O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi

Tema ove bilješke kuhala se već dugo. I iako na zahtjev čitatelja kanala LAB-66, baš sam htio pisati o sigurnom radu s vodikovim peroksidom, ali na kraju je iz meni nepoznatih razloga (evo, da!) nastao još jedan longread. Mješavina popci, raketnog goriva, "dezinfekcije od koronavirusa" i permanganometrijske titracije. Kako ispravno pohraniti vodikov peroksid, koju zaštitnu opremu koristiti pri radu i kako pobjeći u slučaju trovanja - gledamo pod rezom.
ps buba na slici se zapravo zove "bombardier". A i on se izgubio negdje među kemikalijama :)

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi

Posvećeno “djeci peroksida”...

Naš brat je volio vodikov peroksid, oh, kako ga je volio. Razmišljam o tome svaki put kad naiđem na pitanje poput „boca vodikovog peroksida je napuhana. Što uraditi?" Inače, srećem te dosta često :)

Nije iznenađujuće da je u postsovjetskim područjima vodikov peroksid (3% otopina) jedan od omiljenih "narodnih" antiseptika. I za polivanje rane, i za dezinfekciju vode, i za uništavanje koronavirusa (u novije vrijeme). No, unatoč prividnoj jednostavnosti i pristupačnosti, reagens je prilično dvosmislen, o čemu ću dalje govoriti.

Prošetavši biološkim “vrhovima”...

Sada je moderno sve s prefiksom eko: ekološki proizvodi, ekološki šamponi, ekološke stvari. Koliko ja razumijem, ljudi žele koristiti ove pridjeve kako bi razlikovali stvari koje su biogene (tj. koje se prvobitno nalaze u živim organizmima) od stvari koje su čisto sintetičke ("tvrda kemija"). Stoga, prvo, mali uvod, za koji se nadam da će naglasiti ekološku prihvatljivost vodikovog peroksida i dodati mu povjerenje među masama :)

Dakle, što je vodikov peroksid? Ovaj najjednostavniji peroksidni spoj, koji sadrži dva atoma kisika odjednom (povezani su vezom -OO-). Gdje postoji ova vrsta veze, postoji nestabilnost, postoji atomski kisik, i jaka oksidacijska svojstva i sve, sve. No, unatoč težini atomskog kisika, vodikov peroksid prisutan je u mnogim živim organizmima, uključujući. i u čovjeku. Nastaje u mikrokoličinama tijekom složenih biokemijskih procesa i oksidira proteine, membranske lipide pa čak i DNA (zbog nastalih peroksidnih radikala). Naše tijelo, u procesu evolucije, naučilo se prilično učinkovito nositi s peroksidom. On to čini uz pomoć enzima superoksid dismutaze, koji uništava spojeve peroksida na kisik i vodikov peroksid, plus enzim katalaza koji pretvara peroksid u kisik i vodu jedan ili dva puta.

Enzimi su prekrasni u XNUMXD modelima
Sakrio ga ispod spojlera. Volim ih gledati, ali odjednom se nekome ne sviđaju...
O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi

Usput, zahvaljujući djelovanju katalaze, koja je prisutna u tkivima našeg tijela, krv "vrije" prilikom liječenja rana (u nastavku će biti posebna bilješka o ranama).

Vodikov peroksid također ima važnu "zaštitnu funkciju" unutar nas. Mnogi živi organizmi imaju tako zanimljivu organelu (strukturu potrebnu za funkcioniranje žive stanice) kao peroksisom. Ove strukture su lipidne vezikule unutar kojih se nalazi kristalna jezgra koja se sastoji od bioloških cjevastih "mikroreaktorima". Unutar jezgre odvijaju se različiti biokemijski procesi, uslijed kojih... iz atmosferskog kisika i složenih organskih spojeva lipidne prirode nastaje vodikov peroksid!

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Ali najzanimljivije je za što se taj peroksid onda koristi. Na primjer, u stanicama jetre i bubrega, stvoreni H2O2 koristi se za uništavanje i neutralizaciju toksina koji ulaze u krv. Acetaldehid, koji nastaje tijekom metabolizma alkoholnih pića (a tko je odgovoran za mamurluk) - to je također zasluga naših malih neumornih radnika peroksisoma i "majke" vodikovog peroksida.

Da s peroksidima sve ne izgleda tako ružičasto, iznenada Podsjetit ću vas na mehanizam djelovanja zračenja na živo tkivo. Molekule bioloških tkiva apsorbiraju energiju zračenja i postaju ionizirane, tj. prijeći u stanje pogodno za stvaranje novih spojeva (najčešće potpuno nepotrebnih unutar tijela). Voda se najčešće i najlakše podvrgava ionizaciji, ona se događa radioliza. U prisutnosti kisika, pod utjecajem ionizirajućeg zračenja, nastaju različiti slobodni radikali (OH- i njima slični) i peroksidni spojevi (osobito H2O2).

