Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete

El tema de esta nota se viene gestando desde hace tiempo. Y aunque a pedido de los lectores del canal LAB-66, solo quería escribir sobre el trabajo seguro con peróxido de hidrógeno, pero al final, por razones que no entiendo (¡sí!), terminé con otra lectura larga. Una mezcla de popsci, combustible para cohetes, "desinfección por coronavirus" y titulación permanganométrica. Cómo correctamente almacene peróxido de hidrógeno, qué equipo de protección usar durante el trabajo y cómo escapar en caso de envenenamiento: estamos mirando debajo del corte.
PD: el escarabajo de la imagen en realidad se llama "anotador". Y también estaba en algún lugar perdido entre los químicos 🙂

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete

Dedicado a los "Hijos del Peróxido"...

Nuestro hermano se enamoró del peróxido de hidrógeno, ay, cómo se enamoró. Pienso en esto cada vez que veo una pregunta como “la botella de agua oxigenada está inflada. ¿qué hacer?" Por cierto, me encuentro bastante a menudo 🙂

No es sorprendente que en el espacio postsoviético, el peróxido de hidrógeno (solución al 3%) sea uno de los antisépticos "populares" favoritos. Y vierta sobre la herida, y desinfecte el agua, y destruya el coronavirus (recientemente). Pero a pesar de la aparente simplicidad y accesibilidad, el reactivo es bastante ambiguo, lo cual discutiré más adelante.

Habiendo caminado a lo largo de los "tops" biológicos ...

Ahora todo lo que lleva el prefijo eco- está de moda: productos ecológicos, champús ecológicos, cosas ecológicas. Según tengo entendido, la gente quiere usar estos adjetivos para distinguir las cosas biogénicas (es decir, las que se encuentran inicialmente en los organismos vivos) de las cosas puramente sintéticas ("química dura"). Por lo tanto, al principio, una pequeña introducción, que espero enfatice el respeto por el medio ambiente del peróxido de hidrógeno y le agregue confianza entre las masas 🙂

Entonces, ¿qué es el peróxido de hidrógeno? Este protozoos compuesto de peróxido, que tiene en su composición dos átomos de oxígeno a la vez (están conectados por un enlace -OO-). Donde hay tal tipo de conexión, hay inestabilidad para ti, hay oxígeno atómico y fuertes propiedades oxidantes, y todo. Pero a pesar de la gravedad del oxígeno atómico, el peróxido de hidrógeno está presente en muchos organismos vivos, incluido. y en el hombre. Se forma en microcantidades durante el curso de procesos bioquímicos complejos y oxida proteínas, lípidos de membrana e incluso ADN (debido a los radicales peróxido resultantes). Nuestro cuerpo en el proceso de evolución ha aprendido a lidiar con el peróxido de manera bastante efectiva. Lo hace con la ayuda de la enzima superóxido dismutasa, que destruye los compuestos de peróxido en oxígeno y peróxido de hidrógeno, además de la enzima catalasa cuyo peróxido para uno o dos se convertirá en oxígeno y agua.

Las enzimas son hermosas en modelos XNUMXD
Escondido debajo del spoiler. Me gusta mirarlos, pero de repente a alguien no le gusta ...
Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete

Por cierto, es gracias a la acción de la catalasa, que está presente en los tejidos de nuestro cuerpo, que la sangre "hierve" durante el tratamiento de heridas (habrá un comentario por separado sobre las heridas a continuación).

El peróxido de hidrógeno también tiene una importante “función protectora” dentro de nosotros. Muchos organismos vivos tienen un orgánulo tan interesante (la estructura necesaria para el funcionamiento de una célula viva) como peroxisoma. Estas estructuras son vesículas lipídicas en cuyo interior existe un núcleo cristalino, formado por túbulos biológicos”microrreactores". ¡Varios procesos bioquímicos tienen lugar dentro del núcleo, como resultado de lo cual se forma peróxido de hidrógeno a partir del oxígeno atmosférico y compuestos orgánicos complejos de naturaleza lipídica!

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
Pero lo más interesante aquí es para qué se usa este peróxido. Por ejemplo, en las células del hígado y los riñones, el H2O2 resultante destruye y neutraliza las toxinas que ingresan a la sangre. Acetaldehído, que se forma durante el metabolismo de las bebidas alcohólicas (y quien es el responsable de la resaca) - este es también el mérito de nuestros pequeños trabajadores incansables de peroxisomas, y la "madre" del peróxido de hidrógeno.

Para que no todo parezca tan color de rosa con los peróxidos, de repente Permítame recordarle el mecanismo de acción de la radiación sobre el tejido vivo. Las moléculas de los tejidos biológicos absorben la energía de la radiación y se ionizan, es decir, entrar en un estado propicio para la formación de nuevos compuestos (la mayoría de las veces completamente innecesarios dentro del cuerpo). El agua se ioniza más a menudo y más fácilmente, ocurre radiólisis. En presencia de oxígeno, bajo la influencia de la radiación ionizante, surgen varios radicales libres (OH- y otros similares) y compuestos de peróxido (H2O2 en particular).

