El tema de esta nota ha estado gestándose desde hace tiempo. Y aunque a petición de los lectores del canal , simplemente quería escribir sobre cómo trabajar de manera segura con peróxido de hidrógeno, pero al final, por razones incomprensibles (¡sí, así es!), se formó otra larga lectura. Una mezcla de popsci, combustible de cohete, 'desinfección por coronavirus' y titulación con permanganato. Cómo almacenar correctamente peróxido de hidrógeno, qué medios de protección utilizar al trabajar y cómo actuar en caso de intoxicaciones — lo buscamos a continuación.
p.s. El escarabajo de la imagen se llama en realidad “bombardero”. Y también se ha perdido entre los productos químicos 🙂
A los 'niños del peróxido' les dedicamos esto...
A nuestro hermano le ha encantado el peróxido de hidrógeno, oh, cuánto le ha encantado. Pienso en esto cada vez que me encuentro con preguntas como 'La botella de peróxido de hidrógeno se infló. ¿Qué hacer?'. Por cierto, me encuentro con esto bastante a menudo 🙂
No es sorprendente que en los espacios post-soviéticos el peróxido de hidrógeno (solución al 3%) sea uno de los antisépticos “populares” favoritos. Se puede verter en una herida, desinfectar agua y destruir el coronavirus (desde hace poco). Pero a pesar de su aparente simplicidad y accesibilidad, este reactivo es bastante ambivalente, de lo cual hablaré más adelante.
Pasando por las 'cimas' biológicas...
Ahora está de moda todo lo relacionado con la etiqueta eco-: productos ecológicos, champús ecológicos, cosas ecológicas. Como he entendido, la gente quiere distinguir con estos adjetivos las cosas biogénicas (es decir, que se encuentran originalmente en organismos vivos) de las cosas puramente sintéticas (‘química dura’). Por lo tanto, al principio una pequeña introducción que espero subraye la ecología del peróxido de hidrógeno y aumente su confianza entre las masas populares 🙂
Entonces, ¿qué es el peróxido de hidrógeno? Es un compuesto peróxido simple que contiene dos átomos de oxígeno (están unidos por un enlace -O-O-). Donde hay este tipo de conexión, hay inestabilidad, hay oxígeno atómico, y fuertes propiedades oxidantes y todo, todo, todo. Pero a pesar de la dureza del oxígeno atómico, el peróxido de hidrógeno está presente en muchos organismos vivos, incluido el ser humano. Se forma en cantidades microscopicas durante procesos bioquímicos complejos y oxida proteínas, lípidos de membrana e incluso ADN (debido a los radicales peróxido formados). Nuestro organismo, 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 descompone compuestos peróxidos en oxígeno y peróxido de hidrógeno, más la enzima que convierte el peróxido en oxígeno y agua en un abrir y cerrar de ojos.
Las enzimas son magníficas en modelos tridimensionales.
Lo he escondido bajo un spoiler. Me gusta mirarlos, pero por si a alguien no le gusta…
Por cierto, es precisamente gracias a la acción de la catalasa, que está presente en los tejidos de nuestro organismo, que la sangre 'hierve' al tratar las heridas (habrá una nota separada sobre las heridas más adelante).
El peróxido de hidrógeno dentro de nosotros también tiene una importante 'función de protección'. Muchos organismos vivos tienen una organela interesante (estructura necesaria para el funcionamiento de la célula viva) llamada . Estas estructuras son burbujas lipídicas dentro de las cuales se encuentra un núcleo cristalino, compuesto de ''. Dentro del núcleo ocurren varios procesos bioquímicos, en los cuales se forma... peróxido de hidrógeno a partir del oxígeno del aire y de complejos compuestos orgánicos de naturaleza lipídica.
Pero aquí es más interesante saber para qué se utiliza luego este peróxido. Por ejemplo, en las células del hígado y los riñones, el H2O2 que se forma se utiliza para descomponer y neutralizar las toxinas que ingresan a la sangre. El acetaldehído, que se forma en el metabolismo de las bebidas alcohólicas () — esto también es gracias a nuestros pequeños trabajadores incansables, los peroxisomas, y a 'madre' peróxido de hidrógeno.
