Il tema di questa nota è in attesa da tempo. E sebbene su richiesta dei lettori del canale , volevo semplicemente scrivere riguardo al lavoro sicuro con il perossido di idrogeno, ma alla fine, per motivi a me incomprensibili (eccone uno!), si è formato un lungo articolo. Una miscela di popsci, combustibile per razzi, "disinfezione da coronavirus" e titolazione permanganatometrica. Come correttamente conservare il perossido di idrogeno, quali dispositivi di protezione usare durante il lavoro e come salvarsi in caso di avvelenamento — cerchiamo sotto il tag.
p.s. il coleottero dell'immagine si chiama in realtà "bombardiere". E lì è anche un po' nascosto tra i prodotti chimici 🙂
dedicato ai "bambini del perossido"...
Il nostro amico perossido di idrogeno ci è piaciuto, oh quanto ci è piaciuto. Ci penso ogni volta che incontro un quesito come "la bottiglia di perossido di idrogeno è scoppiata. cosa fare?" Peraltro, capita abbastanza spesso 🙂
Non sorprende che negli spazi post-sovietici il perossido di idrogeno (soluzione al 3%) sia uno dei disinfettanti "popolari" preferiti. Può essere usato sia per le ferite che per disinfettare l'acqua, e persino per distruggere il coronavirus (da qualche tempo). Ma nonostante la apparente semplicità e disponibilità, questo reagente è piuttosto ambiguo, di cui parlerò più avanti.
Passando ai "vertici" biologici...
Ora va di moda tutto ciò che ha il prefisso eco-: prodotti ecologici, shampoo ecologici, cose ecologiche. Ho capito che le persone vogliono usare questi aggettivi per distinguere le cose biogeniche (cioè quelle che si trovano inizialmente negli organismi viventi) da quelle puramente sintetiche ("chimica dura"). Pertanto, all'inizio una piccola introduzione che spero evidenzierà l'ecologicità del perossido di idrogeno e gli darà fiducia tra le masse popolari 🙂
Quindi, cos'è il perossido di idrogeno. È il più semplice composto perossidico, che contiene due atomi di ossigeno (che sono legati dalla -O-O-). Dove esiste un tale tipo di connessione, lì ci sono anche instabilità, ossigeno atomico, forti proprietà ossidanti e tutto tutto tutto. Ma nonostante la severità dell'ossigeno atomico, il perossido di idrogeno è presente in molti organismi viventi, tra cui l'uomo. Si forma in quantità microscopiche durante il corso di complessi processi biochimici e ossida le proteine, i lipidi membranali e persino il DNA (a causa dei radicali perossidi che si formano). Il nostro organismo ha imparato a combattere abbastanza efficacemente il perossido nel corso dell'evoluzione. Lo fa attraverso un enzima, la superossido dismutasi, che degrada i composti perossidi in ossigeno e perossido di idrogeno, più l'enzima che trasforma il perossido in ossigeno e acqua in un attimo.
Gli enzimi sono magnifici nei modelli tridimensionali
Nascosto sotto il spoiler. Mi piace guardarli, ma potrebbe non piacere a qualcuno...
Tra l'altro, è grazie all'azione della catalasi, presente nei tessuti del nostro organismo, che il sangue 'bolle' quando si trattano le ferite (di ferite più avanti ci sarà una nota separata).
Il perossido di idrogeno dentro di noi ha anche una importante funzione 'di protezione'. Molti organismi viventi possiedono un'interessante organella (una struttura necessaria al funzionamento della cellula viva) chiamata . Queste strutture sono delle vescicole lipidiche all'interno delle quali si trova un nucleo cristallino, composto da tubuli biologici ''. All'interno del nucleo avvengono vari processi biochimici, grazie ai quali dall'ossigeno dell'aria e da complessi composti organici di natura lipidica si forma... perossido di idrogeno!
Ma qui diventa più interessante, per cosa viene poi utilizzato questo perossido. Ad esempio, nelle cellule del fegato e dei reni, l'H2O2 che si forma serve a distruggere e neutralizzare le tossine che entrano nel sangue. L'acetaldeide, che si forma durante il metabolismo delle bevande alcoliche () è anche grazie ai nostri piccoli instancabili lavoratori, i perossisomi, e alla 'madre' del perossido di idrogeno.
Perché tutto non sembri così roseo con i perossidi, improvvisamente Ricordo il meccanismo d'azione delle radiazioni sui tessuti viventi. Le molecole dei tessuti biologici assorbono l'energia delle radiazioni e si ionizzano, cioè passano a uno stato che favorisce la formazione di nuove sostanze (spesso completamente inutili nell'ambito dell'organismo). L'acqua è la più facilmente e comunemente soggetta a ionizzazione, avviene la sua . In presenza di ossigeno, sotto l'influenza delle radiazioni ionizzanti si formano vari radicali liberi (OH- e simili) e composti perossidi (H2O2 in particolare).
