과산화수소와 로켓벌레에 대하여

이 노트의 주제는 오랫동안 양조되어 왔습니다. 그리고 채널 독자들의 요청에 따라 랩-66, 과산화수소를 사용한 안전한 작업에 대해 쓰고 싶었지만 결국 이해가 안되는 이유로 (예!) 또 다른 롱 리드로 끝났습니다. popsci, 로켓 연료, "코로나 바이러스 소독" 및 permanganometric 적정의 혼합물. 어떻게 바르게 과산화수소 보관, 작업 중 사용할 보호 장비 및 중독 시 탈출 방법 등을 살펴보고 있습니다.
추신: 그림에 나오는 딱정벌레는 실제로 "득점자"라고 불립니다. 그리고 그는 또한 화학 물질 사이에서 길을 잃었습니다 🙂

"과산화수소의 아이들"에게 바칩니다...

우리 형제는 과산화수소와 사랑에 빠졌습니다. 오, 그가 어떻게 사랑에 빠졌습니까? “과산화수소 병이 부풀었어요. 무엇을 해야 하지?" 그런데 꽤 자주 만나네요 🙂

당연히 소련 이후 공간에서 과산화수소(3% 용액)는 가장 좋아하는 "민속" 방부제 중 하나입니다. 그리고 상처에 붓고, 물을 소독하고, 코로나 바이러스를 (최근) 파괴합니다. 그러나 겉으로는 단순성과 접근성에도 불구하고 시약은 다소 모호하므로 이에 대해 더 자세히 설명하겠습니다.

생물학적 "정상"을 따라 걷기 ...

이제 접두사 eco-가 붙은 모든 것이 패셔너블합니다. 친환경 제품, 친환경 샴푸, 친환경 제품입니다. 내가 이해하는 바에 따르면 사람들은 이러한 형용사를 사용하여 생물학적 물질(즉, 처음에 살아있는 유기체에서 발견되는 것)과 순수 합성 물질(“단단한 화학”)을 구별하기를 원합니다. 따라서 처음에는 과산화수소의 환경 친 화성을 강조하고 대중에게 자신감을 더할 작은 소개를하겠습니다 🙂

그렇다면 과산화수소란 무엇일까요? 이것 원생 동물문 한 번에 두 개의 산소 원자를 구성하는 과산화물 화합물(그들은 결합으로 연결됨) -OO-). 그러한 유형의 연결이 있는 곳에는 불안정성이 있고 원자 산소와 강한 산화 특성 등이 있습니다. 그러나 원자 산소의 심각성에도 불구하고 과산화수소는 다음을 포함한 많은 살아있는 유기체에 존재합니다. 그리고 사람에게도. 이는 복잡한 생화학적 과정에서 미량으로 형성되며 단백질, 막 지질, 심지어 DNA까지 산화시킵니다(생성된 과산화물 라디칼로 인해). 진화 과정에서 우리 몸은 과산화물을 매우 효과적으로 처리하는 방법을 배웠습니다. 그는 과산화물 화합물을 산소와 과산화수소로 분해하는 과산화물 디스뮤타제 효소와 더불어 효소의 도움으로 이 일을 수행합니다. 카탈라아제 하나 또는 두 개의 과산화물이 산소와 물로 변환됩니다.

XNUMXD 모델로 보는 효소는 아름답다
스포일러 밑에 숨었습니다. 보고 싶은데 갑자기 누군가가 싫어해요 ...

그건 그렇고, 상처 치료 중에 혈액이 끓는 것은 우리 몸의 조직에 존재하는 카탈라아제의 작용 덕분입니다 (상처에 대해서는 아래에 별도의 설명이 있습니다).

과산화수소는 또한 우리 내부에서 중요한 "보호 기능"을 가지고 있습니다. 많은 살아있는 유기체는 다음과 같은 흥미로운 소기관(살아있는 세포의 기능에 필요한 구조)을 가지고 있습니다. 퍼옥시솜. 이러한 구조는 내부에 생물학적 관형으로 구성된 결정형 코어가 있는 지질 소포입니다.마이크로반응기". 핵 내부에서는 다양한 생화학적 과정이 일어나며 그 결과 대기 산소와 지질 성질의 복합 유기 화합물로부터 과산화수소가 형성됩니다!

그러나 여기서 가장 흥미로운 점은 이 과산화물이 어떤 용도로 사용되는지입니다. 예를 들어, 간과 신장의 세포에서 생성된 H2O2는 혈액으로 들어가는 독소를 파괴하고 중화시킵니다. 알코올 음료의 대사 과정에서 생성되는 아세트알데히드(그리고 숙취의 책임은 누구에게 있는가) - 이것은 또한 우리의 지칠 줄 모르는 퍼옥시솜 작업자이자 과산화수소의 "어머니"의 장점이기도 합니다.