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Nastali peroksidi aktivno komuniciraju s kemijskim spojevima u tijelu. Iako, ako uzmemo kao primjer superoksidni anion (O2-) koji se ponekad stvara tijekom radiolize, vrijedi reći da se i ovaj ion stvara u normalnim uvjetima, u apsolutno zdravom tijelu, bez slobodnih radikala neutrofili и makrofaga naš imunitet nije mogao uništiti bakterijske infekcije. Oni. bez ovih uopće slobodni radikali To je apsolutno nemoguće - oni prate biogene oksidacijske reakcije. Problem nastaje kada ih je previše.

Za borbu protiv "previše" peroksidnih spojeva čovjek je izumio takve stvari kao što su antioksidansi. Inhibiraju procese oksidacije složenih organskih tvari uz stvaranje peroksida itd. slobodnih radikala i time smanjiti razinu oksidativni stres.

Oksidativni stres je proces oštećenja stanica uslijed oksidacije (= previše slobodnih radikala u tijelu)

Iako, u biti, te veze ne dodaju ništa novo onome što već postoji, tj. “unutarnji antioksidansi” - superoksid dismutaza i katalaza. I općenito, ako se koriste nepravilno, sintetski antioksidansi ne samo da neće pomoći, nego će se taj isti oksidativni stres također povećati.

Napomena o "peroksidu i ranama". Iako je vodikov peroksid stalni dio kućnih (i radnih) ormarića s lijekovima, postoje dokazi da uporaba H2O2 ometa zacjeljivanje rana i uzrokuje ožiljke jer peroksid uništava novonastale stanice kože. Samo vrlo niske koncentracije imaju pozitivan učinak (0,03% otopina, što znači da je potrebno 3% farmaceutsku otopinu razrijediti 100 puta), i to samo jednom primjenom. Usput, i 0,5% otopina "spremna za koronavirus". ometa zacjeljivanje. Dakle, kako kažu, vjerujte, ali provjerite.

Vodikov peroksid u svakodnevnom životu i “protiv koronavirusa”

Ako vodikov peroksid čak može pretvoriti etanol u acetaldehid u jetri, onda bi bilo čudno ne koristiti ova prekrasna oksidirajuća svojstva u svakodnevnom životu. Koriste se u sljedećim omjerima:

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Polovica vodikovog peroksida proizvedenog u kemijskoj industriji koristi se za izbjeljivanje celuloze i raznih vrsta papira. Drugo mjesto (20%) u potražnji zauzima proizvodnja raznih izbjeljivača na bazi anorganskih peroksida (natrijev perkarbonat, natrijev perborat, itd., itd.). Ti peroksidi (često u kombinaciji s TAED da se smanji temperatura izbjeljivanja, jer perokso soli ne djeluju na temperaturama ispod 60 stupnjeva) koriste se u svim vrstama "Persola" itd. (više detalja možete vidjeti здесь). Zatim dolazi, s malom razlikom, izbjeljivanje tkanina i vlakana (15%) i pročišćavanje vode (10%). I na kraju, udio koji ostaje jednako je podijeljen između čisto kemijskih stvari i upotrebe vodikovog peroksida u medicinske svrhe. Na potonjem ću se detaljnije zadržati jer će najvjerojatnije pandemija koronavirusa promijeniti brojke na dijagramu (ako se već nije promijenila).

Vodikov peroksid se aktivno koristi za sterilizaciju raznih površina (uključujući kirurške instrumente), a odnedavno i u obliku pare (tzv. VHP - ispareni vodikov peroksid) za sterilizaciju prostorija. Donja slika prikazuje primjer takvog generatora pare peroksida. Vrlo perspektivno područje koje još nije stiglo do domaćih bolnica...

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Općenito, peroksid pokazuje visoku učinkovitost dezinfekcije protiv širokog spektra virusa, bakterija, kvasaca i bakterijskih spora. Vrijedno je napomenuti da se za složene mikroorganizme, zbog prisutnosti enzima koji razgrađuju peroksid (tzv. peroksidaze, od kojih je poseban slučaj gore spomenuta katalaza), može uočiti tolerancija (~rezistencija). To posebno vrijedi za otopine s koncentracijama ispod 1%. Ali do sada ništa, ni virus, ni bakterijska spora, ne može odoljeti 3%, a još više 6-10%.

Zapravo, zajedno s etilnim i izopropilnim alkoholom i natrijevim hipokloritom, vodikov peroksid je na popisu "vitalnih" hitnih antiseptika za dezinfekciju površina protiv COVID-19. Iako ne samo od COVID-19. na početku cijele bakanalije s koronavirusom, mi smo s čitateljima telegram kanal aktivno korištene preporuke iz Članak. Preporuke se odnose na koronavirus općenito, a posebno na COVID-19. Stoga preporučujem preuzimanje i ispis članka (za one koje zanima ovo pitanje).

Važan znak za mladog dezinficijensa
O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi

U vremenu koje je proteklo od izbijanja epidemije ništa se bitno nije promijenilo po pitanju radnih koncentracija. Ali ono što se promijenilo, primjerice, jesu oblici u kojima se vodikov peroksid može koristiti. Ovdje bih odmah podsjetio na dokument EPA registrirani antimikrobni proizvodi za upotrebu protiv novog koronavirusa SARS-CoV-2, uzročnika COVID-19 sa sastavima sredstava preporučenih za dezinfekciju. Tradicionalno su me zanimale maramice na ovom popisu (tradicionalno, jer volim dezinfekcijske maramice, hipokloritne već gotov, i 100% sam zadovoljan s njima). U ovom slučaju zanimao me takav američki proizvod kao Oxivir maramice (ili njegov ekvivalent Oxivir 1 maramice) od Diversey Inc.

