlig farligt, da der nedbrydning i maven producerer en stor mængde gas (10 gange volumen af 3% opløsning), hvilket fører til oppustethed og tryk på de indre organer. Det er derfor, aktiveret kul er nødvendigt…
Hvis behandlingen af konsekvenserne for kroppen er mere eller mindre forståelig, så skal der også siges et par ord om bortskaffelse af overskydende/gammel/udgydt brintoverilte på grund af uerfarenhed.
… bortskaffelse af brintoverilte sker enten a) ved fortynding med vand og afløb i kloakken, eller b) ved nedbrydning med hjælp af katalysatorer (natriumpyrosulfite osv.), eller c) ved opvarmning (inklusive kogning)
Hvordan det hele ser ud i praksis. For eksempel, i laboratoriet spildte jeg ved et uheld en liter 30% brintoverilte. Jeg tørrer ikke noget op, men hælder væsken med en blanding af lige mængder (1:1:1) +sand+ (=”bentonitfyldstof til kattebakker”). Derefter fugter jeg denne blanding med vand, indtil den bliver til en pasta, som jeg samler op med en spade i en beholder og overfører til en spand med vand (fyldt to tredjedele). Og i spanden med vand tilsætter jeg gradvist en opløsning af natriumpyrosulfite med 20% overskud. For at neutralisere alt dette ifølge reaktionen:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Hvis jeg overholder opgavens betingelser (en liter 30% opløsning), viser det sig, at der skal bruges 838 gram natriumpyrosulfite (med overskud bliver det en kilogram salt). Opløseligheden af dette stof i vand er ~ 650 g/l, dvs. omtrent halvanden liter koncentreret opløsning vil være nødvendigt. Moralen er – enten spild ikke perhydrol på gulvet, eller fortynd det stærkere, for så får du ikke nok neutralisatorer 🙂
Når man leder efter mulige alternativer til natriumpyrosulfite, anbefaler Kapitain Åbenbaring at bruge de reagenser, som ved reaktion med brintoverilte ikke producerer enorme mængder gas. Det kan f.eks. være jernsulfat (II). Det sælges i byggemarkeder og selv i RB. For at neutralisere H2O2 kræves en sur opløsning med svovlsyre:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Man kan også bruge kaliumiodid (også syrnet med svovlsyre):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Jeg minder om, at alle overvejelser er baseret på opgaveindtastninger (30% opløsning). Hvis du har fortyndet brintperoxid til lavere koncentrationer (3–7%), kan du også bruge kaliumpermanganat, der er acidificeret med svovlsyre. Selvom ilt måske frigives her, så vil det på grund af de lave koncentrationer ikke kunne skabe “problemer”, uanset hvor meget det ville ønsker det.
Om billen
Og jeg har ikke glemt ham, min kære ven. Han vil være en belønning til dem, der har læst mit longread. Jeg ved ikke, om den ærede Alexey JetHackers Statsenko aka tænkte over sine jetpacks for 30 år siden, men jeg har bestemt haft nogle sådanne tanker. Især når jeg måtte se (eller gense) den lysende Disney-eventyrfilm “” (på originalsprog Rocketeer).
). Her er forbindelsen. Som jeg tidligere har skrevet, kan brintperoxid i høje koncentrationer (som den indenlandske mærke B) med høj renhed (bemærk — såkaldt high-test peroxide eller ) bruges som brændstof i raketter (og torpedoer). Det kan anvendes både som oxidator i to-komponent motorer (for eksempel som erstatning for flydende ilt) og i form af såkaldt monobrændstof. I sidstnævnte tilfælde pumpes H2O2 ind i “forbrændingskammeret”, hvor det nedbrydes på en metal katalysator (enhver af de metaller, der tidligere blev nævnt i artiklen, for eksempel sølv eller platin) og under tryk, i form af damp med en temperatur på ca. 600 °C, forlader det dyse, hvilket skaber fremdrift.
Det mest interessante er, at et sådant indre apparat (“forbrændingskammer”, dyser osv.) findes inde i en lille bille fra underfamilien af malkebiller. som den officielt kaldes, minder mig nu om dens indre struktur (=billedet i begyndelsen af artiklen) om en enhed fra den nævnte film fra 1991 🙂
Bombardierbiller kaldes således, fordi de kan skyde en kogende væske med en ubehagelig lugt fra jern i den bageste del af deres bug mere eller mindre præcist.
Udsendelsestemperaturen kan nå 100 grader Celsius, og udstødningens hastighed er 10 m/s. En skud varer fra 8 til 17 ms og består af 4–9 umiddelbart efter hinanden følgende impulser. For ikke at skulle spole tilbage til starten, gentager jeg her billedet (det ser ud til at være taget fra tidsskriftet fra «denne» artikel).