Para que no todo parezca tan colorido con los peróxidos, sorpresivamente Recuerdo el mecanismo de acción de la radiación sobre los tejidos vivos. Las moléculas de los tejidos biológicos absorben la energía de la radiación e ionizan, es decir, pasan a un estado que favorece la formación de nuevos compuestos (a menudo completamente innecesarios en el organismo). El agua es la que más comúnmente se ioniza, esto provoca su . En presencia de oxígeno, bajo la influencia de la radiación ionizante, se generan diversos radicales libres (OH- y similares) y compuestos peróxidos (H2O2, en particular).
Los peróxidos formados interactúan activamente con los compuestos químicos del organismo. Aunque si tomamos como ejemplo el anión superóxido (O2-) que a veces se genera en el proceso de radiólisis, hay que mencionar que este ion también se forma en condiciones normales, en un organismo completamente sano, sin radicales libres. y de nuestro sistema inmunológico no podrían destruir infecciones bacterianas. Es decir, no se puede prescindir de estos — no se puede hacer sin ellos, ya que acompañan las reacciones biogénicas de oxidación. El problema surge cuando su cantidad se vuelve excesiva.
Justamente para combatir el “exceso” de compuestos peróxidos, el ser humano ha ideado cosas como los antioxidantes. Estos inhiben los procesos de oxidación de la materia orgánica compleja con la formación de radicales libres peróxidos y similares, y así reducen el nivel de .
El estrés oxidativo es el proceso de daño celular resultante de la oxidación (= hay demasiados radicales libres en el organismo).
Aunque, en esencia, estos compuestos no aportan nada nuevo, en comparación con lo que ya existe, es decir, los “antioxidantes internos” —superóxido dismutasa y catalasa. Y, en general, el uso inadecuado de antioxidantes sintéticos no solo no ayuda, sino que también puede intensificar este mismo estrés oxidativo.
Una nota sobre “peróxido y heridas”. A pesar de que el peróxido de hidrógeno es un habitual en los botiquines de casa (y de trabajo), hay datos que sugieren que el uso de H2O2 impide la cicatrización de heridas y causa la formación de cicatrices, porque el peróxido El efecto positivo solo se logra con concentraciones muy bajas (solución del 0,03%, lo que significa que se debe diluir la solución al 3% 100 veces), y solo con aplicación única. Por cierto, la solución al 0,5% 'lista para coronavirus' también . Así que, como se dice, confía, pero verifica.
El peróxido de hidrógeno en el hogar y 'contra el coronavirus'
Si el peróxido de hidrógeno puede incluso convertir el etanol en el hígado en acetaldehído, sería extraño no utilizar sus maravillosas propiedades oxidantes en la vida cotidiana. Y se utilizan en las siguientes proporciones:
La mitad de todo el peróxido de hidrógeno producido por la industria química se destina a blanquear celulosa y varios tipos de papel. En segundo lugar (20%) se encuentra la producción de diversos blanqueadores a base de peróxidos inorgánicos (percarbonato de sodio, perborato de sodio, etc.). Estos peróxidos (frecuentemente en combinación con para reducir la temperatura de blanqueo, ya que los peróxidos no funcionan a temperaturas inferiores a 60 grados) se utilizan en diversos 'Persol' y similares (se puede ver más en ). Luego, con una pequeña diferencia, se encuentra el blanqueo de tejidos y fibras (15%) y la purificación del agua (10%). Finalmente, la porción restante se divide por igual entre usos puramente químicos y el uso del peróxido de hidrógeno para fines médicos. Me detendré más en estos últimos, ya que la pandemia de coronavirus probablemente cambiará los números en el diagrama (si es que aún no lo ha hecho).
El peróxido de hidrógeno se utiliza activamente para esterilizar diversas superficies (incluyendo instrumentos quirúrgicos) y, en tiempos recientes, también en forma de vapor (el llamado — peróxido de hidrógeno vaporizado) para la esterilización de espacios. En la imagen a continuación se muestra un ejemplo de un generador de vapor de peróxido. Es una dirección muy prometedora, que aún no ha llegado a los hospitales nacionales...
En general, el peróxido demuestra una alta eficacia desinfectante para un amplio espectro de virus, bacterias, levaduras y esporas bacterianas. Es importante señalar que para microorganismos complejos, debido a la presencia de enzimas que descomponen el peróxido (las llamadas peroxidazas, de las cuales la catalasa mencionada anteriormente es un caso específico), puede observarse tolerancia (~resistencia). Esto es particularmente característico en soluciones con una concentración inferior al 1%. Pero contra el 3%, y mucho menos contra el 6–10%, no puede resistir nada, ni virus ni esporas bacterianas.