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
Los peróxidos resultantes interactúan activamente con los compuestos químicos del cuerpo. Aunque si tomamos como ejemplo el anión superóxido (O2-) que a veces se forma durante la radiólisis, entonces vale la pena decir que este ión también se forma en condiciones normales, en un organismo absolutamente sano, sin radicales libres. neutrófilos и macrófagos nuestra inmunidad no pudo destruir las infecciones bacterianas. Aquellos. completamente sin estos radicales libres de ninguna manera es imposible: acompañan a las reacciones de oxidación biogénicas. El problema surge cuando hay demasiados.

Es para combatir “demasiados” compuestos de peróxido que el hombre inventó cosas como los antioxidantes. Inhiben la oxidación de compuestos orgánicos complejos con formación de peróxidos, etc. radicales libres y por lo tanto reducir el nivel de estrés oxidativo.

El estrés oxidativo es el proceso de daño celular debido a la oxidación (= demasiados radicales libres en el cuerpo)

Aunque, de hecho, estos compuestos no aportan nada nuevo a lo que ya está disponible, es decir. "antioxidantes internos" - superóxido dismutasa y catalasa. Y en general, si se usan incorrectamente, los antioxidantes sintéticos no solo no ayudarán, sino que este mismo estrés oxidativo también aumentará.

Comentario sobre “peróxido y heridas”. Aunque el peróxido de hidrógeno es habitual en los botiquines de primeros auxilios domésticos (y de fábrica), existe evidencia de que el uso de H2O2 interfiere con la cicatrización de heridas y causa cicatrices porque el peróxido de hidrógeno destruye las células de la piel recién formadas. Solo concentraciones muy bajas dan un efecto positivo (solución al 0,03%, lo que significa que necesita diluir 3 veces el 100% de farmacia), y solo con una sola aplicación. Por cierto, la solución al 0,5 % "preparada para el coronavirus" también previene la curación. Entonces, como dicen, confía pero verifica.

El peróxido de hidrógeno en la vida cotidiana y "contra el coronavirus"

Si el peróxido de hidrógeno puede incluso convertir el etanol en acetaldehído en el hígado, sería extraño no utilizar estas maravillosas propiedades oxidantes en la vida cotidiana. Se utilizan en las siguientes proporciones:

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
La mitad de todo el peróxido de hidrógeno producido por la industria química se usa para blanquear pulpa y varios tipos de papel. El segundo lugar (20%) en demanda lo ocupa la producción de diversos blanqueadores a base de peróxidos inorgánicos (percarbonato de sodio, perborato de sodio, etc., etc.). Estos peróxidos (a menudo en combinación con TAED para reducir la temperatura de blanqueo, tk. peroxosales no funcionan a temperaturas inferiores a 60 grados) se utilizan en todo tipo de "Persol", etc. (se pueden encontrar más detalles aquí). Luego viene el blanqueo de tejidos y fibras (15%) y potabilización de aguas (10%) con un pequeño margen. Y finalmente, la parte que queda se divide a partes iguales entre cosas puramente químicas y el uso de peróxido de hidrógeno con fines médicos. Me detendré en esto último con más detalle, porque lo más probable es que la pandemia de coronavirus cambie los números en el diagrama (si es que aún no ha cambiado).

El peróxido de hidrógeno se usa activamente para esterilizar diversas superficies (incluidos los instrumentos quirúrgicos) y, recientemente, también en forma de vapor (el llamado. VHP - peróxido de hidrógeno vaporizado) para la esterilización de locales. La siguiente figura es un ejemplo de un generador de vapor de peróxido de este tipo. Una dirección muy prometedora, que aún no ha llegado a los hospitales nacionales...

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
En general, el peróxido muestra una alta eficiencia de desinfección para una amplia gama de virus, bacterias, levaduras y esporas bacterianas. Cabe señalar que para los microorganismos complejos, debido a la presencia en ellos de enzimas que descomponen el peróxido (las llamadas peroxidasas, de las cuales la catalasa es un caso especial), se puede observar tolerancia (~estabilidad). Esto es especialmente cierto para soluciones con concentraciones por debajo del 1%. Pero contra el 3%, y más aún contra el 6-10%, nada puede resistir todavía, ni un virus ni una espora bacteriana.

De hecho, junto con el alcohol etílico e isopropílico y el hipoclorito de sodio, el peróxido de hidrógeno está en la lista de antisépticos de emergencia “vitales” para desinfectar superficies del COVID-19. Aunque no solo del COVID-19. Al inicio de toda la bacanal del coronavirus, estamos con los lectores canal de telegramas utilizado activamente al elegir las recomendaciones de antisépticos de Artículo. Las recomendaciones se aplican a los coronavirus en general y al COVID-19 en particular. Así que recomiendo descargar e imprimir el artículo (para los interesados ​​en este tema).

