L'argomento di questa nota è in fermento da molto tempo. E anche se su richiesta dei lettori del canale , Volevo solo scrivere di lavoro sicuro con l'acqua ossigenata, ma alla fine, per ragioni a me sconosciute (ecco, sì!), si è formata un'altra lettura lunga. Una miscela di popsci, carburante per missili, “disinfezione da coronavirus” e titolazione permanganometrica. Come correttamente conservare il perossido di idrogeno, quali dispositivi di protezione utilizzare durante il lavoro e come fuggire in caso di avvelenamento: guardiamo sotto il taglio.
ps lo scarabeo nella foto in realtà si chiama “bombardier”. E anche lui si era perso da qualche parte tra le sostanze chimiche :)
Dedicato ai “figli del perossido”...
Nostro fratello adorava il perossido di idrogeno, oh, quanto lo adorava. Ci penso ogni volta che mi imbatto in una domanda del tipo “la bottiglia di acqua ossigenata è gonfia. cosa fare?" A proposito, ti incontro abbastanza spesso :)
Non sorprende che nelle aree post-sovietiche il perossido di idrogeno (soluzione al 3%) sia uno degli antisettici “popolari” preferiti. E per versarlo sulla ferita, e per disinfettare l’acqua, e per distruggere il coronavirus (più recentemente). Ma nonostante la sua apparente semplicità e accessibilità, il reagente è piuttosto ambiguo, di cui parlerò ulteriormente.
Dopo aver camminato lungo le “cime” biologiche...
Adesso va di moda tutto ciò che ha il prefisso eco: prodotti ecologici, shampoo ecologici, cose ecologiche. A quanto ho capito, le persone vogliono usare questi aggettivi per distinguere le cose che sono biogene (cioè trovate inizialmente negli organismi viventi) da cose che sono puramente sintetiche (“chimica dura”). Pertanto, in primo luogo, una piccola introduzione, che spero possa enfatizzare la compatibilità ambientale del perossido di idrogeno e aggiungere fiducia ad esso tra le masse :)
Allora, cos’è il perossido di idrogeno? Questo protozoi composto di perossido, che contiene due atomi di ossigeno contemporaneamente (sono collegati da un legame -OO-). Dove c'è questo tipo di connessione, c'è instabilità, c'è ossigeno atomico, forti proprietà ossidanti e tutto, tutto. Ma nonostante la gravità dell'ossigeno atomico, il perossido di idrogeno è presente in molti organismi viventi, incluso. e nell'uomo. Si forma in microquantità durante complessi processi biochimici e ossida proteine, lipidi di membrana e persino il DNA (a causa dei radicali perossido risultanti). Il nostro corpo, nel processo di evoluzione, ha imparato a gestire il perossido in modo abbastanza efficace. Lo fa con l'aiuto dell'enzima superossido dismutasi, che distrugge i composti del perossido in ossigeno e perossido di idrogeno, oltre all'enzima che converte il perossido in ossigeno e acqua una o due volte.
Gli enzimi sono belli nei modelli XNUMXD
L'ho nascosto sotto lo spoiler. Adoro guardarli, ma all'improvviso a qualcuno non piace...
A proposito, è grazie all'azione della catalasi, che è presente nei tessuti del nostro corpo, che il sangue “bolle” durante il trattamento delle ferite (di seguito ci sarà una nota separata sulle ferite).
Il perossido di idrogeno ha anche un’importante “funzione protettiva” dentro di noi. Molti organismi viventi hanno un organello così interessante (una struttura necessaria per il funzionamento di una cellula vivente) come . Queste strutture sono vescicole lipidiche all'interno delle quali è presente un nucleo cristallino costituito da tubolari biologici "". All'interno del nucleo avvengono vari processi biochimici, a seguito dei quali... dall'ossigeno atmosferico e da composti organici complessi di natura lipidica si forma il perossido di idrogeno!
Ma la cosa più interessante qui è per cosa viene utilizzato questo perossido. Ad esempio, nelle cellule del fegato e dei reni, l'H2O2 formatosi viene utilizzato per distruggere e neutralizzare le tossine che entrano nel sangue. Acetaldeide, che si forma durante il metabolismo delle bevande alcoliche () - questo è anche merito dei nostri piccoli instancabili lavoratori dei perossisomi e dell'acqua ossigenata “madre”.