I perossidi che si formano interagiscono attivamente con i composti chimici dell'organismo. Anche se, prendendo ad esempio il più comune anione perossido che si forma nel processo di radiolisi (O2-), va detto che questo ione si forma anche in condizioni normali, in un organismo completamente sano, senza radicali liberi. e del nostro sistema immunitario non potrebbero distruggere le infezioni batteriche. Cioè, è impossibile farne a meno, , poiché accompagnano le reazioni biologiche di ossidazione. Il problema sorge quando ce ne sono troppi.
Proprio per combattere il “troppo” dei composti perossidi sono stati inventati dall'uomo elementi come gli antiossidanti. Essi inibiscono i processi di ossidazione della materia organica complessa con la formazione di radicali liberi perossidici e simili, riducendo così il livello di .
Lo stress ossidativo è il processo di danneggiamento della cellula a causa dell'ossidazione (= ci sono troppi radicali liberi nell'organismo).
Sebbene in sostanza, questi composti non aggiungano nulla di nuovo rispetto a ciò che è già presente, cioè agli “antiossidanti interni” — dismutasi perossidica e catalasi. E in generale, se utilizzati in modo sbagliato, gli antiossidanti sintetici non solo non aiutano, ma possono anche amplificare proprio quello stress ossidativo.
Un'osservazione su “perossido e ferite”. Nonostante il fatto che il perossido di idrogeno sia un abituale nelle (e nelle farmacie industriali) domestiche, ci sono dati che indicano che l'uso di H2O2 ostacola la guarigione delle ferite e provoca la formazione di cicatrici, poiché il perossido . Solo concentrazioni molto basse (soluzione al 0,03%, il che significa che bisogna diluire la soluzione farmaceutica al 3% in 100 parti) producono effetti positivi, e solo se applicate una volta. A proposito, la soluzione al 0,5% "coronavirus ready" . Quindi, come si suol dire, fidati ma verifica.
Perossido di idrogeno nella vita quotidiana e "contro il coronavirus"
Se il perossido di idrogeno può persino trasformare l'etanolo nel fegato in acetaldeide, sarebbe strano non utilizzare queste sue straordinarie proprietà ossidanti nella vita quotidiana. E vengono utilizzate in queste proporzioni:
La metà del perossido di idrogeno prodotto dall'industria chimica va alla sbiancatura della cellulosa e di vari tipi di carta. Al secondo posto (20%) per domanda ci sono vari sbiancanti a base di perossidi inorganici (percarbonato di sodio, perborato di sodio, ecc.). Questi perossidi (spesso in combinazione con per ridurre la temperatura di sbiancamento, poiché i perossisoli non funzionano a temperature inferiori ai 60 gradi) sono utilizzati in vari “Persol” e simili (puoi vedere maggiori dettagli ). Poi c'è una certa distanza nel sbiancamento di tessuti e fibre (15%) e nella purificazione dell'acqua (10%). Infine, la quota rimanente è suddivisa equamente tra attività puramente chimiche e l'uso del perossido di idrogeno per scopi medici. Mi concentrerò su quest'ultima poiché probabilmente la pandemia di coronavirus cambierà i numeri nel grafico (se non li ha già cambiati).
Il perossido di idrogeno è ampiamente utilizzato per la sterilizzazione di varie superfici (compresi gli strumenti chirurgici) e recentemente anche sotto forma di vapore (il cosiddetto — perossido di idrogeno vaporizzato) per la sterilizzazione degli ambienti. Nell'immagine sottostante un esempio di tale generatore di vapore di perossido. Una direzione molto promettente, che non ha ancora raggiunto i nostri ospedali...
In generale, il perossido dimostra un'elevata efficacia nella disinfezione di un'ampia gamma di virus, batteri, lieviti e spore batteriche. È importante notare che per microrganismi complessi, a causa della presenza di enzimi che degradano il perossido (le cosiddette perossidasi, di cui la catalasi menzionata sopra è un caso particolare), può esserci una tolleranza (~resistenza). Questo è particolarmente caratteristico per soluzioni con concentrazioni inferiori all'1%. Ma contro il 3%, e tantomeno contro il 6–10%, non può resistere niente, né virus né spora batterica.
Infatti, insieme all'alcol etilico e isopropilico e all'ipoclorito di sodio, il perossido di idrogeno è incluso nell'elenco degli antisettici "vitali" di emergenza per la disinfezione delle superfici contro il COVID-19. Anche se non solo contro il COVID-19. All'inizio di tutta la coronavirotica siamo stati in contatto con i lettori e abbiamo usato attivamente le raccomandazioni per la scelta degli antisettici provenienti da . Le raccomandazioni sono applicabili ai coronavirus in generale, e al COVID-19 in particolare. Quindi consiglio di scaricare e stampare l'articolo (per coloro che sono interessati a questa questione).