과산화물 때문에 모든 것이 장밋빛으로 보이지 않도록 갑자기 생체 조직에 방사선이 작용하는 메커니즘에 대해 상기시켜 드리겠습니다. 생물학적 조직의 분자는 방사선 에너지를 흡수하여 이온화됩니다. 새로운 화합물의 형성에 도움이 되는 상태가 됩니다(대부분 신체 내에서 완전히 불필요한 경우가 많습니다). 물은 가장 자주 그리고 가장 쉽게 이온화됩니다. 방사선 분해. 산소가 있는 경우 전리 방사선의 영향으로 다양한 자유 라디칼(OH- 및 이와 유사한 것)과 과산화물 화합물(특히 H2O2)이 발생합니다.

생성된 과산화물은 신체의 화합물과 적극적으로 상호 작용합니다. 방사선 분해 중에 때때로 형성되는 과산화물 음이온(O2-)을 예로 들면, 이 이온은 자유 라디칼 없이 절대적으로 건강한 유기체에서 정상적인 조건에서도 형성된다고 말할 가치가 있습니다. 호중구 и 대식세포 우리의 면역력은 박테리아 감염을 파괴할 수 없습니다. 저것들. 이것들 없이는 완전히 자유 라디칼 어떤 식으로든 그것은 불가능합니다. 생물학적 산화 반응을 동반합니다. 문제는 너무 많으면 발생합니다.

인간이 항산화제와 같은 것을 발명한 것은 “너무 많은” 과산화물 화합물과 싸우기 위해서입니다. 과산화물 등의 형성으로 복잡한 유기물의 산화를 억제합니다. 자유라디칼을 제거하여 그 수준을 감소시킵니다. 산화 스트레스.

산화 스트레스는 산화로 인해 세포가 손상되는 과정입니다(= 체내에 자유 라디칼이 너무 많음).

실제로 이러한 화합물은 이미 사용 가능한 것, 즉 새로운 것을 제공하지 않습니다. "내부 항산화제" - 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 및 카탈라제. 그리고 일반적으로 합성 항산화제는 부적절하게 사용되면 도움이 되지 않을 뿐만 아니라 산화 스트레스도 증가합니다.

"과산화물 및 상처"에 관한 언급. 과산화수소는 가정(및 공장) 구급 상자에 일반적으로 사용되지만, H2O2를 사용하면 상처 치유를 방해하고 흉터를 유발한다는 증거가 있습니다. 새로 형성된 피부 세포를 파괴합니다.. 매우 낮은 농도만이 긍정적인 효과를 제공하며(0,03% 용액, 즉 3% 약국을 100배 희석해야 함을 의미) 단 한 번만 적용하면 됩니다. 그런데 '코로나바이러스 대비' 0,5% 솔루션도 치유를 방해한다. 그래서 그들이 말했듯이 신뢰하되 검증하십시오.

일상 속 과산화수소와 "코로나바이러스에 맞서"

과산화수소가 간에서 에탄올을 아세트알데히드로 바꿀 수 있다면 이러한 놀라운 산화 특성을 일상 생활에서 사용하지 않는 것이 이상할 것입니다. 그들은 다음과 같은 비율로 사용됩니다:

화학산업에서 생산되는 과산화수소의 절반은 펄프와 각종 종이를 표백하는 데 사용됩니다. 수요의 20위(XNUMX%)는 무기 과산화물(과탄산나트륨, 과붕산나트륨 등)을 기반으로 한 다양한 표백제 생산이 차지하고 있습니다. 이러한 과산화물(종종 태드 표백 온도를 낮추려면 tk. 퍼옥소염은 60도 이하의 온도에서는 작동하지 않습니다.) 모든 종류의 "퍼솔" 등에 사용됩니다. (자세한 내용을 확인하실 수 있습니다 여기에). 그런 다음 직물 및 섬유의 표백(15%)과 정수(10%)가 약간의 마진으로 이루어집니다. 그리고 마지막으로 남은 몫은 순전히 화학적인 것과 의료 목적으로 과산화수소를 사용하는 것 사이에 동등하게 나뉩니다. 후자에 대해 더 자세히 설명하겠습니다. 왜냐하면 코로나바이러스 전염병으로 인해 다이어그램의 숫자가 변경될 가능성이 높기 때문입니다(아직 변경되지 않은 경우).

과산화수소는 다양한 표면(수술 도구 포함)을 살균하는 데 활발히 사용되며 최근에는 증기(소위. VHP - 기화된 과산화수소) 구내 살균용. 아래 그림은 이러한 과산화물 증기 발생기의 예입니다. 아직 국내 병원에 도달하지 못한 매우 유망한 방향 ...