Affinché con i perossidi non sembri tutto così roseo, improvvisamente Permettetemi di ricordarvi il meccanismo d'azione delle radiazioni sui tessuti viventi. Le molecole dei tessuti biologici assorbono l'energia delle radiazioni e si ionizzano, cioè passare in uno stato favorevole alla formazione di nuovi composti (il più delle volte completamente inutili all'interno del corpo). L'acqua è più spesso e più facile da sottoporre a ionizzazione; avviene . In presenza di ossigeno, sotto l'influenza delle radiazioni ionizzanti, si formano vari radicali liberi (OH- e altri simili) e composti di perossido (H2O2 in particolare).
I perossidi risultanti interagiscono attivamente con i composti chimici nel corpo. Tuttavia, se prendiamo come esempio l'anione superossido (O2-), che a volte si forma durante la radiolisi, vale la pena dire che questo ione si forma anche in condizioni normali, in un corpo assolutamente sano, senza radicali liberi и la nostra immunità non potrebbe distruggere le infezioni batteriche. Quelli. senza questi affatto Questo è assolutamente impossibile: accompagnano reazioni di ossidazione biogenica. Il problema arriva quando ce ne sono troppi.
È per combattere “troppi” composti di perossido che l’uomo ha inventato cose come gli antiossidanti. Inibiscono i processi di ossidazione di sostanze organiche complesse con formazione di perossidi, ecc. radicali liberi e quindi ridurne il livello .
Lo stress ossidativo è il processo di danno cellulare dovuto all'ossidazione (= troppi radicali liberi nel corpo)
Anche se, in sostanza, queste connessioni non aggiungono nulla di nuovo a quanto già esiste, cioè “antiossidanti interni” - superossido dismutasi e catalasi. E in generale, se usati in modo errato, gli antiossidanti sintetici non solo non aiutano, ma aumenteranno anche lo stesso stress ossidativo.
Nota su “perossido e ferite”. Sebbene il perossido di idrogeno sia un elemento fisso negli armadietti dei medicinali a casa (e al lavoro), è dimostrato che l'uso di H2O2 interferisce con la guarigione delle ferite e provoca cicatrici perché il perossido . Solo concentrazioni molto basse hanno un effetto positivo (soluzione allo 0,03%, il che significa che è necessario diluire la soluzione farmaceutica al 3% 100 volte) e solo con un singolo utilizzo. A proposito, anche la soluzione allo 0,5% “pronta per il coronavirus”. . Quindi, come si suol dire, fidati, ma verifica.
L’acqua ossigenata nella vita di tutti i giorni e “contro il coronavirus”
Se il perossido di idrogeno può addirittura convertire l'etanolo in acetaldeide nel fegato, allora sarebbe strano non sfruttare queste meravigliose proprietà ossidanti nella vita di tutti i giorni. Sono utilizzati nelle seguenti proporzioni:
La metà del perossido di idrogeno prodotto dall'industria chimica viene utilizzata per sbiancare la cellulosa e vari tipi di carta. Il secondo posto (20%) della domanda è occupato dalla produzione di vari candeggianti a base di perossidi inorganici (percarbonato di sodio, perborato di sodio, ecc. Ecc.). Questi perossidi (spesso in combinazione con per ridurre la temperatura di candeggio, perché i sali di perosso non funzionano a temperature inferiori a 60 gradi) sono utilizzati in tutti i tipi di "Persol", ecc. (puoi vedere maggiori dettagli ). Seguono, in piccola parte, il candeggio di tessuti e fibre (15%) e la depurazione dell'acqua (10%). E infine, la quota rimanente è equamente divisa tra cose puramente chimiche e l'uso del perossido di idrogeno per scopi medici. Mi soffermerò più nel dettaglio su quest'ultimo perché molto probabilmente la pandemia di coronavirus cambierà i numeri del diagramma (se non è già cambiato).
Il perossido di idrogeno viene attivamente utilizzato per sterilizzare diverse superfici (compresi gli strumenti chirurgici) e, recentemente, anche sotto forma di vapore (il cosiddetto - acqua ossigenata vaporizzata) per la sterilizzazione dei locali. La figura seguente mostra un esempio di tale generatore di vapore di perossido. Un’area molto promettente che non ha ancora raggiunto gli ospedali domestici…
In generale, il perossido dimostra un’elevata efficacia disinfettante contro un’ampia gamma di virus, batteri, lieviti e spore batteriche. Vale la pena notare che per i microrganismi complessi, a causa della presenza di enzimi che decompongono il perossido (le cosiddette perossidasi, un caso speciale della quale è la già citata catalasi), si può osservare tolleranza (~resistenza). Ciò è particolarmente vero per soluzioni con concentrazioni inferiori all'1%. Ma finora niente, né un virus, né una spora batterica, può resistere al 3%, e ancor più al 6-10%.