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Postoji nekoliko navedenih aktivnih sastojaka:

vodikov peroksid 0.5%

Jednostavno i ukusno. Ali za one koji žele ponoviti ovaj sastav i impregnirati svoje prilagođene vlažne maramice, reći ću da impregnacijska otopina osim vodikovog peroksida sadrži i:

Fosforna kiselina (fosforna kiselina - stabilizator) 1–5%
2-hidroksibenzojeva kiselina (salicilna kiselina) 0,1–1,5%

Zašto sve te “nečistoće” postat će vam jasno kada pročitate odjeljak o stabilnosti.

Uz sastav, podsjetio bih i što piše nastava spomenutom Oxiviru. Ništa bitno novo (u odnosu na prvu tablicu), ali mi se svidio niz virusa koji se mogu dezinficirati.

Koje viruse peroksid može pobijediti?
O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi

I ne bih bio svoj da vas još jednom ne podsjetim na izloženost tijekom obrade. Kao i prije (=kao i uvijek) preporuča se učiniti tako da Kada se brišu vlažnim maramicama, sve tvrde, neporozne površine ostaju vidljivo vlažne najmanje 30 sekundi (ili još bolje, minutu!) da dekontaminirate sve i svakoga (uključujući i ovaj vaš COVID-19).

Vodikov peroksid kao kemikalija

Prošetali smo okolo, a sada je vrijeme da pišemo o vodikovom peroksidu s gledišta kemičara. Srećom, ovo pitanje (a ne kako izgleda peroksisom) najčešće zanima neiskusnog korisnika koji je odlučio koristiti H2O2 za svoje potrebe. Počnimo s trodimenzionalnom strukturom (kako je ja vidim):

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi

Kako djevojka Sasha vidi strukturu koja se boji da bi peroksid mogao eksplodirati (više o tome u nastavku)
"pogled pijetla u trku odozdo"
O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi

Čisti peroksid je bistra (plavičasta za visoke koncentracije) tekućina. Gustoća razrijeđenih otopina bliska je gustoći vode (1 g/cm3), koncentrirane otopine su gušće (35% - 1,13 g/cm3...70% - 1,29 g/cm3 itd.). Po gustoći (ako imate hidrometre) možete prilično točno odrediti koncentraciju svoje otopine (podaci iz Članak).

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Domaći tehnički vodikov peroksid može biti tri stupnja: A = koncentracija 30–40%, B = 50–52%, C = 58–60%. Često se susreće naziv "perhidrol" (nekada je postojao i izraz "perhidrol plavuša"). U suštini, to je još uvijek isti "brand A", tj. otopina vodikovog peroksida koncentracije oko 30%.

Napomena o izbjeljivanju. Budući da smo se sjetili plavuša, može se primijetiti da su razrijeđeni vodikov peroksid (2-10%) i amonijak korišteni kao sastav za izbjeljivanje za "operhidrolizu" kose. Ovo se sada rijetko prakticira. Ali postoji izbjeljivanje zubi peroksidom. Usput, izbjeljivanje kože ruku nakon kontakta s peroksidom također je vrsta "perhidracije" uzrokovane tisućama mikroembolije, tj. začepljenja kapilara mjehurićima kisika nastalim tijekom razgradnje peroksida.

Medicinski tehnički peroksid postaje kada se peroksidu doda demineralizirana voda koncentracije 59-60%, razrjeđujući koncentrat do željene razine (3% kod nas, 6% u SAD).

Uz gustoću, važan parametar je i pH vrijednost. Vodikov peroksid je slaba kiselina. Na slici ispod prikazana je ovisnost pH otopine vodikovog peroksida o masenoj koncentraciji:

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Što je otopina razrijeđenija, to je njen pH bliži pH vrijednosti vode. Minimalni pH (= najkiseliji) javlja se pri koncentracijama od 55–65 % (stupanj B prema domaćoj klasifikaciji).

Ovdje je vrijedno napomenuti, nerado, da se pH ne može koristiti za kvantificiranje koncentracije iz nekoliko razloga. Prvo, gotovo sav moderni peroksid dobiva se oksidacijom antrakinona. Ovaj proces stvara kisele nusprodukte koji mogu završiti u gotovom peroksidu. Oni. pH se može razlikovati od onog prikazanog u gornjoj tablici, ovisno o čistoći H2O2. Ultra čisti peroksid (na primjer, koji se koristi za raketno gorivo i o kojem ću posebno govoriti) ne sadrži nečistoće. Drugo, stabilizatori kiseline često se dodaju komercijalnom vodikovom peroksidu (peroksid je stabilniji pri niskom pH), koji će "podmazati" očitanja. I treće, kelatni stabilizatori (za vezanje metalnih nečistoća, više o njima u nastavku) također mogu biti alkalni ili kiseli i utjecati na pH konačne otopine.