일반적으로 과산화물은 광범위한 바이러스, 박테리아, 효모 및 박테리아 포자에 대해 높은 소독 효율을 나타냅니다. 복잡한 미생물의 경우 과산화물을 분해하는 효소(카탈라제가 특별한 경우인 소위 과산화효소)가 존재하기 때문에 내성(~안정성)이 관찰될 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 농도가 1% 미만인 용액의 경우 특히 그렇습니다. 그러나 3%, 심지어 6~10%에 대해서는 바이러스도 박테리아 포자도 아직 저항할 수 없습니다.

실제로 에틸 및 이소프로필 알코올, 차아염소산나트륨과 함께 과산화수소는 코로나19 표면 소독을 위한 "필수" 긴급 방부제 목록에 포함되어 있습니다. 코로나19뿐만이 아니지만. 코로나바이러스 바카날리아 전반의 시작에 독자 여러분과 함께합니다. 전보 채널 다음에서 방부제 권장 사항을 선택할 때 적극적으로 사용됩니다. 조항. 권장사항은 일반적으로 코로나바이러스, 특히 코로나19에 적용됩니다. 따라서 (이 문제에 관심이 있는 분들을 위해) 기사를 다운로드하고 인쇄하는 것이 좋습니다.

젊은 소독 학자에게 중요한 신호

전염병이 시작된 이래로 지난 시간 동안 작업 집중에는 아무런 변화가 없었습니다. 그러나 예를 들어 과산화수소를 사용할 수 있는 형태와 관련하여 변경되었습니다. 여기서 즉시 문서를 기억하고 싶습니다 COVID-2의 원인인 신종 코로나바이러스 SARS-CoV-19에 사용하기 위해 EPA에 등록된 항균 제품 소독에 권장되는 구성으로. 나는 전통적으로 이 목록에 있는 물티슈에 관심이 있었습니다. (전통적으로 나는 소독 물티슈를 좋아하기 때문에 차아염소산염을 첨가했습니다. 이미 그랬어100% 만족합니다. 이 경우 나는 다음과 같은 미국 제품에 관심이있었습니다. 옥시비르 물티슈 (또는 이에 상응하는 옥시비르 1 물티슈) Diversey Inc.에서

거기에는 활성 성분이 거의 나열되어 있지 않습니다.

과산화수소 0.5%

간단하고 세련된. 그러나 그러한 구성을 반복하고 맞춤형 물티슈를 담그고 싶은 사람들을 위해 함침 용액에는 과산화수소 외에도 다음이 포함되어 있다고 말할 것입니다.

인산(인산-안정제) 1-5%
2-하이드록시벤조산(살리실산) 0,1-1,5%

안정성에 관한 섹션을 읽으면 이러한 "불순물"이 모두 명확해지는 이유가 무엇인지 알 수 있습니다.

구성 외에도 내용을 기억하고 싶습니다. 교수 언급된 Oxivir에게. 근본적으로 새로운 것은 없지만(첫 번째 표에 비해) 소독할 수 있는 바이러스의 스펙트럼이 마음에 들었습니다.

과산화물 바이러스가 극복할 수 있는 것

그리고 처리 중 노출에 대해 다시 한 번 상기시키지 않았다면 나는 나 자신이 아닐 것입니다. 이전과 마찬가지로 (= 항상 그렇듯이) 그렇게 하는 것이 좋습니다. 물티슈로 닦았을 때 단단하고 다공성이 없는 표면은 모두 최소 30초 동안 눈에 띄게 젖은 상태를 유지했습니다. (또는 19분보다 낫습니다!) 모든 것과 모든 사람(그리고 이것도 귀하의 COVID-XNUMX)을 오염 제거합니다.

화학 물질로서의 과산화수소

우리는 수풀 주위를 걸었습니다. 이제 화학자의 관점에서 과산화수소에 대해 쓸 시간입니다. 다행스럽게도, 자신의 목적을 위해 H2O2를 사용하기로 결정한 미숙한 사용자가 가장 자주 관심을 갖는 것은 이 질문(퍼옥시솜이 어떻게 보이는지가 아니라)입니다. XNUMXD 구조부터 시작하겠습니다.

과산화물이 폭발할 것을 두려워하는 소녀 Sasha가 구조를 보는 방법(자세한 내용은 아래 참조)
"달리기 수평아리 밑면"

순수한 과산화물은 투명한(고농도의 경우 푸르스름한) 액체입니다. 희석 용액의 밀도는 물의 밀도(1g/cm3)에 가깝고 농축 용액은 밀도가 더 높습니다(35% - 1,13g/cm3...70% - 1,29g/cm3 등). 밀도(비중계가 있는 경우)에 따라 용액의 농도를 정확하게 결정할 수 있습니다(정보는 조항).