Infatti, insieme all’alcol etilico e isopropilico e all’ipoclorito di sodio, il perossido di idrogeno è nell’elenco degli antisettici di emergenza “vitali” per la disinfezione delle superfici contro il COVID-19. Anche se non solo dal COVID-19. all’inizio di tutto il baccanale del coronavirus, siamo con i lettori raccomandazioni utilizzate attivamente da . Le raccomandazioni si applicano ai coronavirus in generale e al COVID-19 in particolare. Quindi consiglio di scaricare e stampare l'articolo (per chi è interessato a questo problema).
Un segnale importante per un giovane disinfettante
Nel tempo trascorso dallo scoppio dell’epidemia non è cambiato molto in termini di concentrazioni lavorative. Ma ciò che è cambiato, ad esempio, sono le forme in cui può essere utilizzato il perossido di idrogeno. Qui vorrei subito richiamare il documento con composizioni di agenti consigliati per la disinfezione. Tradizionalmente mi interessavano le salviette presenti in questo elenco (tradizionalmente, perché mi piacciono le salviette disinfettanti, quelle all'ipoclorito , e ne sono soddisfatto al 100%). In questo caso, ero interessato a un prodotto americano come Salviette Oxivir (o il suo equivalente Oxivir 1 salviette) da Diversey Inc.
Sono elencati alcuni principi attivi:
Perossido di idrogeno 0.5%
Semplice e di buon gusto. Ma per coloro che vogliono ripetere questa composizione e impregnare le proprie salviette umidificate personalizzate, dirò che oltre all'acqua ossigenata, la soluzione impregnante contiene anche:
Acido fosforico (acido fosforico - stabilizzante) 1–5%
Acido 2-idrossibenzoico (acido salicilico) 0,1–1,5%
Il motivo per cui tutte queste “impurità” diventerà chiaro leggendo la sezione sulla stabilità.
Oltre alla composizione, vorrei ricordarvi anche cosa dice al citato Oxivir. Niente di sostanzialmente nuovo (rispetto alla prima tabella), ma mi è piaciuta la gamma di virus che possono essere disinfettati.
Quali virus può superare il perossido?
E non sarei me stesso se non ti ricordassi ancora una volta l'esposizione durante l'elaborazione. Come prima (=come sempre) si consiglia di farlo Se pulite con salviette umidificate, tutte le superfici dure e non porose rimangono visibilmente umide per almeno 30 secondi (o meglio ancora, un minuto!) per decontaminare tutto e tutti (compreso anche questo tuo COVID-19).
Perossido di idrogeno come sostanza chimica
Abbiamo fatto un giro intorno al cespuglio, ora è il momento di scrivere sul perossido di idrogeno dal punto di vista di un chimico. Fortunatamente, è questa domanda (e non l'aspetto del perossisoma) che più spesso interessa un utente inesperto che ha deciso di utilizzare H2O2 per i propri scopi. Cominciamo con la struttura tridimensionale (come la vedo io):
Come vede la struttura la ragazza Sasha, che ha paura che il perossido possa esplodere (ne parleremo più avanti)
"galletto che corre vista dal basso"
Il perossido puro è un liquido limpido (con sfumature bluastre per alte concentrazioni). La densità delle soluzioni diluite è vicina alla densità dell'acqua (1 g/cm3), le soluzioni concentrate sono più dense (35% - 1,13 g/cm3...70% - 1,29 g/cm3, ecc.). In base alla densità (se disponi di idrometri), puoi determinare in modo abbastanza accurato la concentrazione della tua soluzione (informazioni da ).
Il perossido di idrogeno tecnico domestico può essere di tre gradi: A = concentrazione 30–40%, B = 50–52%, C = 58–60%. Si trova spesso il nome “peridrolo” (una volta c'era anche l'espressione “peridrolo biondo”). In sostanza, è sempre lo stesso “marchio A”, cioè soluzione di perossido di idrogeno con una concentrazione di circa il 30%.
Nota sullo sbiancamento. Dato che ci siamo ricordati delle bionde, si può notare che il perossido di idrogeno diluito (2-10%) e l'ammoniaca venivano usati come composizione sbiancante per i capelli "operidrolizzati". Questo è ora praticato raramente. Ma c'è lo sbiancamento dei denti con perossido. A proposito, anche lo sbiancamento della pelle delle mani dopo il contatto con il perossido è una sorta di "operidratazione" causata da migliaia , cioè. ostruzioni dei capillari dovute a bolle di ossigeno formate durante la decomposizione del perossido.