Una señal importante para un joven desinfectólogo
Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete

Durante el tiempo transcurrido desde el comienzo de la epidemia, nada ha cambiado en cuanto a las concentraciones de trabajo. Pero ha cambiado, por ejemplo, en relación con las formas en que se puede utilizar el peróxido de hidrógeno. Aquí me gustaría recordar inmediatamente el documento Productos antimicrobianos registrados por la EPA para su uso contra el nuevo coronavirus SARS-CoV-2, la causa del COVID-19 con composiciones recomendadas para la desinfección. Tradicionalmente me interesaban las toallitas de esta lista (tradicionalmente, porque me gustan las toallitas desinfectantes, hipoclorito me Ya hechoy 100% satisfecho con ellos. En este caso, estaba interesado en un producto tan americano como Toallitas Oxivir (o su equivalente Toallitas Oxivir 1) de Diversey Inc.

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
Hay pocos ingredientes activos enumerados allí:

Peróxido de hidrógeno 0.5%

Simple y de buen gusto. Pero para aquellos que quieran repetir tal composición y empapar sus toallitas húmedas personalizadas, les diré que, además del peróxido de hidrógeno, la solución de impregnación también contiene:

Ácido fosfórico (ácido fosfórico - estabilizador) 1-5%
Ácido 2-hidroxibenzoico (ácido salicílico) 0,1-1,5%

Por qué todas estas "impurezas" se aclararán cuando lea la sección sobre estabilidad.

Además de la composición, también me gustaría recordar lo que dice. instrucción al mencionado Oxivir. Nada fundamentalmente nuevo (en relación con la primera tabla), pero me gustó el espectro de virus que se pueden desinfectar.

Lo que el peróxido de virus puede superar
Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete

Y no sería yo mismo si no hubiera recordado una vez más la exposición durante el procesamiento. Como antes (= como siempre) se recomienda hacerlo para que cuando se limpia con toallitas húmedas, todas las superficies duras y no porosas permanecen visiblemente húmedas durante al menos 30 segundos (¡o mejor que un minuto!) para descontaminar todo y a todos (y este también es tu COVID-19).

El peróxido de hidrógeno como sustancia química

Nos hemos andado por las ramas, ahora es el momento de escribir sobre el peróxido de hidrógeno, desde el punto de vista de un químico. Afortunadamente, es esta pregunta (y no cómo se ve el peroxisoma) la que más a menudo interesa a un usuario sin experiencia que decide usar H2O2 para sus propios fines. Comencemos con la estructura XNUMXD (como yo lo veo):

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete

Cómo ve la estructura la niña Sasha, que teme que el peróxido explote (más sobre eso a continuación)
"Vista inferior del gallo corriendo"
Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete

El peróxido puro es un líquido transparente (azulado para altas concentraciones). La densidad de las soluciones diluidas es cercana a la densidad del agua (1 g/cm3), las soluciones concentradas son más densas (35% - 1,13 g/cm3...70% - 1,29 g/cm3, etc.). Por densidad (en presencia de hidrómetros), puede determinar con precisión la concentración de su solución (información de Artículo).

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
El peróxido de hidrógeno técnico doméstico puede ser de tres grados: A = concentración 30–40%, B = 50–52%, C = 58–60%. A menudo existe un nombre como "perhidrol" (una vez hubo incluso la expresión "perhidrol rubio"). De hecho, sigue siendo la misma “marca A”, es decir. una solución de peróxido de hidrógeno con una concentración de alrededor del 30%.

Comentario sobre el blanqueamiento. Como recordamos las rubias, se puede notar que el peróxido de hidrógeno diluido (2-10%) y el amoníaco se usaron como una composición decolorante para el cabello "operativo". Ahora bien, esto rara vez se practica. Pero existe el blanqueamiento dental con peróxido. Por cierto, el blanqueamiento de la piel de las manos después del contacto con el peróxido también es una especie de "hidrólisis operada" causada por miles microémbolos, es decir. bloqueos de capilares formados durante la descomposición del peróxido con burbujas de oxígeno.

El peróxido técnico médico se vuelve cuando se agrega agua desmineralizada al peróxido con una concentración de 59-60%, diluyendo el concentrado al nivel deseado (3% en espacios abiertos domésticos, 6% en los EE. UU.).

Además de la densidad, un parámetro importante es el nivel de pH. El peróxido de hidrógeno es un ácido débil. La siguiente imagen muestra la dependencia del pH de una solución de peróxido de hidrógeno en la concentración de masa:

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
Cuanto más diluida esté la solución, más cerca estará su pH del pH del agua. El pH mínimo (= más ácido) cae en concentraciones de 55 a 65% (grado B según la clasificación doméstica).

Aunque es reacio a señalar aquí que el pH no se puede utilizar para cuantificar la concentración por varias razones. Primero, casi todo el peróxido moderno se obtiene oxidando antraquinonas. Este proceso produce subproductos ácidos que pueden terminar en el peróxido terminado. Aquellos. El pH puede diferir del que se muestra en la tabla anterior dependiendo de la pureza del H2O2. El peróxido ultrapuro (por ejemplo, que va para el combustible de cohetes y del que hablaré por separado) no contiene impurezas. En segundo lugar, a menudo se agregan estabilizadores ácidos al peróxido de hidrógeno comercial (el peróxido es más estable a un pH bajo), lo que "lubricará" las lecturas. Y en tercer lugar, los estabilizadores de quelatos (para unir impurezas metálicas, más sobre ellos a continuación) también pueden ser alcalinos o ácidos y afectar el pH de la solución final.