Najbolji način za određivanje koncentracije je titracija (kao u slučaju natrijeva hipoklorita ~ “Bjelina”). Tehnika je potpuno ista, ali su svi reagensi potrebni za test vrlo lako dostupni. Potrebna vam je koncentrirana sumporna kiselina (elektrolit akumulatora) i obični kalijev permanganat. Kao što je B. Gates jednom uzviknuo, “640 kb memorije je dovoljno za sve!”, i ja ću sada uzviknuti, “Svatko može titrirati peroksid!” :). Unatoč činjenici da mi moja intuicija govori da ako kupite vodikov peroksid u ljekarni i ne skladištite ga desetljećima, tada je malo vjerojatno da će fluktuacije u koncentraciji prijeći ± 1%, ipak ću opisati metodu testiranja, budući da su reagensi dostupan, a algoritam je vrlo jednostavan.

Provjera komercijalnog vodikovog peroksida na uši
Kao što možda pretpostavljate, provjerit ćemo pomoću titracije. Tehnika omogućuje precizno određivanje koncentracija od 0,25 do 50%.

Algoritam provjere je sljedeći:

1. Pripremite 0,1N otopinu kalijevog permanganata. Da biste to učinili, otopite 3,3 grama kalijevog permanganata u 1 litri vode. Zagrijte otopinu do vrenja i kuhajte 15 minuta.
2. Odaberite potrebnu količinu peroksida za testiranje (ovisno o očekivanoj koncentraciji, tj. ako ste imali 3%, očekivati ​​da je odjednom postalo 50% je glupo):

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Odabranu zapreminu pretočimo u bocu i izvažemo na vagi (ne zaboravite pritisnuti tipku Tara da ne uzmemo u obzir težinu same boce)
3. Ulijte naš uzorak u odmjernu tikvicu od 250 ml (ili dječju bočicu s oznakom volumena) i dopunite do oznake (“250”) destiliranom vodom. Miješati.
4. U konusnu tikvicu od 500 ml (=”teglu od pola litre”) ulijte 250 ml destilirane vode, dodajte 10 ml koncentrirane sumporne kiseline i 25 ml naše otopine iz koraka 3
5. Kap po kap (po mogućnosti iz pipete s oznakom volumena) otopine 0,1N kalijevog permanganata u našu staklenku od pola litre iz koraka 4. Ispalo – pomiješano, ispalo – pomiješano. I tako nastavljamo dok prozirna otopina ne dobije blago ružičastu nijansu. Kao rezultat reakcije, peroksid se raspada na kisik i vodu, a mangan (VI) u kalijevom permanganatu se reducira u mangan (II).

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

6. Izračunavamo koncentraciju našeg peroksida: C H2O2 (maseni %) = [Volumen otopine kalijevog permanganata u ml*0,1*0,01701*1000]/[masa uzorka u gramima, iz koraka 2] DOBIT!!!

Besplatne rasprave o stabilnosti pohrane

Vodikov peroksid se smatra nestabilnim spojem koji je sklon spontanom raspadanju. Brzina razgradnje raste s porastom temperature, koncentracije i pH. Oni. Općenito pravilo funkcionira:

...hladne, razrijeđene, kisele otopine pokazuju najbolju stabilnost...

Razgradnju potiče: povećanje temperature (povećanje brzine 2,2 puta za svakih 10 stupnjeva Celzijusa, a na temperaturi od oko 150 stupnjeva, koncentrira se općenito razgraditi poput lavine s eksplozijom), povećanje pH (osobito kod pH > 6-8)

Napomena o staklu: Samo zakiseljeni peroksid može se čuvati u staklenim bocama, jer staklo stvara alkalno okruženje u dodiru s čistom vodom, što znači da će pridonijeti ubrzanoj razgradnji.

Utječe na brzinu razgradnje i prisutnost nečistoća (osobito prijelaznih metala poput bakra, mangana, željeza, srebra, platine), izloženost ultraljubičastom zračenju. Najčešće, glavni složeni razlog je povećanje pH i prisutnost nečistoća. U prosjeku, sa STP uvjetima 30% vodikovog peroksida gubi pribl 0,5% glavne komponente godišnje.

Za uklanjanje nečistoća koristi se ultrafina filtracija (isključivanje čestica) ili kelati (sredstva za stvaranje kompleksa) koji vežu metalne ione. Mogu se koristiti kao kelati acetanilid, koloidni stanat ili natrijev pirofosfat (25–250 mg/l), organofosfonati, nitrati (+ pH regulatori i inhibitori korozije), fosforna kiselina (+ pH regulator), natrijev silikat (stabilizator).

Utjecaj ultraljubičastog zračenja na brzinu razgradnje nije tako izražen kao za pH ili temperaturu, ali se također javlja (vidi sliku):

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Može se vidjeti da koeficijent molekularne ekstinkcije raste sa smanjenjem valne duljine ultraljubičastog zračenja.

Molarni koeficijent ekstinkcije mjera je koliko jako kemikalija apsorbira svjetlost na određenoj valnoj duljini.