Il perossido tecnico medico si ottiene quando al perossido viene aggiunta acqua demineralizzata con una concentrazione del 59-60%, diluendo il concentrato al livello desiderato (3% nel nostro paese, 6% negli Stati Uniti).
Oltre alla densità, un parametro importante è il livello di pH. Il perossido di idrogeno è un acido debole. L'immagine seguente mostra la dipendenza del pH di una soluzione di perossido di idrogeno dalla concentrazione di massa:
Più la soluzione è diluita, più il suo pH si avvicina al pH dell'acqua. Il pH minimo (= il più acido) si trova a concentrazioni del 55–65% (grado B secondo la classificazione nazionale).
Vale la pena notare qui, a malincuore, che il pH non può essere utilizzato per quantificare la concentrazione per diversi motivi. Innanzitutto, quasi tutto il perossido moderno è ottenuto attraverso l'ossidazione degli antrachinoni. Questo processo crea sottoprodotti acidi che possono finire nel perossido finito. Quelli. Il pH può differire da quello indicato nella tabella sopra a seconda della purezza dell'H2O2. Il perossido ultrapuro (quello ad esempio utilizzato per il carburante dei missili e di cui parlerò a parte) non contiene impurità. In secondo luogo, al perossido di idrogeno commerciale vengono spesso aggiunti stabilizzanti acidi (il perossido è più stabile a pH basso), che “lubrificano” le letture. E in terzo luogo, gli stabilizzanti chelati (per legare le impurità metalliche, ne parleremo più avanti) possono anche essere alcalini o acidi e influenzare il pH della soluzione finale.
Il modo migliore per determinare la concentrazione è (). La tecnica è assolutamente la stessa, ma tutti i reagenti necessari per il test sono facilmente reperibili. Hai bisogno di acido solforico concentrato (elettrolita della batteria) e normale permanganato di potassio. Come gridò una volta B. Gates, “640 kb di memoria sono sufficienti per tutti!”, esclamerò anche io adesso: “Tutti possono titolare il perossido!” :). Nonostante il mio intuito mi dica che se acquisti perossido di idrogeno in farmacia e non lo conservi per decenni, è improbabile che le fluttuazioni di concentrazione superino ± 1%, delineerò comunque il metodo di test, poiché i reagenti lo sono disponibile e l'algoritmo è abbastanza semplice.
Controllo della presenza di pidocchi nel perossido di idrogeno commerciale
Come puoi immaginare, controlleremo utilizzando la titolazione. La tecnica consente di determinare con precisione concentrazioni dallo 0,25 al 50%.
L'algoritmo di verifica è il seguente:
1. Preparare una soluzione 0,1 N di permanganato di potassio. Per fare questo, sciogliere 3,3 grammi di permanganato di potassio in 1 litro d'acqua. Riscaldare la soluzione a ebollizione e farla bollire per 15 minuti.
2. Selezionare il volume richiesto del perossido da testare (a seconda della concentrazione prevista, ovvero se si avesse il 3%, aspettarsi che all'improvviso diventi del 50% è stupido):
Trasferiamo il volume selezionato nella bottiglia e lo pesiamo sulla bilancia (ricordiamoci di premere il pulsante Tara per non tenere conto del peso della bottiglia stessa)
3. Versare il nostro campione in un matraccio tarato da 250 ml (o un biberon con un contrassegno del volume) e rabboccare fino al contrassegno (“250”) con acqua distillata. Mescolare.
4. Versare 500 ml di acqua distillata in una beuta da 250 ml (=”barattolo da mezzo litro”), aggiungere 10 ml di acido solforico concentrato e 25 ml della nostra soluzione del passaggio 3
5. Goccia goccia a goccia (preferibilmente da una pipetta con un contrassegno del volume) una soluzione di permanganato di potassio 0,1 N nel nostro barattolo da mezzo litro del passaggio 4. Caduto - misto, caduto - misto. E così continuiamo finché la soluzione trasparente non acquisisce una tinta leggermente rosata. Come risultato della reazione, il perossido si decompone per formare ossigeno e acqua e il manganese (VI) nel permanganato di potassio viene ridotto a manganese (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 +2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. Calcoliamo la concentrazione del nostro perossido: C H2O2 (massa%) = [Volume della soluzione di permanganato di potassio in ml*0,1*0,01701*1000]/[massa del campione in grammi, dal passaggio 2] PROFITTO!!!