Tabella importante per il giovane disinfettologo
In tutto il tempo passato dall'inizio dell'epidemia, non è cambiato molto riguardo alle concentrazioni efficaci. Tuttavia, sono cambiati, ad esempio, i formati in cui può essere utilizzato il perossido di idrogeno. Qui vorrei subito ricordare il documento con le composizioni raccomandate per i mezzi di disinfezione. In questo elenco, mi hanno tradizionalmente interessato le salviette (tradizionalmente, perché mi piacciono le disinfettanti, quelle a base di ipoclorito le , e ne sono completamente soddisfatto). In questo caso, sono rimasto colpito da un prodotto americano come Oxivir Wipes o il suo equivalente Oxivir 1 Wipesdi Diversey Inc.
Negli ingredienti attivi ci sono solo pochi elementi:
Perossido di Idrogeno 0,5%
Semplice e di buon gusto. Ma per chi desidera riprodurre una tale composizione e inumidire le proprie salviette custom, dico che oltre al perossido di idrogeno nella soluzione di impregnazion ci sono anche:
Acido fosforico (stabilizzatore) 1–5%
Acido 2-idrossibenzoico (acido salicilico) 0,1–1,5%
Perché tutte queste "impurità" diventerà chiaro quando leggerai la sezione sulla stabilità.
Oltre alla composizione, vorrei anche ricordare che dice sui menzionati Oxivir. Nulla di sostanzialmente nuovo (rispetto alla prima tabella), ma mi è piaciuto il ventaglio di virus disinfettabili.
Quali virus può combattere il perossido?
E non sarei me stesso se non ricordassi ancora una volta l'esposizione durante il trattamento. Come sempre, si consiglia di fare in modo che quando si puliscono le superfici dure e NON porose con salviette umide, queste rimangano visivamente umide per almeno 30 secondi (meglio un minuto!) per disattivare tutto e tutti (anche il vostro COVID-19).
Perossido di idrogeno come sostanza chimica
Abbiamo accennato, ora è tempo di scrivere del perossido di idrogeno, dal punto di vista di un chimico. Fortunatamente, questa è la domanda (e non come appare un perossisoma) che più spesso interessa l'utente non avvezzo, che ha deciso di utilizzare H2O2 per i propri scopi. Iniziamo con la struttura tridimensionale (come la vedo io):
Come la vede la ragazza Sasha, che ha paura che il perossido possa esplodere (di questo parlerò più avanti)
«gallo che corre visto dal basso»
Il perossido puro è un liquido trasparente (con una sfumatura blu per alte concentrazioni). La densità delle soluzioni diluite è simile a quella dell'acqua (1 g/cm3), mentre le concentrate sono più dense (35% — 1,13 g/cm3…70% — 1,29 g/cm3 e così via). Dalla densità (in presenza di areometri) si può determinare abbastanza precisamente la concentrazione della propria soluzione (informazioni da ).
Il perossido di idrogeno tecnico domestico può essere di tre marche: A=concentrazione 30–40%, B=50–52%, C=58–60%. Spesso si incontra la denominazione “perossidryl” (una volta si usava persino l'espressione «bionda perossidrile»). In sostanza è semplicemente la “marca A”, ovvero una soluzione di perossido di idrogeno con una concentrazione di circa 30%.
Nota sul candeggio. Siccome abbiamo menzionato le bionde, si può notare che come composto sbiancante per la “perossidazione” dei capelli si usava perossido di idrogeno diluito (2–10%) e alcol ammoniacale. Oggi queste pratiche sono già rare. Tuttavia, si riscontra lo sbiancamento dei denti con il perossido. A proposito, il sbiancamento della pelle delle mani dopo il contatto con il perossido è anch'esso una sorta di “perossidazione”, causato da migliaia , cioè, di ostruzioni dei capillari formate dalla decomposizione del perossido in bolle di ossigeno.
Il perossido di idrogeno tecnico diventa tale quando si aggiunge acqua demineralizzata al perossido con una concentrazione del 59–60%, diluendo il concentrato al livello desiderato (3% nei territori nazionali, 6% negli Stati Uniti).
Oltre alla densità, un parametro importante è il livello di pH. Il perossido di idrogeno è un acido debole. Nella figura qui sotto è mostrata la dipendenza del pH della soluzione di perossido di idrogeno dalla concentrazione massica:
Più il composto è diluito, più il suo pH si avvicina al pH dell'acqua. Il pH minimo (= il più acido) si registra alle concentrazioni del 55–65% (grado B secondo la classificazione nazionale).