De hecho, junto con el alcohol etílico e isopropílico y el hipoclorito de sodio, el peróxido de hidrógeno se incluye en la lista de antisépticos “esenciales” de emergencia para la desinfección de superficies contra el COVID-19. Aunque no solo contra el COVID-19. Al comienzo de toda la vacilación del coronavirus, nosotros con los lectores usamos activamente las recomendaciones de . Las recomendaciones son aplicables a los coronavirus en general y al COVID-19 en particular. Así que recomiendo descargar y imprimir el artículo (para quienes estén interesados en esta cuestión).
Tabla importante para el joven desinfectólogo
Desde que comenzó la epidemia, especialmente no ha cambiado mucho en cuanto a las concentraciones efectivas. Sin embargo, ha cambiado, por ejemplo, en relación a las formas en las que se puede utilizar el peróxido de hidrógeno. Aquí me gustaría recordar el documento con las composiciones recomendadas para productos de desinfección. Personalmente, en esta lista me interesaron tradicionalmente las toallitas (tradicionalmente, porque me gustan las toallitas desinfectantes; ya he hecho las de hipoclorito de sodio Oxivir Wipes (o su equivalente Oxivir 1 Wipes ) de la empresa Diversey Inc.Los ingredientes activos allí indican poco:
Peróxido de hidrógeno 0.5%
Simple y con buen gusto. Pero a aquellos que deseen repetir esta composición y empapar sus toallitas húmedas personalizadas, les diré que, además del peróxido de hidrógeno, en la solución de impregnación también están presentes:
Ácido fosfórico (estabilizador) 1–5%
Ácido 2-hidroxibenzoico (ácido salicílico) 0,1–1,5%
La razón de estas “impurezas” se aclarará cuando se lean hasta la sección sobre la estabilidad.
Para qué sirven todas estas “impurezas” se esclarecerá cuando lleguen a la sección sobre estabilidad.
Además de la composición, me gustaría recordar que se menciona los mencionados Oxivir. No hay nada fundamentalmente nuevo (en comparación con la primera tabla), pero me gustó el espectro de virus desinfectados.
Qué virus puede combatir el peróxido
Y no sería yo mismo si no recordara nuevamente sobre la exposición durante el tratamiento. Como siempre, se recomienda hacer que al limpiar con toallitas húmedas, todas las superficies duras y NO porosas permanezcan visualmente húmedas durante al menos 30 segundos (¡o mejor un minuto!) para la desactivación de todo y de todos (incluido su COVID-19).
Peróxido de hidrógeno como químico
Hemos hablado aproximadamente de ello, ahora es tiempo de escribir sobre el peróxido de hidrógeno desde la perspectiva de un químico. Afortunadamente, esta es la pregunta (y no cómo se ve el peroxisoma) que más interesa al usuario no especializado que decidió utilizar H2O2 para sus propósitos. Comencemos con la estructura tridimensional (como yo la veo):
Cómo ve la estructura la niña Sasha, que teme que el peróxido pueda explotar (de esto más adelante)
«gallo corriendo visto desde abajo»
El peróxido puro es un líquido transparente (con un tono azulado para altas concentraciones). La densidad de las soluciones diluidas es similar a la densidad del agua (1 g/cm3), y las concentradas son más densas (35% — 1,13 g/cm3…70% — 1,29 g/cm3, etc.). Con la densidad (con hidrómetros), se puede determinar con bastante precisión la concentración de su solución (información de ).
El peróxido de hidrógeno técnico nacional puede ser de tres marcas: A=concentración 30–40%, B=50–52%, C=58–60%. A menudo se encuentra la denominación “perhidrol” (incluso había una expresión “rubia perhidrol”). En esencia, es la “marca A”, es decir, una solución de peróxido de hidrógeno con una concentración de aproximadamente 30%.
Nota sobre el blanqueo. Ya que hemos mencionado a las rubias, podemos señalar que como compuesto blanqueador para “perhidrolizar” el cabello se utilizaba peróxido de hidrógeno diluido (2–10%) y alcohol de amoníaco. Ahora esto ya se practica raramente. Sin embargo, se observa el blanqueo dental por peróxido. Por cierto, el blanqueo de la piel de las manos después del contacto con peróxido también es una especie de “perhidrolización”, causada por miles de , es decir, obstrucciones capilares formadas por la descomposición del peróxido en burbujas de oxígeno.