Discussioni gratuite sulla stabilità dello storage
Il perossido di idrogeno è considerato un composto instabile soggetto a decomposizione spontanea. La velocità di decomposizione aumenta con l'aumentare della temperatura, della concentrazione e del pH. Quelli. In generale la regola funziona:
...le soluzioni fredde, diluite e acide mostrano la migliore stabilità...
La decomposizione è favorita da: aumento della temperatura (aumento della velocità di 2,2 volte per ogni 10 gradi Celsius, e ad una temperatura di circa 150 gradi, concentra in generale decomporsi come una valanga con un'esplosione), aumento del pH (soprattutto a pH > 6–8)
Nota sul vetro: Solo il perossido acidificato può essere conservato in bottiglie di vetro, perché il vetro tende a produrre un ambiente alcalino a contatto con l'acqua pulita, il che significa che contribuirà ad accelerare la decomposizione.
Colpisce la velocità di decomposizione e la presenza di impurità (in particolare metalli di transizione come rame, manganese, ferro, argento, platino), esposizione alle radiazioni ultraviolette. Molto spesso, la ragione principale e complessa è l'aumento del pH e la presenza di impurità. In media, con condizioni di perossido di idrogeno al 30% perdono circa .
Per rimuovere le impurità si utilizza la filtrazione ultrafine (esclusione di particelle) o i chelati (agenti complessanti) che legano gli ioni metallici. Possono essere usati come chelati , colloidale o pirofosfato di sodio (25–250 mg/l), organofosfonati, nitrati (+ regolatori di pH e inibitori di corrosione), acido fosforico (+ regolatore di pH), silicato di sodio (stabilizzante).
L'influenza dei raggi ultravioletti sulla velocità di decomposizione non è così pronunciata come per il pH o la temperatura, ma si verifica anche (vedi immagine):
Si può vedere che il coefficiente di estinzione molecolare aumenta al diminuire della lunghezza d'onda dell'ultravioletto.
Il coefficiente di estinzione molare è una misura della forza con cui una sostanza chimica assorbe la luce a una determinata lunghezza d'onda.
A proposito, questo processo di decomposizione avviato dai fotoni si chiama fotolisi:
La fotolisi (nota anche come fotodissociazione e fotodecomposizione) è una reazione chimica in cui una sostanza chimica (inorganica o organica) viene scomposta dai fotoni dopo aver interagito con una molecola bersaglio. Qualsiasi fotone con energia sufficiente (superiore all'energia di dissociazione del legame bersaglio) può causare la decomposizione. Si può ottenere un effetto simile a quello delle radiazioni ultraviolette anche raggi X e raggi gamma.
Cosa possiamo dire in generale? E il fatto che il perossido vada conservato in un contenitore opaco, o meglio ancora, in bottiglie di vetro marrone che bloccano la luce in eccesso (nonostante “assorbi”! = “si decompone immediatamente”). Non dovresti nemmeno tenere una bottiglia di perossido vicino alla macchina a raggi X :) Bene, da questo (UR 203Ex (?):
... da "“Anche il perossido (e la persona amata, a dire il vero) dovrebbe essere tenuto lontano.
È importante che oltre ad essere opaco, il contenitore/bottiglia sia realizzato con materiali “resistenti al perossido”, come acciaio inossidabile o vetro (beh, + alcune plastiche e leghe di alluminio). Un cartello può essere utile per orientarsi (sarà utile anche ai medici che dovranno mettere a punto la propria attrezzatura):
La legenda sull'etichetta è la seguente: A - compatibilità eccellente, B - compatibilità buona, impatto minore (microcorrosione o scolorimento), C - compatibilità scarsa (non consigliato per l'uso a lungo termine, potrebbe verificarsi una perdita di resistenza, ecc.), D - nessuna compatibilità (= non utilizzabile). Un trattino significa “nessuna informazione disponibile”. Indici digitali: 1 - soddisfacente a 22° C, 2 - soddisfacente a 48° C, 3 - soddisfacente se utilizzato in guarnizioni e tenute.
Precauzioni di sicurezza quando si lavora con il perossido di idrogeno
Probabilmente è chiaro a chiunque abbia letto fin qui che il perossido è un forte agente ossidante, il che significa che è imperativo che sia conservato lontano da sostanze infiammabili/combustibili e agenti riducenti. Si può formare H2O2, sia in forma pura che diluita al contatto con composti organici. Considerando tutto quanto sopra, possiamo scrivere in questo modo
Il perossido di idrogeno è incompatibile con materiali infiammabili, liquidi e metalli infiammabili e relativi sali (in ordine decrescente di effetto catalitico) - osmio, palladio, platino, iridio, oro, argento, manganese, cobalto, rame, piombo
Parlando dei catalizzatori di decomposizione dei metalli, non si può non menzionarli separatamente . Non solo è il metallo più denso sulla Terra, ma è anche la migliore arma al mondo per scomporre il perossido di idrogeno.