La mejor manera de determinar la concentración es valoración (como en el caso del hipoclorito de sodio ~ “Blancura”). La técnica es exactamente la misma, pero solo todos los reactivos necesarios para la prueba están muy fácilmente disponibles. Necesitamos ácido sulfúrico concentrado (electrólito de batería) y permanganato de potasio ordinario. Como B. Gates gritó una vez "¡640 kb de memoria son suficientes para todos!", También exclamaré ahora "¡Todos pueden valorar el peróxido!" :). A pesar de que la intuición me dice que si compra peróxido de hidrógeno en una farmacia y no lo almacena durante décadas, es poco probable que las fluctuaciones de concentración superen el ± 1%, sin embargo, describiré el método de verificación, ya que los reactivos están disponibles y el algoritmo es bastante simple.

Comprobación de peróxido de hidrógeno comercial para piojos
Como puede suponer, lo comprobaremos usando la titulación. La técnica permite determinar con precisión concentraciones de 0,25 a 50%.

El algoritmo de verificación es el siguiente:

1. Prepare una solución 0,1 N de permanganato de potasio. Para ello, disuelva 3,3 gramos de permanganato de potasio en 1 litro de agua. La solución se calienta a ebullición y se hierve durante 15 minutos.
2. Seleccionamos el volumen requerido del peróxido estudiado (dependiendo de la concentración estimada, es decir, si tenía un 3%, esperar que de repente se convirtiera en un 50% es una estupidez):

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
Transferimos el volumen seleccionado a la botella y lo pesamos en la balanza (no olvide presionar el botón Tare para no tener en cuenta el peso de la botella)
3. Vierta nuestra muestra en un matraz aforado de 250 ml (o biberón con marca de volumen) y complete hasta la marca ("250") con agua destilada. mezclamos
4. Vierta 500 ml de agua destilada en un matraz cónico de 250 ml (=”tarro de medio litro”), agregue 10 ml de ácido sulfúrico concentrado y 25 ml de nuestra solución del punto 3
5. Gota a gota (preferiblemente de una pipeta en la que esté marcado el volumen) una solución de permanganato de potasio 0,1N en nuestro frasco de medio litro del ítem 4. Goteo - mezclado, goteo - mezclado. Y así continuamos hasta que la solución clara adquiera un tinte ligeramente rosado. Como resultado de la reacción, el peróxido se descompone con la formación de oxígeno y agua, y el manganeso (VI) en el permanganato de potasio se reduce a manganeso (II).

5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O

6. Consideramos la concentración de nuestro peróxido: C H2O2 (% en peso) \u0,1d [Volumen de solución de permanganato de potasio en ml * 0,01701 * 1000 * 2] / [peso de muestra en gramos, del párrafo XNUMX] BENEFICIO !!!

Discusiones gratuitas sobre el tema de la estabilidad del almacenamiento

El peróxido de hidrógeno se considera un compuesto inestable, que es propenso a la descomposición espontánea. La velocidad de descomposición aumenta con el aumento de la temperatura, la concentración y el pH. Aquellos. En términos generales, la regla es:

…las soluciones frías, diluidas y ácidas muestran la mejor estabilidad…

La descomposición se ve facilitada por: un aumento de la temperatura (un aumento de la velocidad de 2,2 veces por cada 10 grados centígrados, y a una temperatura de unos 150 grados, los concentrados en general descomposición similar a una avalancha con una explosión), aumento del pH (especialmente a pH > 6–8)

comentario sobre el vidrio: solo el peróxido acidificado se puede almacenar en botellas de vidrio, porque. el vidrio tiende a generar un ambiente alcalino cuando entra en contacto con agua limpia, lo que significa que contribuirá a una descomposición acelerada.

Afecta la tasa de descomposición y la presencia de impurezas (especialmente metales de transición como cobre, manganeso, hierro, plata, platino), exposición a los rayos UV. Muy a menudo, la causa principal del complejo es el aumento del pH y la presencia de impurezas. En promedio, en STP El peróxido de hidrógeno al 30% pierde aproximadamente 0,5% del componente principal por año.

Para eliminar las impurezas se utiliza filtración ultrafina (exclusión de partículas) o quelatos (agentes complejantes) que unen iones metálicos. Se puede utilizar como quelatos. acetanilida, coloidal estannato o pirofosfato de sodio (25–250 mg/l), organofosfonatos, nitratos (+reguladores de pH e inhibidores de corrosión), ácido fosfórico (+regulador de pH), silicato de sodio (estabilizador).

La influencia de los rayos ultravioleta en la tasa de descomposición no es tan pronunciada como en el pH o la temperatura, pero también ocurre (ver imagen):

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
Se puede ver que el coeficiente de extinción molecular aumenta con la disminución de la longitud de onda ultravioleta.

El coeficiente de extinción molar es una medida de la fuerza con la que una sustancia química absorbe la luz en una longitud de onda determinada.