El peróxido se convierte en técnico médico cuando se añade agua desionizada al peróxido con una concentración del 59-60%, diluyendo el concentrado hasta el nivel deseado (3% en el ámbito doméstico, 6% en EEUU).
Además de la densidad, un parámetro importante es el nivel de pH. El peróxido de hidrógeno es un ácido débil. En la imagen a continuación se muestra la relación entre el pH de la solución de peróxido de hidrógeno y la concentración de masa:
Cuanto más diluida esté la solución, más cerca estará su pH del pH del agua. El pH mínimo (=el más ácido) corresponde a concentraciones del 55-65% (marca B según la clasificación nacional).
Aunque aquí debe mencionarse que no se puede utilizar el pH para evaluar cuantitativamente la concentración por varias razones. Primero, prácticamente todo el peróxido moderno se obtiene mediante la oxidación de antraquinonas. En este proceso se generan subproductos ácidos que pueden ingresar al peróxido terminado. Es decir, el pH puede diferir del indicado en la tabla anterior dependiendo del grado de pureza del H2O2. El peróxido ultrapuro (por ejemplo, el que se utiliza para combustible de cohetes y del cual hablaré más adelante) no contiene impurezas. En segundo lugar, a menudo se añaden estabilizadores ácidos al peróxido de hidrógeno comercial (el peróxido es más estable a bajos pH), lo que “suaviza” las lecturas. Y, en tercer lugar, los estabilizadores quelantes (para unir impurezas metálicas, de los cuales hablaré más adelante) también pueden ser alcalinos o ácidos y afectar el pH de la solución final.
La mejor forma de determinar la concentración es (). La metodología es exactamente la misma, pero todos los reactivos necesarios para realizar la prueba son muy accesibles. Se necesita ácido sulfúrico concentrado (electrolito de batería) y simplemente permanganato de potasio. Así como alguna vez gritó B. Gates “¡640 kB de memoria son suficientes para todos!”, yo también exclamaré ahora “¡Cualquiera puede titular peróxido!” :). A pesar de que mi intuición me dice que si compras peróxido de hidrógeno en la farmacia y no lo almacenas durante décadas, las fluctuaciones de concentración difícilmente superarán ± 1%, aun así, expondremos la metodología de verificación, ya que los reactivos son accesibles y el algoritmo es bastante simple.
Verificamos el peróxido de hidrógeno en venta por su pureza
Como no es difícil adivinar, vamos a comprobar con la ayuda de la titulación. La metodología permite determinar con bastante precisión concentraciones de 0,25 a 50%.
El algoritmo de verificación es el siguiente:
1. Preparar una solución de permanganato de potasio 0,1N. Para esto, disolvemos 3,3 gramos de permanganato en 1 l de agua. Calentamos la solución hasta hervir y hervimos durante 15 minutos.
2. Tomamos el volumen requerido de peróxido a investigar (dependiendo de la concentración esperada, es decir, si tenías 3%, no sería lógico esperar que súbitamente haya subido a 50%):
Transferimos el volumen muestreado a un frasco y pesamos en la balanza (sin olvidar presionar el botón Tara para no contar el peso del frasco en sí)
3. Vertemos nuestra muestra en un matraz de 250 ml (o en una botella pequeña con marcado de volumen) y completamos hasta la marca (“250”) con agua destilada. Mezclamos.
4. En un matraz cónico de 500 ml (= “tarro de medio litro”) vertemos 250 ml de agua destilada, añadimos 10 ml de ácido sulfúrico concentrado y 25 ml de nuestra solución del paso 3.
5. Goteamos gota a gota (preferiblemente con una pipeta marcada con el volumen) la solución de permanganato 0,1N en nuestro tarro de medio litro del paso 4. Goteamos — mezclamos, goteamos — mezclamos. Y continuamos hasta que la solución transparente adquiera un ligero matiz rosado. Como resultado de la reacción, el peróxido se descompone formando oxígeno y agua, mientras que el manganeso (VI) en el permanganato se reduce a manganeso (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. Calculamos la concentración de nuestro peróxido: C H2O2 (masa %) = [Volumen de la solución de permanganato en ml * 0,1 * 0,01701 * 1000] / [masa de la muestra en gramos, del punto 2]
¡GANANCIA!!!