Usput, ovaj proces razgradnje koji pokreću fotoni naziva se fotoliza:

Fotoliza (također poznata kao fotodisocijacija i fotodekompozicija) je kemijska reakcija u kojoj se kemijska tvar (anorganska ili organska) razgrađuje fotonima nakon njihove interakcije s ciljnom molekulom. Svaki foton s dovoljnom energijom (većom od energije disocijacije ciljne veze) može izazvati razgradnju. Može se postići učinak sličan ultraljubičastom zračenju također x-zrake i γ-zrake.

Što možemo reći općenito? I činjenica da peroksid treba čuvati u neprozirnoj posudi, ili još bolje, u smeđim staklenim bočicama koje blokiraju višak svjetlosti (unatoč tome što “upija” != “odmah se razgrađuje”). Ni bocu s peroksidom ne smijete držati u blizini rendgena :) Pa, od ovoga (UR 203Ex (?):

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
... od "kao ovo“peroksid (i svoju voljenu osobu, da budemo iskreni) također treba držati podalje.

Važno je da, osim neprozirne, posuda/boca mora biti izrađena od materijala otpornih na peroksid, poput nehrđajućeg čelika ili stakla (dobro, + nešto plastike i aluminijskih legura). Znak može biti koristan za orijentaciju (također će biti koristan za liječnike koji će obrađivati ​​svoju opremu):

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Legenda naljepnice je sljedeća: A - izvrsna kompatibilnost, B - dobra kompatibilnost, manji utjecaj (mikrokorozija ili promjena boje), C - loša kompatibilnost (ne preporučuje se dugotrajna uporaba, može doći do gubitka čvrstoće itd.), D - nema kompatibilnosti (= ne može se koristiti). Crtica znači "nema dostupnih informacija". Digitalni indeksi: 1 - zadovoljavajuće na 22° C, 2 - zadovoljavajuće na 48° C, 3 - zadovoljavajuće kada se koristi u brtvama i brtvama.

Sigurnosne mjere pri radu s vodikovim peroksidom

Vjerojatno je svakome tko je čitao do sada jasno da je peroksid jako oksidacijsko sredstvo, što znači da je neophodno da se skladišti dalje od zapaljivih/zapaljivih tvari i redukcijskih sredstava. Može nastati H2O2, kako u čistom tako i u razrijeđenom obliku eksplozivne smjese u kontaktu s organskim spojevima. Uzimajući u obzir sve navedeno, možemo napisati ovako

Vodikov peroksid je nekompatibilan sa zapaljivim materijalima, svim zapaljivim tekućinama i metalima i njihovim solima (prema smanjenom katalitičkom učinku) - osmij, paladij, platina, iridij, zlato, srebro, mangan, kobalt, bakar, olovo

Govoreći o katalizatorima razgradnje metala, ne možemo ne spomenuti odvojeno osmij. Ne samo da je najgušći metal na Zemlji, već je i najbolje oružje na svijetu za razgradnju vodikovog peroksida.

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Učinak ubrzanja razgradnje vodikovog peroksida za ovaj metal opaža se u količinama koje se ne mogu niti detektirati svakom analitičkom metodom - da bi se vrlo učinkovito (x3-x5 puta u odnosu na peroksid bez katalizatora) razgradio peroksid na kisik i vodu, potreban vam je samo 1 gram osmija na 1000 tona vodikovog peroksida.

Opaska o "eksplozivnom karakteru": (Odmah sam htio napisati "Ja sam peroksid", ali bilo mi je neugodno). U slučaju vodikovog peroksida, kuglasta djevojčica Sasha, koja mora raditi s ovim peroksidom, najčešće se boji eksplozije. I u principu, Aleksandrini strahovi imaju smisla. Uostalom, peroksid može eksplodirati iz dva razloga. Prvo, iz činjenice da će u zatvorenoj posudi doći do postupnog raspadanja H2O2, oslobađanja i nakupljanja kisika. Tlak unutar spremnika će se povećavati i povećavati i na kraju BUM! Drugo, postoji mogućnost da u kontaktu vodikovog peroksida s nekim tvarima dođe do stvaranja nestabilnih peroksidnih spojeva koji mogu detonirati od udarca, zagrijavanja itd. U cool petotomniku Saxova opasna svojstva industrijskih materijala Toliko je toga rečeno da sam to čak odlučio sakriti pod spojler. Informacije se odnose na koncentrirani vodikov peroksid >= 30% i <50%:

Apsolutna nekompatibilnost

eksplodira u kontaktu sa: alkoholi + sumporna kiselina, acetal + octena kiselina + toplina, octena kiselina + N-heterocikli (iznad 50 °C), aromatski ugljikovodici + trifluoroctena kiselina, azelainska kiselina + sumporna kiselina (oko 45 °C), tert-butanol + sumporna kiselina , karboksilne kiseline (mravlja, octena, vinska), difenil diselenid (iznad 53 °C), 2-etoksietanol + poliakrilamidni gel + toluen + toplina, galij + klorovodična kiselina, željezo (II) sulfat + dušična kiselina + karboksimetilceluloza, dušična kiselina + ketoni (2-butanon, 3-pentanon, ciklopentanon, cikloheksanon), dušične baze (amonijak, hidrazin hidrat, dimetilhidrazin), organski spojevi (glicerin, octena kiselina, etanol, anilin, kinolin, celuloza, ugljena prašina), organski materijali + sumporna kiselina (osobito u zatvorenim prostorima), voda + organske tvari koje sadrže kisik (acetaldehid, octena kiselina, aceton, etanol, formaldehid, mravlja kiselina, metanol, propanol, propanal), vinil acetat, alkoholi + kositar klorid, fosforov oksid (V), fosfor, dušična kiselina, stibnit, arsenov trisulfid, klor + kalijev hidroksid + klorosulfonska kiselina, bakrov sulfid, željezo (II) sulfid, mravlja kiselina + organski kontaminanti, vodikov selenid, olovo di- i monoksid, olovo (II) sulfid, mangan dioksid , živin oksid (I), molibden disulfid, natrijev jodat, živin oksid + dušična kiselina, dietil eter, etil acetat, tiourea + octena kiselina
svijetli pri kontaktu s: furfuril alkohol, metali u prahu (magnezij, cink, željezo, nikal), piljevina
burna reakcija sa: aluminijev izopropoksid+soli teških metala, drveni ugljen, ugljen, litijev tetrahidroaluminat, alkalijski metali, metanol+fosforna kiselina, nezasićeni organski spojevi, kositar (II) klorid, kobaltov oksid, željezni oksid, olovni hidroksid, niklov oksid

U principu, ako se prema koncentriranom peroksidu odnosite s poštovanjem i ne kombinirate ga s gore navedenim tvarima, tada možete udobno raditi godinama i ne bojati se ničega. Ali najbolje Bog čuva, pa glatko prelazimo na osobnu zaštitnu opremu.

OZO i odgovor

Ideja o pisanju članka javila se kada sam odlučio nešto zabilježiti kanal, posvećena pitanjima sigurnog rada s koncentriranim otopinama H2O2. Srećom, mnogi su čitatelji kupili kanistere perhidrola (u slučaju "nema ništa u ljekarni" / "ne možemo doći do ljekarne") i čak su uspjeli dobiti kemijske opekline u žaru. Stoga se većina dolje (i gore) napisanog uglavnom odnosi na otopine s koncentracijama iznad 6%. Što je veća koncentracija, to je relevantnija dostupnost OZO-a.

Za siguran rad od osobne zaštitne opreme potrebne su samo rukavice od polivinil klorid/butil gume, polietilena, poliestera i drugih plastičnih masa za zaštitu kože ruku, naočale ili zaštitne maske od prozirnih polimernih materijala za zaštitu očiju. Ako se stvaraju aerosoli, kompletu dodajte respirator sa zaštitom od aerosola (ili još bolje, ugljeni ABEK filter uložak sa zaštitom P3). Pri radu sa slabim otopinama (do 6%) dovoljne su rukavice.

Zadržat ću se na "upečatljivim učincima" detaljnije. Vodikov peroksid je umjereno opasna tvar koja u dodiru s kožom i očima uzrokuje kemijske opekline. Štetno ako se udiše ili proguta. Pogledajte sliku iz SDS-a (“Oksidator” - “Nagriza” - “Nadražuje”):

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Da ne lupam, odmah ću napisati što učiniti ako vodikov peroksid koncentracije >6% dođe u kontakt s određenom kuglastom osobom bez osobne zaštitne opreme.

u kontakt s kožom — obrišite suhom krpom ili vatom navlaženom alkoholom. Zatim morate ispirati oštećenu kožu s puno vode 10 minuta.
u kontakt s očima - odmah širom otvorene oči, kao i ispod kapaka, ispirati slabim mlazom vode (ili 2% otopine sode bikarbone) najmanje 15 minuta. Obratite se oftalmologu.
Ako se proguta - piti puno tekućine (=obična voda u litrama), aktivni ugljen (1 tableta na 10 kg težine), slani laksativ (magnezijev sulfat). Ne izazivati ​​povraćanje (=ispiranje želuca SAMO od strane liječnika, uz pomoć sonde, i bez uobičajenih "dva prsta u usta"). Ne davati ništa na usta osobi bez svijesti.

Općenito gutanje je posebno opasno, budući da tijekom razgradnje u želucu nastaje velika količina plina (10 puta veći od volumena 3% otopine), što dovodi do nadutosti i kompresije unutarnjih organa. Ovome služi aktivni ugljen...

Ako je sve više-manje jasno s liječenjem posljedica za tijelo, vrijedi reći još nekoliko riječi o zbrinjavanju viška/starog/prolivenog vodikovog peroksida zbog neiskustva.