L'effetto di accelerare la decomposizione del perossido di idrogeno per questo metallo è osservato in quantità che non possono nemmeno essere rilevate da ogni metodo analitico - al fine di decomporre in modo molto efficace (x3-x5 volte rispetto al perossido senza catalizzatore) il perossido in ossigeno e acqua, hai solo bisogno di 1 grammo di osmio per 1000 tonnellate di perossido di idrogeno.
Nota sul “carattere esplosivo”: (Avrei voluto scrivere subito “Io sono ossigenato”, ma ero in imbarazzo). Nel caso del perossido di idrogeno, la ragazza sferica Sasha, che deve lavorare con questo perossido, ha spesso paura di un'esplosione. E in linea di principio, le paure di Alexandra hanno un senso. Dopotutto, il perossido può esplodere per due motivi. Innanzitutto, dal fatto che in un contenitore sigillato si verificherà una graduale decomposizione dell'H2O2, il rilascio e l'accumulo di ossigeno. La pressione all'interno del contenitore aumenterà e aumenterà e alla fine BOOM! In secondo luogo, esiste la possibilità che quando il perossido di idrogeno entra in contatto con alcune sostanze, si formino composti di perossido instabili, che possono esplodere a causa di impatto, riscaldamento, ecc. In un fantastico libro in cinque volumi Si è detto così tanto a riguardo che ho deciso addirittura di nasconderlo sotto uno spoiler. Le informazioni si applicano a perossido di idrogeno concentrato >= 30% e <50%:
Incompatibilità assoluta
esplode al contatto con: alcoli + acido solforico, acetale + acido acetico + calore, acido acetico + N-eterocicli (sopra 50 °C), idrocarburi aromatici + acido trifluoroacetico, acido azelaico + acido solforico (circa 45 °C), tert-butanolo + acido solforico , acidi carbossilici (formico, acetico, tartarico), difenil diseleniuro (oltre 53 °C), 2-etossietanolo + gel di poliacrilammide + toluene + calore, gallio + acido cloridrico, solfato di ferro (II) + acido nitrico + carbossimetilcellulosa, acido nitrico + chetoni (2-butanone, 3-pentanone, ciclopentanone, cicloesanone), basi azotate (ammoniaca, idrazina idrata, dimetilidrazina), composti organici (glicerina, acido acetico, etanolo, anilina, chinolina, cellulosa, polvere di carbone), materiali organici + solforico acido (soprattutto in spazi ristretti), acqua + sostanze organiche contenenti ossigeno (acetaldeide, acido acetico, acetone, etanolo, formaldeide, acido formico, metanolo, propanolo, propanale), acetato di vinile, alcoli + cloruro di stagno, ossido di fosforo (V), fosforo, acido nitrico, stibnite, trisolfuro di arsenico, cloro + idrossido di potassio + acido clorosolfonico, solfuro di rame, solfuro di ferro (II), acido formico + contaminanti organici, seleniuro di idrogeno, di- e monossido di piombo, solfuro di piombo (II), biossido di manganese , ossido di mercurio ( I), disolfuro di molibdeno, iodato di sodio, ossido di mercurio + acido nitrico, etere etilico, acetato di etile, tiourea + acido acetico
si accende al contatto con: alcool furfurilico, metalli in polvere (magnesio, zinco, ferro, nichel), segatura
reazione violenta con: isopropossido di alluminio + sali di metalli pesanti, carbone, carbone, tetraidroalluminato di litio, metalli alcalini, metanolo + acido fosforico, composti organici insaturi, cloruro di stagno (II), ossido di cobalto, ossido di ferro, idrossido di piombo, ossido di nichel
In linea di principio, se tratti con rispetto il perossido concentrato e non lo combini con le sostanze sopra menzionate, puoi lavorare comodamente per anni e non aver paura di nulla. Ma Dio protegge i migliori, quindi passiamo senza problemi ai dispositivi di protezione individuale.
DPI e risposta
L'idea di scrivere un articolo è nata quando ho deciso di prendere nota , dedicato ai temi del lavoro sicuro con soluzioni concentrate di H2O2. Fortunatamente, molti lettori hanno acquistato bombolette di peridrolo (in caso di “non c’è niente in farmacia”/“non possiamo arrivare in farmacia”) e sono riusciti persino a procurarsi ustioni chimiche nella foga del momento. Pertanto, gran parte di quanto scritto sotto (e sopra) si applica principalmente a soluzioni con concentrazioni superiori al 6%. Maggiore è la concentrazione, più rilevante è la disponibilità di DPI.