Reflexiones sobre la estabilidad en el almacenamiento
El peróxido de hidrógeno se considera una sustancia inestable, que tiende a descomponerse espontáneamente. La velocidad de descomposición aumenta con el aumento de la temperatura, la concentración y el pH. Es decir, en general se aplica la regla:
…las soluciones frías, diluidas y ácidas muestran la mejor estabilidad…
La descomposición es favorecida por: el aumento de la temperatura (aumento de velocidad de 2,2 veces por cada 10 grados Celsius, y a temperaturas alrededor de 150 grados las concentraciones incluso se descomponen en una avalancha con explosión), el aumento del pH (especialmente a pH > 6–8)
Nota sobre el vidrio: solo se puede almacenar peróxido de hidrógeno acidificado en botellas de vidrio, ya que el vidrio tiende a generar un ambiente alcalino al contacto con agua pura, lo que acelerará la descomposición.
La velocidad de descomposición también se ve afectada por la presencia de impurezas (especialmente metales de transición, como cobre, manganeso, hierro, plata, platino), y la exposición a luz ultravioleta. La causa principal compleja suele ser el aumento del pH y la presencia de impurezas. En promedio, a condiciones, el peróxido de hidrógeno al 30% pierde aproximadamente .
Para eliminar impurezas se utiliza filtración ultrafina (exclusión de partículas) o quelatos (formadores de complejos) que ligan los iones metálicos. Se pueden usar como quelatos , coloidal 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).
El efecto de la luz ultravioleta en la velocidad de descomposición no es tan marcado como para el pH o la temperatura, pero también tiene su importancia (ver imagen):
Se observa que el coeficiente de extinción molecular aumenta al reducirse la longitud de onda de la luz ultravioleta.
El coeficiente de extinción molar es una característica de cuán intensamente una sustancia química absorbe luz a una longitud de onda determinada.
Por cierto, este proceso de descomposición, iniciado por fotones, se llama fotólisis:
La fotólisis (también conocida como fotodisociación y fotodegradación) es una reacción química en la que una sustancia química (inorgánica u orgánica) se descompone mediante fotones tras su interacción con una molécula objetivo. La descomposición puede ser provocada por cualquier fotón que posea suficiente energía (superior a la energía de disociación del enlace objetivo). Un efecto similar al de los ultravioleta puede ser producido también por rayos X y rayos γ.
En términos generales, se puede decir que el peróxido debe almacenarse en un recipiente opaco, y lo mejor es utilizar botellas de vidrio marrón, que bloquean la luz excesiva (a pesar de que "absorber" no es lo mismo que "descomponerse inmediatamente"). No se debe mantener la botella de peróxido cerca de un aparato de rayos X 🙂 Y de esto deberíamos cuidarnos también:
… de "” el peróxido (y a uno mismo, dicho sea de paso) también debe mantenerse alejado.
Es importante que, además de ser opaco, el recipiente/botella esté hecho de materiales "resistentes al peróxido", como acero inoxidable o vidrio (además de algunos plásticos y aleaciones de aluminio). Para referencia, puede ser útil tener una tabla (que también ayudará a los médicos que planean procesar su equipo):
La leyenda de la tabla es la siguiente: A — excelente compatibilidad, B — buena compatibilidad, impacto menor (microcorrosión o cambio de color), C — compatibilidad débil (no recomendable para un uso prolongado, puede haber pérdida de resistencia, etc.), D — compatibilidad ausente (= no usar). Un guion significa "información ausente". Índices digitales: 1 — aceptable a 22° C, 2 — aceptable a 48° C, 3 — aceptable para uso en juntas y sellos.
Medidas de seguridad al trabajar con peróxido de hidrógeno
A cada uno que ha llegado a esta sección, probablemente le queda claro que el peróxido es un fuerte oxidante, lo que significa que es absolutamente necesario almacenarlo alejado de sustancias inflamables/comburentes y reductores. H2O2, tanto en forma pura como diluida, puede formar al contacto con compuestos orgánicos. Teniendo en cuenta todo lo anterior, se podría redactar así
El peróxido de hidrógeno es incompatible con materiales inflamables, cualquier líquido combustible y metales y sus sales (en orden de disminución de la actividad catalítica) — osmio, paladio, platino, iridio, oro, plata, manganeso, cobalto, cobre, plomo.