국내 기술 과산화수소는 세 가지 등급이 있습니다: A = 농도 30~40%, B = 50~52%, C = 58~60%. 종종 "perhydrol"과 같은 이름이 있습니다 (한때 "perhydrol Blonde"라는 표현도 있었습니다). 실제로는 여전히 동일한 "브랜드 A"입니다. 약 30% 농도의 과산화수소 용액.

미백에 관한 주의사항. 우리가 금발을 기억했기 때문에 희석된 과산화수소(2-10%)와 암모니아가 모발을 "작동"하는 표백 조성물로 사용되었음을 알 수 있습니다. 이제 이것은 거의 실행되지 않습니다. 그러나 과산화물 치아 미백이 있습니다. 그건 그렇고, 과산화물과 접촉 한 후 손 피부의 미백은 또한 수천에 의해 발생하는 일종의 "가수 분해"입니다. 미세색전, 즉. 과산화물이 산소 기포로 분해되는 동안 형성된 모세 혈관 막힘.

의료 기술 과산화물은 59-60% 농도의 과산화물에 탈염수를 첨가하여 농축물을 원하는 수준(국내 개방 공간에서는 3%, 미국에서는 6%)으로 희석하면 됩니다.

밀도 외에 중요한 매개변수는 pH 수준입니다. 과산화수소는 약산입니다. 아래 그림은 질량 농도에 대한 과산화수소 용액의 pH 의존성을 보여줍니다.

용액이 희석될수록 pH가 물의 pH에 ​​가까워집니다. 최소 pH(=가장 산성)는 농도가 55~65%(국내 분류 기준 B 등급)입니다.

여기서는 여러 가지 이유로 농도를 정량화하는 데 pH를 사용할 수 없다는 점을 언급하기가 꺼려집니다. 첫째, 거의 모든 현대 과산화물은 안트라퀴논을 산화시켜 얻습니다. 이 공정에서는 최종 과산화물이 될 수 있는 산성 부산물이 생성됩니다. 저것들. H2O2의 순도에 따라 pH는 위의 표와 다를 수 있습니다. 초순수 과산화물(예를 들어 로켓 연료에 사용되며 별도로 설명하겠습니다)에는 불순물이 포함되어 있지 않습니다. 둘째, 상업용 과산화수소에 산성 안정제를 첨가하는 경우가 많습니다(과산화물은 낮은 pH에서 더 안정적임). 이는 판독값을 "윤활"시킵니다. 셋째, 킬레이트 안정제(금속 불순물 결합용)도 알칼리성 또는 산성일 수 있으며 최종 용액의 pH에 ​​영향을 미칩니다.

농도를 결정하는 가장 좋은 방법은 적정 (차아염소산나트륨의 경우처럼~ “백색도”). 기술은 완전히 동일하지만 테스트에 필요한 모든 시약만 매우 쉽게 사용할 수 있습니다. 농축 황산(배터리 전해액)과 일반 과망간산칼륨이 필요합니다. B. Gates가 "640kb의 메모리는 모두에게 충분합니다!"라고 외쳤던 것처럼 이제 나도 "누구나 과산화수소를 적정할 수 있습니다!"라고 외칠 것입니다. :). 약국에서 과산화수소를 구입하고 수십 년 동안 보관하지 않으면 농도 변동이 ± 1 %를 초과하지 않을 것이라는 직관이 있음에도 불구하고 시약을 사용할 수 있고 알고리즘은 매우 간단합니다.

상업용 과산화수소를 확인하여 이가 있는지 확인
짐작할 수 있듯이 적정을 사용하여 확인하겠습니다. 이 기술을 사용하면 0,25~50%의 농도를 정확하게 측정할 수 있습니다.

검증 알고리즘은 다음과 같습니다.

1. 0,1N 과망간산칼륨 용액을 준비합니다. 이렇게하려면 3,3 리터의 물에 1 그램의 과망간산 칼륨을 녹입니다. 용액을 가열하여 끓게 하고 15분 동안 끓인다.
2. 연구된 과산화물의 필요한 양을 선택합니다(예상 농도에 따라, 즉 3%가 있었다면 갑자기 50%가 될 것으로 예상하는 것은 어리석은 일입니다).