Per lavorare in sicurezza, tutto ciò di cui hai bisogno come dispositivo di protezione individuale sono guanti in polivinilcloruro/gomma butilica, polietilene, poliestere e altre materie plastiche per proteggere la pelle delle mani, occhiali o maschere protettive in materiali polimerici trasparenti per proteggere gli occhi. Se si formano aerosol aggiungere al kit un respiratore con protezione antiaerosol (o meglio ancora una cartuccia filtrante in carbone ABEK con protezione P3). Quando si lavora con soluzioni deboli (fino al 6%), sono sufficienti i guanti.
Mi soffermerò sugli "effetti sorprendenti" in modo più dettagliato. Il perossido di idrogeno è una sostanza moderatamente pericolosa che provoca ustioni chimiche se entra in contatto con la pelle e gli occhi. Nocivo se inalato o ingerito. Vedi immagine da SDS (“Ossidante” - “Corrode” - “Irritante”):
Per non giri di parole scriverò subito cosa fare se il perossido di idrogeno con una concentrazione >6% entra in contatto con una certa persona sferica senza dispositivi di protezione individuale.
A contatto con la pelle — pulire con un panno asciutto o un tampone inumidito con alcol. Quindi è necessario risciacquare la pelle danneggiata con abbondante acqua per 10 minuti.
A contatto con gli occhi - sciacquare immediatamente gli occhi ben aperti, nonché la zona sotto le palpebre, con un debole getto d'acqua (o con una soluzione al 2% di bicarbonato di sodio) per almeno 15 minuti. Rivolgiti ad un oculista.
Se ingerito - bere abbondantemente liquidi (=acqua naturale in litri), carbone attivo (1 compressa ogni 10 kg di peso), lassativo salino (solfato di magnesio). Non indurre il vomito (= lavanda gastrica SOLO da parte di un medico, utilizzando una sonda, e non le solite “due dita in bocca”). Non somministrare nulla per via orale a una persona priva di sensi.
Generalmente l'ingestione è particolarmente pericolosa, poiché durante la decomposizione nello stomaco si forma una grande quantità di gas (10 volte il volume di una soluzione al 3%), che porta al gonfiore e alla compressione degli organi interni. Ecco a cosa serve il carbone attivo...
Se tutto è più o meno chiaro con il trattamento delle conseguenze per il corpo, allora vale la pena spendere qualche parola in più sullo smaltimento del perossido di idrogeno in eccesso/vecchio/fuoriuscito a causa dell'inesperienza.
... il perossido di idrogeno viene riciclato a) diluendolo con acqua e versandolo nello scarico, oppure b) decomposizione mediante catalizzatori (pirosolfito di sodio, ecc.), oppure c) decomposizione mediante riscaldamento (inclusa l'ebollizione)
Ecco un esempio di come appare il tutto. Ad esempio, in laboratorio ho versato accidentalmente un litro di acqua ossigenata al 30%. Non pulisco nulla, ma aggiungo il liquido in una miscela di quantità uguali (1:1:1) +sabbia+ (=”riempitivo bentonitico per vassoi”). Quindi inumidisco questa miscela con acqua fino a formare una sospensione, raccolgo la sospensione in un contenitore e la trasferisco in un secchio d'acqua (pieno per due terzi). E già in un secchio d'acqua aggiungo gradualmente una soluzione di pirosolfito di sodio con un eccesso del 20%. Per neutralizzare l'intera faccenda tramite reazione:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Se segui le condizioni del problema (un litro di soluzione al 30%), risulta che per la neutralizzazione sono necessari 838 grammi di pirosolfito (un chilogrammo di sale esce in eccesso). La solubilità di questa sostanza in acqua è ~ 650 g/l, cioè Sarà necessario circa un litro e mezzo di soluzione concentrata. La morale è questa: o non versare il peridrolo sul pavimento, oppure diluirlo più forte, altrimenti non otterrai abbastanza neutralizzanti :)
Quando cerca possibili sostituti del pirosolfito, Captain Obvious consiglia di utilizzare quei reagenti che non producono enormi quantità di gas quando reagiscono con il perossido di idrogeno. Questo potrebbe essere, ad esempio, solfato di ferro (II). Viene venduto nei negozi di ferramenta e persino in Bielorussia. Per neutralizzare l'H2O2 è necessaria una soluzione acidificata con acido solforico:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Puoi anche utilizzare lo ioduro di potassio (anche acidificato con acido solforico):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Ti ricordo che tutto il ragionamento si basa sul problema introduttivo (soluzione al 30%); se hai versato l'acqua ossigenata a concentrazioni inferiori (3–7%), allora puoi utilizzare anche il permanganato di potassio acidificato con acido solforico. Anche se lì viene rilasciato ossigeno, a causa delle basse concentrazioni non sarà in grado di “fare le cose” anche se lo volesse.