Sebbene qui sia difficile da accettare, è importante notare che il pH non può essere utilizzato per una valutazione quantitativa della concentrazione per vari motivi. In primo luogo, quasi tutto il perossido di idrogeno moderno è ottenuto tramite l'ossidazione degli antrachinoni. In questo processo si generano prodotti acidi secondari che possono finire nel perossido finale. Cioè, il pH può differire da quello indicato nella tabella sopra a seconda del grado di purezza dell'H2O2. Il perossido super puro (ad esempio, quello utilizzato come propellente per razzi e di cui parlerò separatamente) non contiene impurità. In secondo luogo, nel perossido di idrogeno venduto si aggiungono spesso stabilizzatori acidi (il perossido è più stabile a pH bassi), che influenzeranno le letture. E infine, gli stabilizzatori chelanti (per legare le impurità metalliche, di cui parlerò più dettagliatamente di seguito) possono anch'essi essere alcalini o acidi e influenzare il pH della soluzione finale.
Il modo migliore per determinare la concentrazione è (). La metodologia è esattamente la stessa, ma tutti i reagenti necessari per effettuare il test sono molto facili da reperire. Serve acido solforico concentrato (elettrolita per batterie) e normale permanganato. Come un tempo gridava B. Gates “640 kb di memoria bastano a tutti!”, così esclamerei anch'io ora “La perossido può essere titolata da chiunque!” :). Nonostante la mia intuizione mi suggerisca che, se si acquista perossido di idrogeno in farmacia e non lo si conserva per decenni, le variazioni di concentrazione difficilmente supereranno ± 1%, tuttavia esporrò la metodologia di verifica, dato che i reagenti sono accessibili e l'algoritmo è abbastanza semplice.
Verifichiamo il perossido di idrogeno da vendere per adulterazione
Come è facilmente intuibile, lo verificheremo tramite titolazione. La metodologia consente di determinare con sufficiente precisione le concentrazioni da 0,25 a 50%.
L'algoritmo di verifica è il seguente:
1. Prepariamo una soluzione di permanganato di potassio 0,1N. Per fare ciò, sciogliamo 3,3 grammi di permanganato in 1 l di acqua. Riscaldiamo la soluzione fino a ebollizione e facciamo bollire per 15 minuti.
2. Preleviamo il volume richiesto di perossido da esaminare (a seconda della concentrazione prevista, cioè, se avevate 3%, è stupido aspettarsi che ci sia improvvisamente il 50%):
Trasferiamo il volume prelevato in una bottiglia e pesiamo su una bilancia (non dimenticate di premere il tasto tara, per non considerare il peso della bottiglia stessa)
3. Versiamo il nostro campione in un pallone volumetrico da 250 ml (o in una bottiglia per bambini con marcatura di volume) e ricarichiamo fino al segno (“250”) con acqua distillata. Mescoliamo.
4. In un pallone conico da 500 ml (= “barattolo da mezzo litro”) versiamo 250 ml di acqua distillata, aggiungiamo 10 ml di acido solforico concentrato e 25 ml della nostra soluzione da punto 3
5. Aggiungiamo goccia a goccia (meglio con una pipetta, sulla quale sia marcato il volume) la soluzione di permanganato 0,1N nel nostro barattolo da mezzo litro di punto 4. Aggiunto — mescolato, aggiunto — mescolato. E così continuiamo finché la soluzione trasparente non assuma una leggera tonalità rosata. A seguito della reazione, il perossido si decompone generando ossigeno e acqua, e il manganese (VI) nel permanganato si riduce a manganese (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 +2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. Calcoliamo la concentrazione del nostro perossido: C H2O2 (m.% ) = [Volume della soluzione di permanganato in ml * 0,1 * 0,01701 * 1000] / [peso del campione in grammi, da punto 2]
PROFIT!!!
Riflessioni libere sulla stabilità durante la conservazione
Il perossido di idrogeno è considerato un composto instabile, incline alla decomposizione spontanea. La velocità di decomposizione aumenta con l'aumentare della temperatura, della concentrazione e del pH. Cioè, in generale vale la regola:
…soluzioni fredde, diluite e acide mostrano la migliore stabilità…
La decomposizione è favorita da: l'aumento della temperatura (aumento della velocità di 2,2 volte per ogni 10 gradi Celsius, e a una temperatura di circa 150 gradi le concentrazioni si decompongono a valanga con esplosione), aumento del pH (soprattutto con pH> 6–8)
Nota sul vetro: si può conservare il perossido di idrogeno solo in bottiglie di vetro acidificate, poiché il vetro ha la proprietà, a contatto con acqua pura, di dare un ambiente alcalino, il che significa che favorirà una decomposizione accelerata.