선택한 용량을 병에 옮기고 저울에서 무게를 측정합니다(병 자체의 무게를 고려하지 않도록 용기 버튼을 누르는 것을 잊지 마세요).
3. 샘플을 250ml 용량 플라스크(또는 용량 표시가 있는 젖병)에 붓고 표시선(“250”)까지 증류수를 채웁니다. 우리는 섞는다.
4. 증류수 500ml를 250ml 삼각 플라스크(="반리터 병")에 붓고 진한 황산 10ml와 항목 25의 용액 3ml를 추가합니다.
5. 0,1N 과망간산칼륨 용액을 항목 4의 XNUMX리터 병에 한 방울씩 떨어뜨립니다(용량이 표시된 피펫에서 사용하는 것이 좋습니다). 떨어뜨림 - 혼합, 떨어뜨림 - 혼합. 그래서 우리는 투명한 용액이 약간 분홍빛이 도는 색조를 얻을 때까지 계속합니다. 반응의 결과로 과산화물은 분해되어 산소와 물이 생성되고, 과망간산칼륨의 망간(VI)은 망간(II)으로 환원됩니다.

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

6. 과산화물 농도를 고려합니다. C H2O2 (wt.%) \u0,1d [과망간산 칼륨 용액의 부피(ml * 0,01701 * 1000 * 2)] / [샘플 중량(그램), 단락 XNUMX] 이익!!!

저장 안정성 주제에 대한 무료 토론

과산화수소는 자연 분해되기 쉬운 불안정한 화합물로 간주됩니다. 분해 속도는 온도, 농도 및 pH가 증가함에 따라 증가합니다. 저것들. 일반적으로 규칙은 다음과 같습니다.

…차갑고 묽은 산성 용액은 최고의 안정성을 보여줍니다…

분해는 다음에 의해 촉진됩니다. 온도 증가(섭씨 2,2도마다 속도가 10배 증가하고 온도 약 150도에서는 일반적으로 농축됨) 눈사태와 같은 폭발로 분해됨), pH 증가(특히 pH > 6-8에서)

유리에 관한 비고: 산성화된 과산화물만 유리병에 보관할 수 있기 때문입니다. 유리는 깨끗한 물과 접촉할 때 알칼리성 환경을 제공하는 경향이 있으며 이는 분해 가속화에 기여한다는 것을 의미합니다.

분해 속도 및 불순물(특히 구리, 망간, 철, 은, 백금과 같은 전이 금속)의 존재, UV 노출에 영향을 미칩니다. 대부분의 경우 주된 복잡한 원인은 pH 증가와 불순물의 존재입니다. 평균적으로 STP 30% 과산화수소는 약 손실 연간 주성분의 0,5%.

불순물을 제거하기 위해서는 초미세여과(입자 배제)나 금속이온을 결합시키는 킬레이트(착화제) 등을 사용한다. 킬레이트로 사용할 수 있습니다. 아세트아닐리드, 콜로이드 주석산 또는 피로인산나트륨(25~250mg/l), 유기포스폰산염, 질산염(+ pH 조절제 및 부식 억제제), 인산(+ pH 조절제), 규산나트륨(안정제).

분해 속도에 대한 자외선의 영향은 pH나 온도만큼 두드러지지는 않지만 발생하기도 합니다(그림 참조).

자외선 파장이 감소함에 따라 분자 흡광 계수가 증가하는 것을 볼 수 있습니다.

몰 흡광 계수는 화학 물질이 주어진 파장에서 빛을 얼마나 강하게 흡수하는지 측정한 것입니다.

그런데 광자에 의해 시작된 이러한 분해 과정을 광분해라고 합니다.

광분해(광해리 및 광분해라고도 함)는 화학 물질(무기 또는 유기)이 표적 분자와 상호작용한 후 광자에 의해 분리되는 화학 반응입니다. 충분한 에너지(목표 결합의 해리 에너지보다 높음)를 가진 광자는 분해를 일으킬 수 있습니다. 자외선 효과와 유사한 효과를 줄 수 있습니다. 또한 X선과 γ선.

일반적으로 무엇을 말할 수 있습니까? 그리고 과산화물은 불투명한 용기에 보관해야 하며, 과도한 빛을 차단하는 갈색 유리병에 보관하는 것이 좋습니다("흡수"! = "즉시 분해"라는 사실에도 불구하고). 엑스레이 기계 옆에도 과산화물 병을 놓아서는 안 됩니다 🙂 음, 이것부터 (UR 203Ex (?):

… 에서 "이와 같이과산화물(그리고 솔직히 말해서 사랑하는 사람)도 멀리 보관해야 합니다.

불투명한 것 외에도 용기/병은 스테인레스 스틸이나 유리(일부 플라스틱 및 알루미늄 합금)와 같은 "과산화물 저항성" 재료로 만들어져야 합니다. 표지판은 방향을 잡는 데 유용할 수 있습니다(무엇보다도 장비를 처리하려는 의사에게 유용합니다).