Hablando de los catalizadores metálicos de descomposición, no se puede dejar de mencionar . No solo es el metal más denso de la Tierra, sino que también es la mejor arma del mundo para descomponer peróxido de hidrógeno.
El efecto de aceleración de la descomposición del peróxido de hidrógeno para este metal se observa en cantidades que ni siquiera los métodos analíticos pueden detectar. Para descomponer de manera muy efectiva (de 3 a 5 veces en comparación con el peróxido sin catalizador) el peróxido en oxígeno y agua, solo se necesita 1 gramo de osmio por cada 1000 toneladas de peróxido de hidrógeno.
Una nota sobre el "carácter explosivo": (quiso escribir “yo-peróxido”, pero se contuvo). En el caso del peróxido de hidrógeno, la niña esférica Sasha, que tiene que trabajar con este peróxido, generalmente teme a la explosión. Y, en principio, en las preocupaciones de Alexandría hay algo de sentido común. Después de todo, el peróxido puede explotar por dos razones. Primero, porque en un recipiente hermético se produce la descomposición gradual de H2O2, con la liberación y acumulación de oxígeno. La presión dentro del recipiente aumentará, aumentará y, al final, ¡BUM! En segundo lugar, hay una posibilidad de que al entrar en contacto el peróxido de hidrógeno con ciertas sustancias, se forme compuestos peróxidos inestables que pueden detonar por un golpe, calor, etc. En la excelente obra de cinco volúmenes , se dice tanto sobre esto que incluso decidí ocultarlo bajo un spoiler. La información es aplicable a peróxido de hidrógeno concentrado >= 30% y <50%:
Incompatibilidad absoluta
explota al contacto con: alcoholes + ácido sulfúrico, acetales + ácido acético + calentamiento, ácido acético + N-heterociclos (por encima de 50 °C), hidrocarburos aromáticos + ácido trifluoroacético, ácido azelaico + ácido sulfúrico (alrededor de 45 °C), tert-butanol + ácido sulfúrico, ácidos carboxílicos (ácido fórmico, ácido acético, ácido tartárico), difenil diseleniuro (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, ciclo-pentanona, ciclohexanona), bases nitrogenadas (amoníaco, hidrazina hidratada, dimetilhidrazina), compuestos orgánicos (glicerina, ácido acético, etanol, anilina, quinoleína, celulosa, polvo de carbón), materiales orgánicos + ácido sulfúrico (especialmente en espacios reducidos), agua + materia orgánica que contiene oxígeno (acetaldehído, ácido acético, acetona, etanol, formaldehído, ácido fórmico, metanol, propanol, propanal), vinilacetato, alcoholes + cloruro de estaño, óxido de fósforo (V), fósforo, ácido nítrico, antimoniato, trisulfuro de arsénico, cloro + hidróxido de potasio + ácido clorosulfónico, sulfuro de cobre, sulfuro de hierro (II), ácido fórmico + contaminantes orgánicos, seleniuro de hidrógeno, dicloruro y monóxido de plomo, sulfuro de plomo (II), dióxido de manganeso, óxido de mercurio (I), disulfuro de molibdeno, iodato de sodio, óxido de mercurio (II) + ácido nítrico, éter dietílico, acetato de etilo, tiourea + ácido acético
se inflama al contacto con: alcohol furfurílico, metales en polvo (magnesio, zinc, hierro, níquel), aserrín
reacción violenta con: isopropóxido de aluminio + sales de metales pesados, carbón vegetal, hulla, 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 se trata la peróxido concentrada con respeto y no se combina con las sustancias mencionadas anteriormente, se puede trabajar durante años cómodamente y sin miedos. Pero más vale prevenir que curar, así que pasemos suavemente a los equipos de protección personal.
EPP y eliminación de consecuencias
La idea de escribir este artículo surgió cuando decidí hacer una anotación en , dedicada a cuestiones de seguridad al trabajar con soluciones concentradas de H2O2. Afortunadamente, muchos lectores se han hecho con bidones de peróxido de hidrógeno (en caso de que «en la farmacia no haya nada» / «no lleguemos a la farmacia») e incluso han sufrido quemaduras químicas por imprudencia. Por lo tanto, gran parte de lo escrito a continuación (y también lo anterior) se refiere principalmente a soluciones con una concentración superior al 6%. Cuanto mayor es la concentración, más relevante es la necesidad de EPI.