Por cierto, este proceso de descomposición iniciado por fotones se llama fotólisis:

La fotólisis (también conocida como fotodisociación y fotodescomposición) es una reacción química en la que los fotones dividen una sustancia química (inorgánica u orgánica) después de que interactúan con una molécula objetivo. Cualquier fotón con suficiente energía (superior a la energía de disociación del enlace objetivo) puede causar descomposición. Un efecto similar al efecto del ultravioleta puede dar también rayos X y rayos γ.

Lo que se puede decir en general. Y el hecho de que el peróxido debe almacenarse en un recipiente opaco, y preferiblemente en botellas de vidrio marrón que bloqueen el exceso de luz (a pesar de que "absorbe" ! = "se descompone inmediatamente"). Tampoco deberías tener una botella de peróxido al lado de la máquina de rayos X 🙂 Bueno, de este (UR 203Ex (?):

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
… de "como estoEl peróxido (y su ser querido, para ser honesto) también debe mantenerse alejado.

Es importante que además de ser opaco, el envase/botella debe estar hecho de materiales "resistentes al peróxido" como acero inoxidable o vidrio (bueno, algunos plásticos y aleaciones de aluminio). Un cartel puede ser útil para orientarse (será útil, entre otras cosas, para los médicos que van a procesar su equipo):

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
La leyenda de la etiqueta es la siguiente: A - excelente compatibilidad, B - buena compatibilidad, poco impacto (microcorrosión o decoloración), C - mala compatibilidad (no recomendado para uso a largo plazo, pérdida de resistencia, etc.), D - sin compatibilidad (= no se puede utilizar). Un guión significa “no hay información disponible”. Índices numéricos: 1 - satisfactorio a 22°C, 2 - satisfactorio a 48°C, 3 - satisfactorio, cuando se utiliza en juntas y sellos.

Seguridad del peróxido de hidrógeno

Es probable que esté claro para cualquiera que haya leído hasta esta sección que el peróxido es un agente oxidante fuerte, lo que significa que es esencial almacenarlo lejos de sustancias inflamables/combustibles y agentes reductores. El H2O2, tanto puro como diluido, puede formar mezclas explosivas en contacto con compuestos orgánicos. Dado todo lo anterior, puedes escribir así

El peróxido de hidrógeno es incompatible con materiales combustibles, cualquier líquido combustible y metales y sus sales (en orden de acción catalítica decreciente): osmio, paladio, platino, iridio, oro, plata, manganeso, cobalto, cobre, plomo.

Hablando de catalizadores de descomposición de metales, es imposible no decir por separado sobre osmio. No solo es el metal más denso de la Tierra, también es la mejor arma del mundo para la descomposición del peróxido de hidrógeno.

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
El efecto de acelerar la descomposición del peróxido de hidrógeno para este metal se observa en cantidades que ni siquiera todos los métodos analíticos pueden detectar: ​​para descomponer el peróxido en oxígeno y agua de manera muy efectiva (x3-x5 veces en relación con el peróxido sin catalizador) Sólo se necesita 1 gramo de osmio por cada 1000 toneladas de peróxido de hidrógeno.

Comentario sobre la "naturaleza explosiva": (Inmediatamente quise escribir “Soy peróxido”, pero era demasiado tímido). En el caso del peróxido de hidrógeno, la niña esférica Sasha, que tiene que trabajar con este peróxido, a menudo teme una explosión. Y en principio, hay sentido común en los temores de Alexandra. Después de todo, el peróxido puede explotar por dos razones. En primer lugar, por el hecho de que la descomposición gradual de H2O2, la liberación y acumulación de oxígeno se producirá en un recipiente sellado. La presión dentro del contenedor aumentará y aumentará y, finalmente, ¡BOOM! En segundo lugar, existe la posibilidad de que cuando el peróxido de hidrógeno entre en contacto con algunas sustancias, se formen compuestos de peróxido inestables, que pueden detonar por impacto, calentamiento, etc. En un elegante libro de cinco volúmenes. Propiedades peligrosas de los materiales industriales de Sax Se ha hablado tanto de esto que hasta decidí ocultarlo bajo un spoiler. Información aplicable a peróxido de hidrógeno concentrado >= 30% y <50%:

Incompatibilidad absoluta

explota al contacto con: alcoholes + ácido sulfúrico, acetal + ácido acético + calor, ácido acético + N-heterociclos (por encima de 50 °C), hidrocarburos aromáticos + ácido trifluoroacético, ácido azelaico + ácido sulfúrico (alrededor de 45 °C), terc-butanol + ácido sulfúrico , ácidos carboxílicos (fórmico, acético, tartárico), diseleniuro de difenilo (por encima de 53 °C), 2-etoxietanol + gel de poliacrilamida + tolueno + calentamiento, galio + ácido clorhídrico, sulfato de hierro (II) + ácido nítrico + carboximetilcelulosa, ácido nítrico + cetonas (2-butanona, 3-pentanona, ciclopentanona, ciclohexanona), bases nitrogenadas (amoníaco, hidrato de hidracina, dimetilhidracina), compuestos orgánicos (glicerol, ácido acético, etanol, anilina, quinolina, celulosa, polvo de carbón), materiales orgánicos + ácido sulfúrico (especialmente en espacios confinados), agua + compuestos orgánicos que contienen oxígeno (acetaldehído, ácido acético, acetona, etanol, formaldehído, ácido fórmico, metanol, propanol, propanal), acetato de vinilo, alcoholes + cloruro de estaño, óxido de fósforo (V) , fósforo, ácido nítrico, antimonita, trisulfuro de arsénico, cloro + hidróxido de potasio + ácido clorosulfónico, sulfuro de cobre, sulfuro de hierro (II), ácido fórmico + contaminantes orgánicos, seleniuro de hidrógeno, di- y monóxido de plomo, sulfuro de plomo (II), manganeso dióxido, óxido de mercurio (I), disulfuro de molibdeno, yodato de sodio, óxido de mercurio (II) + ácido nítrico, éter dietílico, acetato de etilo, tiourea + ácido acético
se ilumina al contacto con: alcohol furfurílico, metales en polvo (magnesio, zinc, hierro, níquel), aserrín
reacción violenta de: isopropóxido de aluminio + sales de metales pesados, carbón, carbón, tetrahidroaluminato de litio, metales alcalinos, metanol + ácido fosfórico, compuestos orgánicos insaturados, cloruro de estaño (II), óxido de cobalto, óxido de hierro, hidróxido de plomo, óxido de níquel

En principio, si trata el peróxido concentrado con respeto y no lo combina con las sustancias mencionadas anteriormente, puede trabajar cómodamente durante años y no tener miedo de nada. Pero Dios salva la caja fuerte, así que pasamos sin problemas al equipo de protección personal.

EPP y secuelas

La idea de escribir un artículo surgió cuando decidí hacer una nota en canaldedicada a los temas de trabajo seguro con soluciones concentradas de H2O2. Afortunadamente, muchos lectores compraron latas de perhidrol para sí mismos (en caso de que "no haya nada en la farmacia" / "no lleguemos a la farmacia") e incluso lograron quemaduras químicas en el calor del momento. Por lo tanto, la mayor parte de lo que se escribe a continuación (y arriba) se refiere principalmente a soluciones con una concentración superior al 6%. Cuanto mayor sea la concentración, más relevante será la presencia de EPI.

Para un trabajo seguro, como equipo de protección personal, bastan guantes de policloruro de vinilo/goma butílica, polietileno, poliéster y otros plásticos para proteger la piel de las manos, gafas o máscaras protectoras de materiales poliméricos transparentes para proteger los ojos. Si se forman aerosoles, añadimos al kit un respirador con protección contra aerosoles (o mejor dicho, un cartucho de filtro de carbón ABEK con protección P3). Cuando se trabaja con soluciones débiles (hasta 6%), los guantes son suficientes.

Me detendré en los "efectos llamativos" con más detalle. El peróxido de hidrógeno es una sustancia moderadamente peligrosa que provoca quemaduras químicas si entra en contacto con la piel y los ojos. Nocivo por inhalación y por ingestión. Vea la imagen de SDS ("Oxidante" - "Corrosivo" - "Irritante"):

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
Para no andarme por las ramas, inmediatamente escribiré sobre qué hacer si el peróxido de hidrógeno con una concentración de> 6% entra en contacto con cierta persona esférica sin equipo de protección personal.

en contacto con la piel - Limpiar con un paño seco, o hisopo humedecido con alcohol. Luego es necesario lavar la piel estropeada con un chorro abundante de agua durante 10 minutos.
en contacto visual - enjuague inmediatamente los ojos bien abiertos, así como debajo de los párpados con un chorro débil de agua (o una solución de bicarbonato de sodio al 2%) durante al menos 15 minutos. Póngase en contacto con un oftalmólogo.
En caso de ingestión - beber mucha agua (= agua corriente en litros), carbón activado (1 comprimido por cada 10 kg de peso corporal), laxante salino (sulfato de magnesio). No induzca el vómito (= lavado gástrico SOLAMENTE por un médico, utilizando una sonda, y no más familiar "dos dedos en la boca"). No le dé nada por la boca a una persona inconsciente.

En general tragar es especialmente peligroso, ya que durante la descomposición se forma una gran cantidad de gas en el estómago (10 veces el volumen de una solución al 3%), lo que provoca hinchazón y compresión de los órganos internos. Para eso está el carbón activado...

Si todo está más o menos claro con el tratamiento de las consecuencias para el cuerpo, entonces vale la pena decir algunas palabras más sobre la eliminación del peróxido de hidrógeno en exceso / viejo / derramado debido a la inexperiencia.