라벨 범례는 다음과 같습니다: A - 상용성 우수, B - 상용성 우수, 충격이 적음(미세 부식 또는 변색), C - 상용성이 좋지 않음(장기 사용을 권장하지 않음, 강도 손실 등), D - 상용성 없음 (= 사용할 수 없습니다). 대시는 "사용 가능한 정보가 없음"을 의미합니다. 수치 지수: 1 - 22°C에서 만족함, 2 - 48°C에서 만족함, 3 - 개스킷 및 씰에 사용 시 만족함.

과산화수소 안전

이 섹션까지 읽은 사람이라면 과산화물이 강력한 산화제라는 사실이 분명할 것입니다. 즉, 인화성/가연성 물질 및 환원제로부터 멀리 보관하는 것이 필수적입니다. 순수한 H2O2와 희석된 HXNUMXOXNUMX가 형성될 수 있습니다. 폭발성 혼합물 유기 화합물과 접촉합니다. 위의 사항을 모두 고려하면 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

과산화수소는 가연성 물질, 모든 가연성 액체 및 금속 및 그 염(촉매 작용이 감소하는 순서) - 오스뮴, 팔라듐, 백금, 이리듐, 금, 은, 망간, 코발트, 구리, 납과 호환되지 않습니다.

금속 분해 촉매에 대해 말하면 별도로 말하지 않는 것은 불가능합니다. 오스뮴. 이는 지구상에서 가장 밀도가 높은 금속일 뿐만 아니라 과산화수소 분해에 있어서 세계 최고의 무기이기도 합니다.

이 금속에 대한 과산화수소의 분해를 가속화하는 효과는 모든 분석 방법으로도 감지할 수 없는 양으로 관찰됩니다. 매우 효과적으로(촉매 없는 과산화물에 비해 x3-x5배) 과산화물을 산소와 물로 분해하려면 과산화물수소 1톤당 오스뮴 1000g만 필요합니다.

'폭발성'에 대한 발언: (즉시 “나는 과산화물입니다”라고 쓰고 싶었지만 너무 부끄러웠습니다.) 과산화수소의 경우, 이 과산화수소를 다루어야 하는 구형 소녀 사샤는 폭발을 가장 두려워합니다. 그리고 원칙적으로 알렉산드라의 두려움에는 상식이 있습니다. 결국 과산화물은 두 가지 이유로 폭발할 수 있습니다. 첫째, H2O2의 점진적인 분해로 인해 밀봉된 용기에서 산소의 방출 및 축적이 발생합니다. 컨테이너 내부의 압력이 계속해서 쌓이고 결국에는 붐! 둘째, 과산화수소가 일부 물질과 접촉하면 불안정한 과산화물 화합물이 형성되어 충격, 가열 등에 의해 폭발할 가능성이 있습니다. XNUMX권짜리 품격 있는 책 속에 산업자재의 Sax의 위험한 특성 이것에 대해 너무 많은 이야기가 있었기 때문에 스포일러 아래에 숨기기로 결정했습니다. 다음에 적용되는 정보 농축된 과산화수소 >= 30% 및 <50%:

절대 비호환성

접촉 시 폭발: 알코올 + 황산, 아세탈 + 초산 + 열, 초산 + N-헤테로사이클(50 °C 이상), 방향족 탄화수소 + 트리플루오로아세트산, 아젤라산 + 황산(약 45 °C), tert-부탄올 + 황산 , 카르복실산(포름산, 아세트산, 타르타르산), 디페닐 디셀레니드(53°C 이상), 2-에톡시에탄올 + 폴리아크릴아미드 겔 + 톨루엔 + 가열, 갈륨 + 염산, 황산철(II) + 질산 + 카르복시메틸 셀룰로스, 질산 + 케톤(2-부타논, 3-펜타논, 시클로펜타논, 시클로헥사논), 질소 함유 염기(암모니아, 히드라진 수화물, 디메틸히드라진), 유기 화합물(글리세롤, 아세트산, 에탄올, 아닐린, 퀴놀린, 셀룰로오스, 석탄 먼지), 유기 물질 + 황산(특히 밀폐된 공간), 물 + 산소 함유 유기물(아세트알데히드, 아세트산, 아세톤, 에탄올, 포름알데히드, 포름산, 메탄올, 프로판올, 프로판알), 비닐 아세테이트, 알코올 + 염화주석, 인(V) 산화물 , 인, 질산, 안티모나이트, 삼황화비소, 염소 + 수산화칼륨 + 클로로설폰산, 황화구리, 황화철(II), 포름산 + 유기 오염물질, 셀렌화수소, 이산화납 및 일산화납, 황화납(II), 망간 이산화물, 산화수은(I), 이황화몰리브덴, 요오드산나트륨, 산화수은(II) + 질산, 디에틸 에테르, 에틸 아세테이트, 티오우레아 + 아세트산
접촉하면 불이 들어온다: 푸르푸릴알코올, 금속분말(마그네슘, 아연, 철, 니켈), 톱밥
의 폭력적인 반응: 알루미늄이소프로폭사이드 + 중금속염, 숯, 석탄, 리튬테트라하이드로알루미네이트, 알칼리금속, 메탄올 + 인산, 불포화유기화합물, 염화주석(II), 산화코발트, 산화철, 수산화납, 산화니켈