Influisce sulla velocità di decomposizione anche la presenza di impurità (soprattutto metalli di transizione, come rame, manganese, ferro, argento, platino), l'esposizione ai raggi ultravioletti. Nella maggior parte dei casi, la causa principale è l'aumento del pH e la presenza di impurità. In media, in condizioni il perossido di idrogeno al 30% perde circa .
Per rimuovere le impurità si utilizzano filtrazione ultrafine (esclusione di particelle) o chelanti (complessanti) che legano gli ioni metallici. Come chelanti possono essere utilizzati , colloidale o pirofosfato di sodio (25–250 mg/l), organofosfonati, nitrati (+regolatori di pH e inibitori della corrosione), acido fosforico (+regolatore di pH), silicato di sodio (stabilizzante).
L'influenza dei raggi ultravioletti sulla velocità di decomposizione non è così evidente come per il pH o la temperatura, ma ha comunque un effetto (vedi immagine):
È evidente che il coefficiente di estinzione molecolare aumenta con la diminuzione della lunghezza d'onda dei raggi ultravioletti.
Il coefficiente di estinzione molare è una caratteristica di quanto fortemente una sostanza chimica assorbe la luce a una determinata lunghezza d'onda.
A proposito, questo processo di decomposizione, iniziato dai fotoni, è chiamato fotolisi:
La fotolisi (chiamata anche fotodissociazione e fotodecomposizione) è una reazione chimica in cui una sostanza chimica (inorganica o organica) viene scissa da fotoni dopo la loro interazione con una molecola bersaglio. Qualsiasi fotone con energia sufficiente (maggiore dell'energia di dissociazione del legame target) può innescare la decomposizione. Anche gli effetti simili a quelli dell'ultravioletto possono essere prodotti anche dai raggi X e γ-raggi..
Cosa si può dire in generale. È importante che il perossido debba essere conservato in un contenitore opaco, e meglio ancora in bottiglie di vetro marrone, che bloccano la luce in eccesso (nonostante "assorbire" != "decomporsi immediatamente"). Non è consigliabile tenere la bottiglia di perossido vicino a un apparecchio a raggi X 🙂 E da simili (UR 203Ex (?):
… da "" il perossido (e anche se stessi, se vogliamo essere sinceri) deve essere tenuto a distanza.
È importante che, oltre all'opacità, il contenitore/bottiglia sia fatto di materiali "resistenti al perossido", come acciaio inossidabile o vetro (e + alcune plastiche e leghe di alluminio). Può essere utile una tabella per riferimento (utile anche ai medici che intendono trattare il proprio equipaggiamento):
La legenda della tabella è la seguente: A — eccellente compatibilità, B — buona compatibilità, impatto minimo (microcorrosione o cambiamento di colore), C — scarsa compatibilità (non raccomandato per un uso prolungato, possibile perdita di resistenza, ecc.), D — assenza di compatibilità (= non usare). Un trattino significa “informazioni assenti”. Indici numerici: 1 — soddisfacente a 22° C, 2 — soddisfacente a 48° C, 3 — soddisfacente, per l'uso in tenute e guarnizioni.
Norme di sicurezza quando si lavora con il perossido di idrogeno
A chi ha letto fino a questa sezione è chiaro che il perossido è un forte ossidante, il che significa che è estremamente necessario conservarlo lontano da sostanze infiammabili/combustibili e riduttori. H2O2, sia in forma pura che diluita, può formare a contatto con composti organici. Tenendo conto di quanto sopra, si può scrivere così.
Il perossido di idrogeno è incompatibile con materiali infiammabili, qualsiasi liquido infiammabile e metalli e i loro sali (in ordine decrescente di azione catalitica) — osmio, palladio, platino, iridio, oro, argento, manganese, cobalto, rame, piombo.
Parlando dei catalizzatori metallici per la decomposizione, non si può non menzionare . Non è solo il metallo più denso della Terra, ma è anche la migliore arma mondiale per la decomposizione del perossido di idrogeno.
L'effetto di accelerazione della decomposizione del perossido di idrogeno per questo metallo si osserva in quantità tali che non possono nemmeno essere rilevate con tutti i metodi analitici — per decomporre in modo molto efficace (3-5 volte rispetto al perossido senza catalizzatore) il perossido in ossigeno e acqua, serve solo 1 grammo di osmio per 1000 tonnellate di perossido di idrogeno.