... el peróxido de hidrógeno se elimina ya sea a) diluyéndolo con agua y drenándolo en el alcantarillado, o b) por descomposición usando catalizadores (pirosulfito de sodio, etc.), o c) por descomposición por calentamiento (incluida la ebullición)

Cómo se ve todo en un ejemplo. Por ejemplo, en el laboratorio derramé accidentalmente un litro de peróxido de hidrógeno al 30%. No limpio nada, pero lleno el líquido con una mezcla de cantidades iguales (1: 1: 1) ceniza de soda+arena+bentonita (=”relleno de bandejas de bentonita”). Luego humedezco esta mezcla con agua hasta que se forme una suspensión, recojo la suspensión con una cuchara en un recipiente y la transfiero a un balde de agua (dos tercios están llenos). Y ya en un balde de agua, añado poco a poco una solución de pirosulfito de sodio con un 20% de exceso. Para neutralizar todo por reacción:

Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O

Si cumple con las condiciones del problema (un litro de solución al 30%), resulta que se necesitan 838 gramos de pirosulfito para la neutralización (un kilo de sal sale en exceso). La solubilidad de esta sustancia en agua es de ~ 650 g/l, es decir Se necesitarán aproximadamente un litro y medio de solución concentrada. La moraleja es esta: o no derrame perhidrol en el piso o lo diluya más, de lo contrario no obtendrá neutralizadores 🙂

Al buscar posibles reemplazos para el pirosulfito, Captain Obviousness recomienda usar esos reactivos que, cuando reaccionan con peróxido de hidrógeno, no producen volúmenes horribles de gas. Puede ser, por ejemplo, sulfato de hierro (II). Se vende en ferreterías e incluso en Bielorrusia. Para neutralizar el H2O2 se requiere una solución acidificada con ácido sulfúrico:

2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O

También puedes usar yoduro de potasio (también acidificado con ácido sulfúrico):

2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4

Permítame recordarle que todo el razonamiento se basa en tareas introductorias (solución al 30%), si derramó peróxido con concentraciones más bajas (3–7%), también se puede usar permanganato de potasio acidificado con ácido sulfúrico. Incluso si se libera oxígeno allí, debido a las bajas concentraciones, no podrá "hacer cosas" con todo su deseo.

sobre el escarabajo

Y no me he olvidado de él, querida. Será como una recompensa para aquellos que han leído mi próximo longread. No sé si el respetado Alexei JetHackers Statsenko alias lo pensó hace 30 años. MagisterLudi sobre mis mochilas propulsoras, pero definitivamente tuve algunos de esos pensamientos. Especialmente cuando en un casete VHS tuve la oportunidad de ver (e incluso revisar) una brillante película de cuento de hadas de Disney "Rocketman"(en original rocketeer).

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
El enlace aquí es el siguiente. Como escribí anteriormente, el peróxido de hidrógeno de altas concentraciones (como la marca nacional B) con un alto grado de purificación (nota: el llamado peróxido de alta prueba o HTP) se puede utilizar como combustible en cohetes (y torpedos). Además, se puede usar como oxidante en motores de dos componentes (por ejemplo, como reemplazo del oxígeno líquido) y como el llamado. monopropulsores. En este último caso, el H2O2 se bombea a la “cámara de combustión”, donde se descompone sobre un catalizador metálico (cualquiera de los metales mencionados anteriormente en el artículo, por ejemplo, plata o platino) y bajo presión, en forma de vapor con una temperatura de unos 600 ° C, sale de la boquilla, creando tracción.

Lo más interesante es que el mismo dispositivo interno (“cámara de combustión”, boquillas, etc.) tiene un pequeño escarabajo de la subfamilia de los escarabajos de tierra dentro de su cuerpo. escarabajo bombardero se llama oficialmente, pero su estructura interna (= la imagen al principio del artículo) me recuerda a la unidad de la película de 1991 mencionada anteriormente 🙂

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
El insecto se llama bombardero porque es capaz de disparar con mayor o menor precisión desde las glándulas en la parte posterior del abdomen con un líquido hirviendo con un olor desagradable.


La temperatura de eyección puede alcanzar los 100 grados centígrados y la velocidad de eyección es de 10 m/s. Un disparo dura de 8 a 17 ms y consta de 4 a 9 pulsos que se suceden inmediatamente. Para no tener que retroceder hasta el principio, repito aquí la imagen (parece sacada de una revista) Ciencia para 2015 del artículo del mismo nombre).

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
El escarabajo produce dentro de sí mismo dos "componentes de combustible para cohetes" (es decir, todavía no es "mono-propulsor"). Agente reductor fuerte hidroquinona (utilizado anteriormente como revelador en fotografía). Y un agente oxidante fuerte es el peróxido de hidrógeno. Cuando se siente amenazado, el escarabajo contrae los músculos que empujan los dos reactivos a través de los tubos de las válvulas hacia una cámara de mezcla que contiene agua y una mezcla de enzimas que degradan el peróxido (peroxidasas). En combinación, los reactivos dan una reacción exotérmica violenta, el líquido hierve y se convierte en gas (= “aniquilación”). En general, el escarabajo escalda a un enemigo potencial con un chorro de agua hirviendo (pero obviamente no lo suficiente para el primer empuje espacial). Pero... Al menos el escarabajo puede ser considerado una ilustración para la sección Seguridad del peróxido de hidrógeno. La moraleja es la siguiente:

%USERNAME%, no seas como un escarabajo bombardero, ¡no mezcles peróxido con un agente reductor sin entender! 🙂

Apéndice sobreт drPor qué: "Parece que el escarabajo bombardero terrestre es la inspiración para el escarabajo de plasma de Starship Troopers. Aquí solo tiene suficiente impulso (¡no empuje!) Para desarrollar la primera velocidad cósmica, el mecanismo se desarrolló durante la evolución y se usó para lanzar esporas en órbita para expandir el rango, y también resultó útil como arma contra enemigos torpes. cruceros "

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
Bueno, habló sobre el escarabajo y descubrió el peróxido. Detengámonos allí por ahora.
¡Importante! Todo lo demás (incluyendo discusión de notas, borradores intermedios y absolutamente todas mis publicaciones) lo pueden encontrar en el canal de telegram LAB66. Suscríbete y mantente atento a los anuncios.
Los siguientes en la línea de consideración son el dicloroisocianurato de sodio y las “tabletas de cloro”.