원칙적으로 농축 과산화물을 존중하고 위에서 언급 한 물질과 결합하지 않으면 몇 년 동안 편안하게 일할 수 있으며 아무것도 두려워하지 않습니다. 하지만 금고는 신이 지켜주니까 순조롭게 개인보호장비로 넘어갑니다.

PPE 및 여파

글을 쓰겠다는 생각은 내가 메모를 하기로 결정했을 때 떠올랐다. 채널농축된 H2O2 용액을 이용한 안전한 작업 문제에 전념합니다. 다행스럽게도 많은 독자들이 스스로 퍼하이드롤 캔을 구입했으며(“약국에 아무것도 없습니다”/“약국에 갈 수 없는 경우”) 심지어 그 순간 더위에 화학적 화상을 입을 수도 있었습니다. 따라서 아래(및 위)에 기록된 대부분의 내용은 주로 6% 이상의 농도를 갖는 용액을 나타냅니다. 농도가 높을수록 PPE의 존재 관련성이 높아집니다.

안전한 작업을 위해 개인 보호 장비로는 폴리염화비닐/부틸 고무, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 및 기타 플라스틱으로 만든 손 피부를 보호하는 장갑, 눈을 보호하기 위해 투명한 고분자 재료로 만든 고글 또는 보호 마스크만 있으면 됩니다. 에어로졸이 형성되면 에어로졸 보호 기능이 있는 호흡기 보호구(또는 P3 보호 기능이 있는 ABEK 탄소 필터 카트리지)를 키트에 추가합니다. 약한 용액(최대 6%)으로 작업할 때는 장갑이면 충분합니다.

"눈에 띄는 효과"에 대해 더 자세히 설명하겠습니다. 과산화수소는 피부와 눈에 접촉하면 화학적 화상을 일으키는 중간 정도의 위험 물질입니다. 흡입하거나 삼키면 유해함. SDS의 그림을 참조하십시오("산화" - "부식" - "자극"):

당황하지 않기 위해 개인 보호 장비 없이 6% 이상의 농도의 과산화수소가 특정 구형 사람과 접촉한 경우 어떻게 해야 하는지 즉시 글을 쓰겠습니다.

에 피부 접촉 - 마른 천이나 알코올을 묻힌 면봉으로 닦아주세요. 그런 다음 다량의 물로 손상된 피부를 10 분 동안 씻어야합니다.
에 눈맞춤 - 즉시 눈을 크게 뜨고 눈꺼풀 아래를 약한 물줄기(또는 베이킹 소다 2% 용액)로 최소 15분 동안 헹굽니다. 안과 의사에게 연락하십시오.
삼켰을 경우 - 물(= 일반 물(리터)), 활성탄(체중 1kg당 10정), 식염수 완하제(황산마그네슘)를 충분히 섭취하세요. 구토를 유도하지 마십시오(= 의사에 의해서만 위세척, 프로브를 사용하고 더 이상 익숙한 "입에 두 손가락"을 사용하지 않음). 의식이 없는 사람에게 입으로 아무것도 주지 마십시오.

대개 삼키는 것은 특히 위험합니다, 분해 중에 위장에 다량의 가스가 형성되어 (10 % 용액 부피의 3 배) 내부 장기가 팽만감과 압박을 받기 때문입니다. 활성탄이 바로 그것입니다...

신체에 대한 결과를 처리하여 모든 것이 다소 명확하다면 경험 부족으로 인해 초과 / 오래되거나 유출 된 과산화수소 처리에 대해 몇 마디 더 말할 가치가 있습니다.

... 과산화수소는 a) 물로 희석하여 하수구로 배수하거나 b) 촉매(피로아황산나트륨 등)를 사용하여 분해하거나 c) 가열 분해(끓이는 것을 포함)하여 처리합니다.