Para trabajar de manera segura, sólo se necesitan guantes de cloruro de polivinilo / caucho butílico, polietileno, poliéster y otros plásticos para proteger la piel de las manos, gafas o mascarillas protectoras de materiales poliméricos transparentes para proteger los ojos. Si se generan aerosoles, se añade un respirador con protección contra aerosoles (o, mejor aún, un cartucho filtrante de carbón ABEK con protección P3). Para trabajar con soluciones débiles (hasta el 6%) son suficientes los guantes.
Me detendré más en los «efectos nocivos». El peróxido de hidrógeno es una sustancia moderadamente peligrosa, al entrar en contacto con la piel y los ojos causa quemaduras químicas. Es perjudicial por inhalación y por ingestión. Ver imagen del SDS («Oxidante»-«Corrosivo»-«Irritante»):
Para no dar rodeos, diré directamente qué hacer si el peróxido de hidrógeno con una concentración >6% ha entrado en contacto con un ser humano esférico sin equipo de protección personal.
Al entrar en contacto con la piel — limpiar con un paño seco o con un tampón empapado en alcohol. Luego es necesario enjuagar la piel dañada con un chorro abundante de agua durante 10 minutos.
Al si entra en los ojos — enjuagar inmediatamente los ojos bien abiertos, así como debajo de los párpados con un chorro suave de agua (o solución al 2% de bicarbonato de sodio) durante al menos 15 minutos. Consultar a un oftalmólogo.
Si se ingiere — beber abundante líquido (=agua simple en litros), carbón activado (1 tabletas por cada 10 kg de peso), laxante salino (sulfato de magnesio). No provocar el vómito (=lavado gástrico SÓLO por un médico, mediante sonda, y nada de los ya habituales «dos dedos en la boca»). No dar nada por vía oral a una persona inconsciente.
En general la ingestión es especialmente peligrosa, ya que al descomponerse en el estómago se forma una gran cantidad de gas (10 veces más que el volumen de la solución al 3%), lo que provoca distensión abdominal y compresión de los órganos internos. Por eso se necesita carbón activado…
Si bien el tratamiento de las consecuencias para el organismo es más o menos claro, vale la pena decir unas palabras sobre la eliminación del peróxido de hidrógeno sobrante/antiguo/derramado por inexperiencia.
… la eliminación del peróxido de hidrógeno se realiza ya sea a) diluyéndolo en agua y vertiéndolo por el desagüe, o b) descomponiéndolo mediante catalizadores (pirisulfito de sodio, etc.), o c) descomponiéndolo por calentamiento (incluyendo ebullición)
Así es como se ve en un ejemplo. Por ejemplo, en el laboratorio derramé accidentalmente un litro de peróxido de hidrógeno al 30%. No limpio nada, sino que echo el líquido con una mezcla de cantidades iguales (1:1:1) + arena + (= “material de bentonita para areneros”). Luego humedezco esta mezcla con agua hasta formar una pasta, junto la pasta con una pala en un recipiente, y la transfiero a un balde con agua (llenado dos tercios). Y ya en el balde con agua voy añadiendo gradualmente la solución de pirisulfito de sodio con un 20% de exceso. Para neutralizar todo esto según la reacción:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Si se cumplen las condiciones del problema (un litro de solución al 30%), resulta que para la neutralización se necesitan 838 gramos de pirisulfito (con un exceso, sale un kilogramo de sal). La solubilidad de esta sustancia en agua es de aproximadamente 650 g/l, es decir, se necesitarán alrededor de un litro y medio de solución concentrada. La moraleja es: o no derrames peróxido en el suelo o diluyelo bien, de lo contrario no tendrás suficiente neutralizador 🙂
Al buscar posibles sustitutos para el pirisulfito, el Capitán Obvio recomienda usar aquellos reactivos que al reaccionar con el peróxido de hidrógeno no generan grandes volúmenes de gas. Esto podría ser, por ejemplo, sulfato de hierro (II). Se vende en ferreterías e incluso en la RPB. Para neutralizar H2O2 se requiere una solución acidificada con ácido sulfúrico:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
También se puede utilizar yoduro de potasio (también acidificado con ácido sulfúrico):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Recuerdo que todas las reflexiones se basan en la tarea introductoria (30% solución). Si has diluido el peróxido con concentraciones más bajas (3–7%), también puedes usar permanganato de potasio acidificado con ácido sulfúrico. Aunque el oxígeno se libere, no podrá causar grandes problemas debido a las bajas concentraciones, por mucho que lo intente.