Agradecimientos: el autor expresa su profunda gratitud a todos los participantes activos comunidad LAB-66 - personas que apoyan financieramente activamente nuestro "rincón científico y técnico" (= canal de telegramas), nuestro chat (y expertos en él que brindan soporte técnico las XNUMX horas (!!!)), y el propio autor final. Gracias chicos por todo esto. laboratoriostean!

"catalizador de osmio" para el crecimiento y desarrollo de la comunidad mencionada anteriormente: ===>

1. tarjeta maestra 5536 0800 1174 5555
2. Dinero Yandex 410018843026512
3. dinero web 650377296748
4. cripto BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Conviértete mandril de canal LAB-66

Fuentes utilizadas
Biblioteca técnica de peróxido de hidrógeno
Descomposición del peróxido de hidrógeno: cinética y revisión de los catalizadores elegidos
Compatibilidad de materiales con peróxido de hidrógeno
Shandala M.G. Cuestiones de actualidad de la desinfección general. Conferencias seleccionadas. - M.: Medicina, 2009. 112 p.
Lewis, RJ Sr. Propiedades peligrosas de materiales industriales de Sax. 12ª edición. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, Nueva Jersey 2012, pág. V4:2434
Haynes, WM CRC Manual de Química y Física. 95ª edición. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, pág. 4-67
WT Hess "Peróxido de hidrógeno". Enciclopedia de tecnología química de Kirk-Othmer. 13 (4ª ed.). Nueva York: Wiley. (1995). páginas. 961–995.
CW Jones, JH Clark. Aplicaciones del Peróxido de Hidrógeno y Derivados. Real Sociedad de Química, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Aplicaciones Lienke de catalizadores de metales de transición para el blanqueo de textiles y pulpa de madera. Angewandte Chemie Edición Internacional. 45(2): 206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. El escarabajo bombardero y su explosión química. Angewandte Chemie. 73:1–7. (1961).
Jones, Craig W. Aplicaciones del peróxido de hidrógeno y sus derivados. Sociedad Real de Química (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Peróxido de hidrógeno. Enciclopedia de química industrial de Ullmann. Enciclopedia de química industrial de Ullmann. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., ed. Manual de desinfectantes y antisépticos. Nueva York: M. Dekker. pag. 161. (1996).
Rutala, WA; Weber, DJ Desinfección y esterilización en centros de atención médica: lo que los médicos deben saber. Clínica de Enfermedades Infecciosas. 39(5): 702–709. (2004).
Bloque, Seymour S., ed. Capítulo 9: Compuestos de peroxígeno. Desinfección, esterilización y conservación (5ª ed.). Filadelfia: Lea & Febiger. páginas. 185–204. (2000).
O'Neil, MJ The Merck Index: una enciclopedia de productos químicos, fármacos y productos biológicos. Cambridge, Reino Unido: Sociedad Real de Química, 2013, pág. 889
Larrañaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Diccionario químico condensado de Hawley, 16ª edición. John Wiley & Sons Inc. Hoboken, Nueva Jersey 2016., pág. 735
Sittig, M. Manual de sustancias químicas tóxicas y peligrosas y carcinógenos, 1985. 2ª ed. Park Ridge, Nueva Jersey: Noyes Data Corporation, 1985, pág. 510
Larrañaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Diccionario químico condensado de Hawley, 16ª edición. John Wiley & Sons Inc. Hoboken, Nueva Jersey 2016., pág. 735
Colección de los materiales oficiales más importantes sobre los temas de desinfección, esterilización, desinfestación, desratización: En 5 tomos / Inform.-ed. centro del Comité Estatal de Supervisión Sanitaria y Epidemiológica Ros. Federación, Instituto de Investigación de la Prevención. toxicología y desinfección; Bajo total edición M. G. Shandaly. - M .: LLP "Rarog", 1994

Sobre el peróxido de hidrógeno y el escarabajo cohete
Y casi se me olvida, un aviso para los camaradas irresponsables 🙂

Observación: Toda la información contenida en el artículo se proporciona únicamente con fines informativos y no es una llamada directa a la acción. Usted realiza todas las manipulaciones con reactivos químicos y equipos bajo su propio riesgo y riesgo. El autor no asume ninguna responsabilidad por el manejo descuidado de soluciones agresivas, analfabetismo, falta de conocimientos escolares básicos, etc. Si no te sientes seguro de entender lo que está escrito, pídele a un familiar/amigo/conocido que tenga una educación especializada que controle tus acciones. Y asegúrese de usar EPP con las más altas precauciones de seguridad posibles.

Fuente: habr.com

Añadir un comentario