Bugen producerer to "komponenter af raketbrændstof" (dvs. den er ikke "monotank" alligevel). En stærk reducent — (blev tidligere brugt som udvikler i fotografering). Og en stærk oxidant — hydrogenperoxid. Ved trussel trækker bugen musklerne sammen, som presser de to reagenser gennem ventilrør ind i et blandekammer, der indeholder vand og en blanding af enzymer (peroxidaser), der nedbryder hydrogenperoxid. I kombination giver reagenserne en voldsom eksoterm reaktion, væsken koger og forvandles til gas (= "annihilering"). Generelt koger bugen en potentiel fjende med en stråle af damp (men det er åbenlyst ikke nok til den første rumfart). Men… I det mindste kan vi betragte bugen som en illustration til afsnittet Sikkerhedsteknik ved arbejde med hydrogenperoxid. Moralen er følgende:
%USERNAME%, vær ikke som bombardérbugen, bland ikke uden forståelse hydrogenperoxid med reducenten! 🙂
Supplement omt : "Det ser ud til, at den jordiske bombardérbug er blevet forbilledet for plasmabugen i 'Starship Troopers'. Den har lige præcis det momentum (ikke thrust!), der er nødvendigt for at nå den første rumhastighed, mekanismen har udviklet sig gennem evolutionen og blev brugt til at sende sporer i kredsløb med det formål at udvide habitat, og var også nyttig som våben mod de klodsede fjendens krydsere"
Sådan, nu har jeg fortalt om bugen og fået styr på hydrogenperoxidet. Det er her, vi stopper for nu.
Vigtigt! Alt det andet (herunder diskussionen af noter, midlertidige udkast og absolut alle mine publikationer) kan findes på Telegram-kanalen . Tilmeld dig og hold dig opdateret med annonceringer.
Næste på dagsordenen til overvejelse — natriumdichloroisocyanurat og "klortabletter".
Taknemmelighed: forfatteren udtrykker sin dybe taknemmelighed til alle aktive deltagere i LAB-66-fællesskabet — folk, der aktivt støtter vores "videnskabelige og tekniske hjørne" (= Telegram-kanalen), vores chat (og eksperterne i den, der yder døgnsupport), og selve forfatteren. Tak for det, folkens, fra !
"osmiumkatalysator" for vækst og udvikling af det nævnte fællesskab: ===>
1. MasterCard 5536 0800 1174 5555
2. Yandex Money
3. Webmoney 650377296748
4. Kryptovaluta BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Bliv
Anvendte kilder
Shandala M.G. Aktuelle emner inden for generel desinfektion. Udsøgte forelæsninger. — M.: Medicin, 2009. 112 s.
Lewis, R.J. Sr. Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials. 12. udgave. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., p. V4: 2434
Haynes, W.M. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95. udgave. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, p. 4-67
W.T. Hess «Hydrogen Peroxide». Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 13 (4. udg.). New York: Wiley. (1995). pp. 961–995.
C. W. Jones, J. H. Clark. Anvendelser af hydrogenperoxid og dets derivater. Royal Society of Chemistry, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Anvendelser af overgangsmetalkatalysatorer til tekstil- og papirblegning. Angewandte Chemie International Edition. 45 (2): 206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. Bombardierbillen og dens kemiske eksplosion. Angewandte Chemie. 73: 1–7. (1961).
Jones, Craig W. Anvendelser af hydrogenperoxid og dets derivater. Royal Society of Chemistry (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Hydrogen Peroxide. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., red. Handbook of disinfectants and antiseptics. New York: M. Dekker. p. 161. (1996).
Rutala, W. A.; Weber, D. J. Desinfektion og sterilisering i sundhedsfaciliteter: hvad klinikere skal vide. Clinical Infectious Diseases. 39 (5): 702–709. (2004).
Block, Seymour S., red. Kapitel 9: Peroxygenforbindelser. Desinfektion, sterilisering og bevaring (5. udg.). Philadelphia: Lea & Febiger. pp. 185–204. (2000).
O’Neil, M.J. The Merck Index — En encyklopædi over kemikalier, lægemidler og biologiske stoffer. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry, 2013., p. 889
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Hawley’s Condensed Chemical Dictionary 16. udgave. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Sittig, M. Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens, 1985. 2. udg. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985., p. 510
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Hawley’s Condensed Chemical Dictionary 16. udgave. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Samlings vigtige officielle materialer vedrørende desinfektion, sterilisering, desinfektion, deratisering: I 5 bind. / Informationsudgivelsescentrum for Ros. Federation, Institut for profylaktisk toksikologi og desinfektion; Under redaktion af M. G. Shandala. — M.: TОО «Рарогъ», 1994
Og jeg glemte næsten, en advarsel til uansvarlige kammerater 🙂
Ansvarsfraskrivelse: alle oplysninger i artiklen er udelukkende til informationsformål og udgør ikke en direkte opfordring til handling. Alle håndteringer med kemiske reagenser og udstyr udfører du på egen risiko. Forfatteren påtager sig intet ansvar for forsømmelig håndtering af aggressive opløsninger, uvidenhed, mangel på grundlæggende skoleviden osv. Hvis du ikke føler dig i stand til at forstå det skrevne — bed en slægtning/ven/kendte med relevant uddannelse om at tilse dine handlinger. Og husk at bruge PPE med den største nøjagtighed i henhold til sikkerhedsteknikkerne.
Kilde: habr.com