... vodikov peroksid se reciklira ili a) razrjeđivanjem s vodom i izlijevanjem u odvod, ili b) razgradnjom pomoću katalizatora (natrijev pirosulfit, itd.), ili c) razgradnjom zagrijavanjem (uključujući kuhanje)

Evo primjera kako sve to izgleda. Na primjer, u laboratoriju sam slučajno prolio litru 30% vodikovog peroksida. Ništa ne brišem, već dodajem tekućinu u jednakim količinama (1:1:1) soda pepela+pijesak+bentonit (=”bentonitno punilo za pladnjeve”). Zatim ovu smjesu navlažim vodom dok ne nastane kaša, zagrabim kašu u posudu i prebacim u kantu vode (dvije trećine punu). I već u kantu vode postupno dodajem otopinu natrijevog pirosulfita s 20% viška. Neutralizirati cijelu stvar reakcijom:

Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O

Ako slijedite uvjete problema (litra 30% otopine), tada se ispostavlja da vam je za neutralizaciju potrebno 838 grama pirosulfita (kilogram soli izlazi u višku). Topljivost ove tvari u vodi je ~ 650 g/l, tj. Bit će potrebno oko jedne i pol litre koncentrirane otopine. Pouka je sljedeća: ili ne prolijevaj perhidrol po podu, ili ga jače razrijedi, inače nećeš dobiti dovoljno neutralizatora :)

Prilikom traženja mogućih zamjena za pirosulfit, Captain Obvious preporučuje korištenje onih reagensa koji ne proizvode enormne količine plina kada reagiraju s vodikovim peroksidom. To može biti, na primjer, željezo (II) sulfat. Prodaje se u trgovinama hardverom, pa čak iu Bjelorusiji. Za neutralizaciju H2O2 potrebna je otopina zakiseljena sumpornom kiselinom:

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

Također možete koristiti kalijev jodid (također zakiseljen sumpornom kiselinom):

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

Podsjećam vas da se sva razmišljanja temelje na uvodnom problemu (30% otopina); ako ste sipali peroksid u nižim koncentracijama (3–7%), tada možete koristiti i kalijev permanganat zakiseljen sumpornom kiselinom. Čak i ako se tamo oslobađa kisik, tada zbog niskih koncentracija neće moći “obaviti posao” čak i da hoće.

O bubi

Ali nisam ga zaboravio, draga. Bit će kao nagrada za one koji dovrše čitanje mog sljedećeg longread. Ne znam je li dragi Alexey JetHackers Statsenko aka MagistarLudi o mojim jetpackima, ali definitivno sam imao takve misli. Pogotovo kada sam imao priliku gledati (ili čak ponovno gledati) lagani Disneyjev film iz bajke na VHS kaseti.Raketar“ (u originalu specijalista za raketnu tehniku).

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Veza je ovdje sljedeća. Kao što sam ranije napisao, vodikov peroksid visokih koncentracija (poput domaćeg stupnja B) s visokim stupnjem pročišćavanja (napomena - tzv. peroksid visokog testa ili PH) može se koristiti kao gorivo u projektilima (i torpedima). Štoviše, može se koristiti i kao oksidans u dvokomponentnim motorima (primjerice, kao zamjena za tekući kisik), i u obliku tzv. monogorivo. U potonjem slučaju, H2O2 se pumpa u "komoru za izgaranje", gdje se razgrađuje na metalnom katalizatoru (bilo koji od ranije spomenutih metala u članku, na primjer, srebro ili platina) i, pod pritiskom, u obliku pare s temperaturom od oko 600 ° C, izlazi iz mlaznice, stvarajući vuču.

Ono što je najzanimljivije je da mala buba iz potporodice zemaljskih kornjaša ima istu unutarnju strukturu („komora za izgaranje“, mlaznice itd.) unutar svog tijela. Bombardier Buba službeno se zove, ali mene njegova unutarnja struktura (=slika na početku članka) podsjeća na jedinicu iz gore spomenutog filma iz 1991 :)

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Buba se naziva bombarder jer je sposobna više ili manje precizno ispaliti kipuću tekućinu neugodnog mirisa iz žlijezda u stražnjem dijelu trbuha.


Temperatura izbacivanja može doseći 100 stupnjeva Celzijusa, a brzina izbacivanja je 10 m/s. Jedan udarac traje od 8 do 17 ms, a sastoji se od 4-9 impulsa koji slijede odmah jedan za drugim. Da ne premotavam na početak, ponovit ću sliku ovdje (čini mi se iz nekog časopisa) Znanost za 2015. godinu iz istoimenog članka).

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Buba u sebi proizvodi dvije “komponente raketnog goriva” (odnosno, još uvijek nije “monopropelan”). Jako redukcijsko sredstvo - hidrokinon (ranije korišten kao razvijač u fotografiji). A jako oksidacijsko sredstvo je vodikov peroksid. Kad je ugrožena, buba steže mišiće koji guraju dva reagensa kroz cijevi ventila u komoru za miješanje koja sadrži vodu i mješavinu enzima (peroksidaza) koji razgrađuju peroksid. Kada se spoje, reagensi proizvode snažnu egzotermnu reakciju, tekućina vrije i pretvara se u plin (= “anihilacija”). Općenito, buba opeče potencijalnog neprijatelja mlazom kipuće vode (ali očito nedovoljno za prvi svemirski potisak). Ali...Barem se buba može smatrati ilustracijom za odjeljak Sigurnosne mjere pri radu s vodikovim peroksidom. Moral je sljedeći:

%USERNAME%, ne budi poput bube bombardera, ne miješaj peroksid s redukcijskim sredstvom bez razumijevanja! 🙂

Dodatak oт drZašto: "Izgleda da je Zemljina buba bombardijer inspirirana plazma bubom iz Starship Troopers." Ima samo dovoljan zamah (ne potisak!) da razvije prvu brzinu bijega; mehanizam je razvijen tijekom evolucije i korišten je za izbacivanje spora u orbitu kako bi se proširio njegov domet, a također je bio koristan kao oružje protiv nespretnih neprijateljskih krstarica. ”

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
Pa, rekao sam mu za bubu i sredio peroksid. Stanimo tu za sada.
Važno! Sve ostalo (uključujući raspravu o bilješkama, međunacrte i apsolutno sve moje objave) možete pronaći na telegram kanalu LAB66. Pretplatite se i pratite objave.
Sljedeći na redu za razmatranje je natrijev dikloroizocijanurat i "tablete klora".