Una nota sul "carattere esplosivo": (volevo subito scrivere “io-perossido”, ma mi sono vergognato). Nel caso del perossido di idrogeno, la ragazza sferica Sasha, che deve lavorare con questo perossido, teme più spesso un'esplosione. E in linea di principio, nelle paure di Alexandra c'è del buon senso. Infatti, il perossido può esplodere per due motivi. Primo, perché nella bombola ermetica ci sarà una decomposizione graduale dell'H2O2, con produzione e accumulo di ossigeno. La pressione all'interno del contenitore aumenterà, aumenterà e alla fine BUM! Secondo, c'è la possibilità che, al contatto del perossido di idrogeno con alcune sostanze, si formino composti perossidici instabili, che possono detonare a causa di urti, riscaldamenti, ecc. Nel classico cinque volumi è detto così tanto che ho deciso di nascondere tutto sotto un spoiler. Le informazioni sono applicabili per perossido di idrogeno concentrato >= 30% e <50%:
Incompatibilità assoluta
esplode a contatto con: alcoli + acido solforico, acetale + acido acetico + riscaldamento, acido acetico + N-eterocicli (al di sopra di 50 °C), idrocarburi aromatici + acido trifluoroacetico, acido azelaico + acido solforico (circa 45 °C), tert-butanolo + acido solforico, acidi carbossilici (formico, acetico, tartarico), difenildiselene (al di sopra di 53 °C), 2-etossietanolo + gel di poliammide + toluene + riscaldamento, gallio + acido cloridrico, solfato di ferro (II) + acido nitrico + carbossimetilcellulosa, acido nitrico + chetoni (2-butanone, 3-pentanone, ciclopentanone, ciclodesanonone), basi azotate (ammoniaca, idrazina idrata, dimetilidrazina), composti organici (glicerina, acido acetico, etanolo, anilina, chinolina, cellulosa, polvere di carbone), materiali organici + acido solforico (soprattutto in spazi ristretti), acqua + organica contenente 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, antimoniato, trisolfuro di arsenico, cloro + idrossido di potassio + acido clorosolfonico, solfuro di rame, solfuro di ferro (II), acido formico + contaminanti organici, selenuro di idrogeno, diossido di piombo, solfuro di piombo (II), biossido di manganese, ossido di mercurio (I), disolfuro di molibdeno, iodato di sodio, ossido di mercurio (II) + acido nitrico, etere dietilico, acetato di etile, tiourea + acido acetico
prende fuoco a contatto con: alcol furfurilico, polveri metalliche (magnesio, zinco, ferro, nichel), segatura
reazione intensa con: isopropossido di alluminio + sali di metalli pesanti, carbone vegetale, 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 si tratta la perossido concentrato con rispetto e non si combina con le sostanze sopra indicate, si può lavorare comodamente per anni senza timori. Ma chi si cura è anche curato, quindi passiamo ai dispositivi di protezione individuale.
DPI e gestione delle conseguenze
L'idea di scrivere l'articolo è sorta quando ho deciso di fare una nota in , dedicata alle questioni di lavoro sicuro con soluzioni concentrate di H2O2. Fortunatamente, molti lettori hanno acquistato taniche di perossido (nel caso in cui «in farmacia non ci sia nulla»/«non arriviamo in farmacia») e hanno anche subito ustioni chimiche in preda all'agitazione. Pertanto, gran parte di quanto scritto di seguito (e anche sopra) si riferisce principalmente alle soluzioni con concentrazioni superiori al 6%. Più alta è la concentrazione, più rilevante è la presenza di DPI.
Per un lavoro sicuro, come mezzi di protezione individuale, servono solo guanti in PVC/gomma butilica, polietilene, poliesteri e altri plastiche per proteggere la pelle delle mani, occhiali o maschere protettive in materiali polimerici trasparenti per proteggere gli occhi. Se si formano aerosol, aggiungiamo al nostro kit un respiratore con protezione contro gli aerosol (meglio ancora un filtro al carbone ABEK con protezione P3). Lavorando con soluzioni deboli (fino al 6%), sono sufficienti i guanti.
Mi soffermerò sui «fattori di danno». Il perossido di idrogeno è una sostanza moderatamente pericolosa che, se a contatto con la pelle e gli occhi, provoca ustioni chimiche. È dannoso se inalato o ingerito. Vedi l'immagine dal SDS («Ossidante»-«Corrode»-«Irritante»):
Per non girarci attorno, scriverò subito cosa fare se il perossido di idrogeno con una concentrazione >6% è entrato in contatto con un certo individuo sferico privo di protezioni individuali.
Durante contatto con la pelle — strofinare con un panno asciutto o con un tampone imbevuto di alcol. Quindi è necessario sciacquare la pelle danneggiata con abbondante acqua corrente per 10 minuti.
Durante contatto con gli occhi — sciacquare immediatamente gli occhi ben aperti, e sotto le palpebre con un debole getto d'acqua (o con una soluzione al 2% di bicarbonato) per almeno 15 minuti. Consultare un medico oculista.