A proposito dello scarabeo
Ma non mi sono dimenticato di lui, caro. Sarà come ricompensa per chi avrà finito di leggere il mio prossimo longread. Non so se il caro Alexey JetHackers Statsenko aka riguardo ai miei jetpack, ma sicuramente ho avuto dei pensieri del genere. Soprattutto quando ho avuto la possibilità di guardare (o addirittura rivedere) un leggero film di fiabe Disney su un nastro VHS."(nell'originale Rocketeer).
Il collegamento qui è il seguente. Come ho scritto prima, il perossido di idrogeno ad alte concentrazioni (come il grado B domestico) con un alto grado di purificazione (nota: il cosiddetto perossido ad alto test o ) può essere utilizzato come carburante nei missili (e nei siluri). Inoltre, può essere utilizzato sia come ossidante nei motori a due componenti (ad esempio, in sostituzione dell'ossigeno liquido), sia sotto forma del cosiddetto. monocarburante. In quest'ultimo caso, l'H2O2 viene pompato in una "camera di combustione", dove si decompone su un catalizzatore metallico (uno qualsiasi dei metalli menzionati in precedenza nell'articolo, ad esempio argento o platino) e, sotto pressione, sotto forma di vapore con una temperatura di circa 600°C, esce dall'ugello creando trazione.
La cosa più interessante è che un piccolo coleottero della sottofamiglia degli scarabei terricoli ha la stessa struttura interna ("camera di combustione", ugelli, ecc.) All'interno del suo corpo. si chiama ufficialmente, ma a me la sua struttura interna (=immagine all'inizio dell'articolo) ricorda l'unità del film del 1991 sopra citato :)
L'insetto è chiamato bombardiere perché è in grado di sparare con maggiore o minore precisione un liquido bollente con un odore sgradevole dalle ghiandole nella parte posteriore dell'addome.
La temperatura di espulsione può raggiungere i 100 gradi Celsius e la velocità di espulsione è di 10 m/s. Uno scatto dura da 8 a 17 ms ed è composto da 4-9 impulsi immediatamente successivi l'uno all'altro. Per non dover tornare indietro all'inizio ripropongo qui la foto (sembra tratta da una rivista dall'articolo omonimo).
Lo scarabeo produce al suo interno due "componenti del carburante per missili" (cioè non è ancora "monopropellente"). Agente riducente forte - (precedentemente utilizzato come sviluppatore in fotografia). E un forte agente ossidante è il perossido di idrogeno. Quando minacciato, lo scarabeo contrae i muscoli che spingono due reagenti attraverso i tubi valvola in una camera di miscelazione contenente acqua e una miscela di enzimi (perossidasi) che decompongono il perossido. Quando combinati, i reagenti producono una violenta reazione esotermica, il liquido bolle e si trasforma in un gas (= “annientamento”). In genere lo scarabeo scotta un potenziale nemico con un getto di acqua bollente (ma ovviamente non sufficiente per il primo affondo spaziale). Ma...almeno lo scarabeo può essere considerato un'illustrazione per la sezione Precauzioni di sicurezza quando si lavora con il perossido di idrogeno. La morale è questa:
%USERNAME%, non fare come uno scarabeo bombardiere, non mescolare il perossido con un agente riducente senza capire! 🙂
Addendum circaт : "Sembra che lo scarabeo bombardiere terrestre sia stato ispirato dallo scarabeo al plasma di Starship Troopers." Ha semplicemente lo slancio (non la spinta!) sufficiente per sviluppare la prima velocità di fuga; il meccanismo è stato sviluppato durante l'evoluzione e veniva utilizzato per lanciare spore in orbita per espandere la sua portata, ed era utile anche come arma contro goffi incrociatori nemici. "
Bene, gli ho parlato dello scarabeo e ho sistemato il perossido. Fermiamoci qui per ora.
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5. Diventa
Fonti utilizzate
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E quasi dimenticavo, un avvertimento per i compagni irresponsabili :)
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Fonte: habr.com