Sobre el escarabajo
Y no me he olvidado de él, querido. Será una recompensa para aquellos que hayan leído hasta el final mi longread. No sé si el respetado Alexey JetHackers Stacenko, alias , pensó hace 30 años en sus mochilas cohete, pero yo realmente tuve pensamientos similares. Especialmente cuando veía (o volvía a ver) la brillante película de cuento de hadas de Disney “” (en el original Rocketeer).
). La conexión aquí es la siguiente. Como mencioné anteriormente, el peróxido de hidrógeno de altas concentraciones (como la marca nacional B) con un alto grado de pureza (es decir, el conocido peróxido de alta prueba o ) puede utilizarse como combustible en cohetes (y en torpedos). Además, puede ser utilizado tanto como oxidante en motores de dos componentes (por ejemplo, como sustituto del oxígeno líquido) como en forma de un-known propellant. En este último caso, el H2O2 se inyecta en la “cámara de combustión”, donde se descompone en un catalizador metálico (cualquiera de los metales mencionados anteriormente en el artículo, como la plata o el platino) y, bajo presión, sale en forma de vapor a una temperatura de aproximadamente 600 °C a través de la boquilla, creando empuje.
Lo más interesante es que un pequeño escarabajo de la subfamilia de los carábidos tiene un dispositivo interno similar (“cámara de combustión”, boquillas, etc.) dentro de su cuerpo. se llama oficialmente, pero la verdad es que su estructura interna (la imagen al inicio del artículo) me recuerda a la máquina de la mencionada película de 1991 🙂
El escarabajo se llama bombardero porque puede disparar, más o menos apuntando, un líquido hirviendo con un olor desagradable a través de glándulas en la parte trasera de su abdomen.
La temperatura de expulsión puede alcanzar los 100 grados Celsius, y la velocidad de expulsión es de 10 m/s. Un disparo dura entre 8 y 17 ms, y consiste en 4–9 impulsos que suceden uno tras otro. Para no tener que retroceder, repito aquí la imagen (parece sacada de la revista de ‘artículo homónimo’).
El escarabajo produce dentro de sí dos "componentes de combustible de cohete" (es decir, no es "monocombustible"). Un potente reductor — (utilizada anteriormente como revelador en fotografía). Y un potente oxidante — peróxido de hidrógeno. Ante una amenaza, el escarabajo contrae los músculos que expulsan los dos reactivos a través de tubos válvulas hacia una cámara de mezcla, que contiene agua y una mezcla de enzimas (peroxidazas) que descomponen el peróxido. En combinación, los reactivos generan una efusiva reacción exotérmica, el líquido hierve y se convierte en gas (= "aniquilación"). En resumen, el escarabajo hierve a su potencial enemigo con un chorro de agua hirviendo (pero claramente no es suficiente para un primer empuje espacial). Pero... Al menos se puede considerar al escarabajo como una ilustración de la sección Medidas de seguridad al trabajar con peróxido de hidrógeno. La moraleja es la siguiente:
%USERNAME%, no seas como el escarabajo bombardero, ¡no mezcles el peróxido con el reductor sin entenderlo! 🙂
Adición sobret : "Parece que el escarabajo bombardero terrestre se convirtió en el prototipo del escarabajo de plasma de 'Starship Troopers'. Justo tiene suficiente impulso (¡no empuje!) para alcanzar la primera velocidad espacial, el mecanismo se desarrolló a lo largo de la evolución y se utilizó para lanzar esporas a la órbita con el fin de expandir el área, y también fue útil como arma contra los torpes cruceros enemigos"
Bueno, ya hemos hablado del escarabajo y aclarado el tema del peróxido. Por ahora, esto es todo.
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El siguiente en la lista de revisión es el dicaloizocianurato de sodio y las "pastillas de cloro".
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Fuentes utilizadas
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Y casi olvido, advertencia para compañeros inconscientes 🙂
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Fuente: habr.com