In caso di ingestione — bere abbondantemente (= acqua semplice in litri), carbone attivo (1 compressa per ogni 10 kg di peso), lassativo salino (solfato di magnesio). Non indurre vomito (= lavaggio gastrico SOLO da parte di un medico, con sondino, e niente di quei «due dita in gola» abituali). Non dare nulla per via orale a una persona incosciente.
In generale l’ingestione è particolarmente pericolosa, poiché durante la decomposizione nello stomaco si forma una grande quantità di gas (fino a 10 volte il volume di una soluzione al 3%), il che porta a gonfiore addominale e compressione degli organi interni. Per questo è necessario il carbone attivo…
Se per il trattamento delle conseguenze per l'organismo è tutto più o meno chiaro, vale la pena spendere due parole sulla gestione dell'eccesso/vecchia/perossido di idrogeno versato per inesperienza.
… la gestione del perossido di idrogeno avviene o a) per diluizione con acqua e scarico nella fognatura, oppure b) per decomposizione tramite catalizzatori (come il pirosolfito di sodio, ecc.), oppure c) per decomposizione tramite riscaldamento (incluso il bollore)
Ecco come appare con un esempio. Ad esempio, in laboratorio ho versato accidentalmente un litro di perossido di idrogeno al 30%. Non pulisco nulla, ma copro il liquido con una miscela di quantità uguali (1:1:1) +sabbi+ (= “riempitivo di bentonite per lettiere”). Poi inumidisco questa miscela con acqua fino a formare una pasta, raccolgo la pasta con una paletta in un contenitore e la trasferisco in un secchio con acqua (riempito per due terzi). E già nel secchio con acqua aggiungo gradualmente la soluzione di pirosolfito di sodio con un eccesso del 20%. Per neutralizzare tutta questa faccenda secondo la reazione:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Se si rispettano le condizioni del compito (un litro di soluzione al 30%), emerge che per la neutralizzazione sono necessari 838 grammi di pirosolfito (con eccesso si ottiene un chilo di sale). La solubilità di questa sostanza in acqua è ~ 650 g/l, ossia occorrono circa un litro e mezzo di soluzione concentrata. La morale è: non versare il perossido di idrogeno sul pavimento oppure diluiscilo di più, altrimenti non avrai abbastanza neutralizzatori 🙂
Nella ricerca di possibili sostituzioni al pirosolfito, il Capitano Ovvio consiglia di utilizzare i reagenti che, reagendo con il perossido di idrogeno, non producono enormi volumi di gas. Ad esempio, si può utilizzare il solfato di ferro (II). È in vendita nei negozi di articoli per la casa e persino in RB. Per neutralizzare H2O2 è richiesta una soluzione acidificata con acido solforico:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
È possibile utilizzare anche ioduro di potassio (anche questo acidificato con acido solforico):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Ricordo che tutte le considerazioni si basano sulla richiesta introduttiva (30% ddi), se hai diluito la perossido con concentrazioni più basse (3–7%), puoi utilizzare anche il permanganato di potassio acidificato con acido solforico. Se l'ossigeno viene rilasciato, grazie alle basse concentrazioni, non potrà causare problemi, per quanto desideri.
Riguardo al coleottero
E io non ho dimenticato di lui, il nostro caro. Sarà un premio per coloro che hanno letto il mio longread. Non so se 30 anni fa il rispettato Alexey JetHackers Stacenko aka pensasse ai suoi zaini reattori, ma certo avevo in mente alcune di queste cose. Specialmente quando mi è capitato di guardare (e magari anche riguardare) il luminoso film di fiabe Disney “” (in originale Rocketeer).
La connessione qui è la seguente. Come ho scritto in precedenza, il perossido di idrogeno ad alta concentrazione (come il marchio domestico B) con un alto grado di purezza (nota - il cosiddetto high-test peroxide o ) può essere utilizzato come combustibile nei razzi (e nei siluri). Inoltre, può essere usato sia come ossidante nei motori a due componenti (ad esempio, come sostituto dell'ossigeno liquido), sia come cosiddetto monopropellente. In quest'ultimo caso, l'H2O2 viene immetto nella “camera di combustione”, dove si decompone su un catalizzatore metallico (qualunque dei metalli menzionati in precedenza nell'articolo, come l'argento o il platino) e sotto pressione, sotto forma di vapore a una temperatura di circa 600 °C, esce dall'ugello, creando spinta.
La cosa più interessante è che un insetto di piccole dimensioni appartenente alla sottofamiglia dei carabidi ha un simile dispositivo interno (“camera di combustione”, ugelli, ecc.) dentro il suo corpo. è il suo nome ufficiale, ma a me il suo dispositivo interno (= l'immagine all'inizio dell'articolo) ricorda un'unità del già citato film del 1991 🙂
Il coleottero bombardiere prende il nome in quanto è in grado di sparare in modo più o meno preciso dai suoi organi posteriori una sostanza liquida bollente con un odore sgradevole.