Blagodarnosti: Autor izražava duboku zahvalnost svim aktivnim sudionicima zajednica LAB-66 — ljudi koji aktivno financijski podupiru naš “znanstveni i tehnički kutak” (= telegram kanal), naš chat (i stručnjake u njemu koji pružaju XNUMX-satnu (!!!) tehničku podršku), te samog konačnog autora. Hvala za sve ovo, momci, od steanlab!

“osmijev katalizator” za rast i razvoj gore navedene zajednice: ===>

1. glavna kartica 5536 0800 1174 5555
2. Yandex novac 410018843026512
3. web novac 650377296748
4. kripta BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Postanite kanalni uložak LAB-66

Korišteni izvori
Tehnička knjižnica za vodikov peroksid
Razgradnja vodikovog peroksida – Kinetika i pregled odabranih katalizatora
Kompatibilnost materijala s vodikovim peroksidom
Shandala M.G. Aktualna pitanja opće dezinfekcije. Odabrana predavanja. - M.: Medicina, 2009. 112 str.
Lewis, R. J. Sr. Saxova opasna svojstva industrijskih materijala. 12. izdanje. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., str. V4: 2434
Haynes, W. M. CRC priručnik za kemiju i fiziku. 95. izdanje. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, str. 4-67 (prikaz, ostalo).
WT Hess "Vodikov peroksid". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 13 (4. izdanje). New York: Wiley. (1995). str. 961–995 (prikaz, stručni).
C. W. Jones, J. H. Clark. Primjena vodikovog peroksida i njegovih derivata. Kraljevsko kemijsko društvo, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Primjena katalizatora prijelaznih metala za izbjeljivanje tekstila i drvene pulpe. Angewandte Chemie međunarodno izdanje. 45 (2): 206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. Buba bombarder i njegova kemijska eksplozija. Angewandte Chemie. 73:1–7. (1961).
Jones, Craig W. Primjena vodikovog peroksida i njegovih derivata. Kraljevsko kemijsko društvo (1999.)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Vodikov peroksid. Ullmannova Enciklopedija industrijske kemije. Ullmannova Enciklopedija industrijske kemije. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., ur. Priručnik dezinficijensa i antiseptika. New York: M. Dekker. str. 161. (1996).
Rutala, WA; Weber, DJ Dezinfekcija i sterilizacija u zdravstvenim ustanovama: Što kliničari trebaju znati. Kliničke infektivne bolesti. 39(5):702–709. (2004).
Block, Seymour S., ur. Poglavlje 9: Spojevi peroksigena. Dezinfekcija, sterilizacija i konzerviranje (5. izdanje). Philadelphia: Lea & Febiger. str. 185–204 (prikaz, stručni). (2000).
O'Neil, M. J. Merckov indeks—Enciklopedija kemikalija, lijekova i bioloških tvari. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry, 2013., str. 889
Larranaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawleyjev sažeti kemijski rječnik 16. izdanje. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., str. 735
Sittig, M. Priručnik o toksičnim i opasnim kemikalijama i kancerogenima, 1985. 2. izdanje. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985., str. 510
Larranaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawleyjev sažeti kemijski rječnik 16. izdanje. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., str. 735
Zbirka najvažnijih službenih materijala o pitanjima dezinfekcije, sterilizacije, dezinsekcije, deratizacije: U 5 svezaka / Inform.-ur. centar Državnog odbora za sanitarni i epidemiološki nadzor Rusije. Federacija, Istraživački institut za prevenciju. toksikologija i dezinfekcija; Pod općim izd. M. G. Shandaly. - M.: Rarog LLP, 1994

O vodikovom peroksidu i raketnoj bubi
I umalo zaboravih, upozorenje za neodgovorne drugove :)

Izjava o odricanju od odgovornosti: sve informacije predstavljene u članku dane su isključivo u informativne svrhe i nisu izravan poziv na akciju. Sve manipulacije kemijskim reagensima i opremom izvodite na vlastitu odgovornost. Autor ne snosi nikakvu odgovornost za nepažljivo rukovanje agresivnim otopinama, nepismenost, nepoznavanje osnovnog školskog znanja i sl. Ako niste sigurni u razumijevanje napisanog, zamolite rođaka/prijatelja/poznanika koji ima specijalizirano obrazovanje da prati vaše postupke. I budite sigurni da koristite OZO uz najviše moguće mjere opreza.

Izvor: www.habr.com

Dodajte komentar