La temperatura di emissione può raggiungere i 100 gradi Celsius, mentre la velocità di emissione può arrivare a 10 m/s. Un colpo dura da 8 a 17 ms ed è composto da 4–9 impulsi consecutivi. Per non dover tornare all'inizio, ripeterò qui l'immagine (sembra sia presa dalla rivista dall'articolo "omonimo").
Il coleottero produce al suo interno due "componenti di carburante per razzi" (cioè non è proprio "monocombustibile"). Un forte riduttore — (utilizzato in passato come rivelatore in fotografia). E un forte ossidante — perossido di idrogeno. In caso di minaccia, il coleottero contrae i muscoli che spingono i due reagenti attraverso tubi valvolati nella camera di miscelazione, contenente acqua e un miscuglio di enzimi (perossidasi) che decompongono il perossido. Combinati, i reagenti danno una reazione esotermica violenta, il liquido bolle e si trasforma in gas (= "annichilazione"). In sintesi, il coleottero cuoce il potenziale nemico con un getto di acqua bollente (ma per la prima spinta spaziale è chiaramente insufficiente). Ma… perlomeno, il coleottero può essere considerato un'illustrazione per la sezione Norme di sicurezza quando si lavora con il perossido di idrogeno. La morale è la seguente:
%USERNAME%, non essere come il coleottero bombardiere, non mescolare senza comprensione il perossido con il riduttore! 🙂
Integrazione sut : «Sembra che il coleottero bombardiere terrestre sia diventato il prototipo del coleottero plasma in 'Starship Troopers'. Ha proprio i giusti impulsi (non la spinta!) per raggiungere la prima velocità spaziale, il meccanismo si è sviluppato nel corso dell'evoluzione ed è stato utilizzato per lanci di spore in orbita al fine di espandere l'areale, ed è stato utile anche come arma contro i cristalli lenti del nemico»
Ecco, ho parlato del coleottero e abbiamo chiarito la questione del perossido. Per ora ci fermiamo qui.
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5. Diventa
Fonti utilizzate
Shandala M.G. Questioni attuali in disinfezione generale. Lezioni selezionate. — M.: Medicina, 2009. 112 p.
Lewis, R.J. Sr. Proprietà pericolose dei materiali industriali di Sax. 12ª edizione. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., p. V4: 2434
Haynes, W.M. Manuale CRC di chimica e fisica. 95ª edizione. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, p. 4-67
W.T. Hess «Perossido di idrogeno». Enciclopedia Kirk-Othmer di tecnologia chimica. 13 (4ª ed.). New York: Wiley. (1995). pp. 961–995.
C. W. Jones, J. H. Clark. Applicazioni del perossido di idrogeno e dei suoi derivati. Royal Society of Chemistry, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Applicazioni di catalizzatori a metallo di transizione nella sbiancatura di tessuti e pasta di legno. Angewandte Chemie International Edition. 45 (2): 206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. Il coleottero bombardiere e la sua esplosione chimica. Angewandte Chemie. 73: 1–7. (1961).
Jones, Craig W. Applicazioni del perossido di idrogeno e dei suoi derivati. Royal Society of Chemistry (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Perossido di idrogeno. Enciclopedia di chimica industriale di Ullmann. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., ed. Manuale di disinfettanti e antisettici. New York: M. Dekker. p. 161. (1996).
Rutala, W. A.; Weber, D. J. Disinfezione e sterilizzazione nelle strutture sanitarie: Cosa devono sapere i clinici. Malattie infettive cliniche. 39 (5): 702–709. (2004).
Block, Seymour S., ed. Capitolo 9: Composti perossigeni. Disinfezione, sterilizzazione e conservazione (5a edizione). Philadelphia: Lea & Febiger. pp. 185–204. (2000).
O’Neil, M.J. Il Merck Index — Un'enciclopedia di sostanze chimiche, farmaci e biologici. Cambridge, Regno Unito: Royal Society of Chemistry, 2013., p. 889
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Dizionario chimico condensato di Hawley 16a edizione. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Sittig, M. Manuale di sostanze chimiche tossiche e pericolose e cancerogene, 1985. 2ª ed. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985., p. 510
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Dizionario chimico condensato di Hawley 16a edizione. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Raccolta dei materiali ufficiali più importanti sulle questioni di disinfezione, sterilizzazione, disinfezione e derattizzazione: In 5 vol. / Centro informativo pubblicato dal Comitato statale per la sanità della Federazione Russa, Istituto di tossicologia preventiva e disinfezione; A cura di M.G. Shandala. — M.: TOC "Rarog'", 1994
E quasi dimenticavo, un avviso per i compagni non consapevoli 🙂
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Fonte: habr.com