예제에서 모든 것이 어떻게 보이는지. 예를 들어, 나는 실험실에서 실수로 30% 과산화수소 1리터를 쏟았습니다. 아무것도 닦지 않고 같은 양(1:1:XNUMX)으로 섞어 액체를 채워줍니다. 소다회+모래+벤토니타 (=”벤토나이트 트레이 필러”). 그런 다음 슬러리가 형성될 때까지 이 혼합물을 물로 적시고, 국자로 슬러리를 용기에 모아 물통에 옮깁니다(20/XNUMX가 채워짐). 그리고 이미 물통에 XNUMX% 과량의 피로아황산나트륨 용액을 점차적으로 첨가합니다. 반응을 통해 모든 것을 중화하려면 다음을 수행하십시오.

Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O

문제의 조건(30% 용액 838리터)을 준수하면 중화를 위해 650g의 피로황산염이 필요하다는 것이 밝혀졌습니다(XNUMXkg의 소금이 초과되어 나옵니다). 이 물질의 물 용해도는 ~ XNUMX g/l입니다. 약 XNUMX 리터의 농축 용액이 필요합니다. 교훈은 이것입니다. 퍼하이드롤을 바닥에 흘리지 않거나 더 세게 희석하지 마십시오. 그렇지 않으면 중화제를 얻을 수 없습니다 🙂

피로황산염의 가능한 대체품을 찾을 때 Captain Obviousness는 과산화수소와 반응할 때 엄청난 양의 가스를 생성하지 않는 시약을 사용할 것을 권장합니다. 예를 들어 황산철(II)일 수 있습니다. 철물점과 벨로루시에서도 판매됩니다. H2O2를 중화하려면 황산으로 산성화된 용액이 필요합니다.

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

요오드화 칼륨(황산으로 산성화됨)을 사용할 수도 있습니다.

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

모든 추론은 입문 작업(30% 솔루션)을 기반으로 하며, 낮은 농도(3–7%)의 과산화물을 흘린 경우 황산으로 산성화된 과망간산칼륨도 사용할 수 있음을 상기시켜 드립니다. 그곳에서 산소가 방출되더라도 농도가 낮기 때문에 원하는대로 "일"을 할 수 없습니다.

딱정벌레에 대하여

그리고 나는 그에 대해 잊지 않았습니다. 다음 글을 읽어주신 분들께 보상이 될 것 같습니다 longread. 존경받는 Alexei JetHackers Statsenko(일명)가 30년 전에 그것에 대해 생각했는지는 모르겠습니다. 마지스터루디 내 제트팩에 대해서 말하긴 했지만, 나도 분명히 그런 생각을 갖고 있었어. 특히 VHS 카세트를 통해 밝은 디즈니 동화 영화를 볼 기회가 있었고 심지어 리뷰도 할 수 있었습니다.미사일 맨"(원본에서는 로켓 조종사).

여기 링크는 다음과 같습니다. 앞서 썼듯이, 정제도가 높은 고농도(국내 브랜드 B 등)의 과산화수소(참고 - 소위 고시험 과산화물 또는 PH)는 로켓(및 어뢰)의 연료로 사용될 수 있습니다. 또한 2 성분 엔진의 산화제 (예 : 액체 산소 대체)와 소위 산화제로 사용할 수 있습니다. 단일 추진제. 후자의 경우 H2O600는 "연소실"로 펌핑되어 금속 촉매(이 기사의 앞부분에서 언급한 금속(예: 은 또는 백금))에서 압력 하에서 증기 형태로 분해됩니다. 약 XNUMX ° C의 온도가 노즐에서 빠져 나와 견인력을 생성합니다.

가장 흥미로운 점은 동일한 내부 장치 ( "연소실", 노즐 등)에 몸 안에 딱정벌레 아과의 작은 딱정벌레가 있다는 것입니다. 폭격수 딱정벌레 공식적으로는 명칭이 있지만 내부 구조(= 기사 시작 부분의 사진)는 위에서 언급한 1991년 영화의 유닛을 생각나게 합니다 🙂

이 벌레는 불쾌한 냄새가 나는 끓는 액체로 복부 뒤쪽의 땀샘에서 어느 정도 정확하게 쏠 수 있기 때문에 폭격수라고 불립니다.

방출 온도는 섭씨 100도에 도달할 수 있으며 방출 속도는 10m/s입니다. 한 샷은 8~17ms 동안 지속되며, 서로 다른 펄스를 바로 따라가는 4~9개로 구성됩니다. 처음으로 되감기하지 않도록 여기에서 사진을 반복하겠습니다 (잡지에서 가져온 것 같습니다) 2015년 과학 같은 이름의 기사에서 발췌).

딱정벌레는 자체적으로 두 개의 "로켓 연료 구성 요소"를 생성합니다(즉, 아직 "단일 추진제"가 아닙니다). 강력한 환원제 하이드로퀴논 (이전에 사진 개발자로 사용됨) 그리고 강력한 산화제는 과산화수소입니다. 위협을 받으면 딱정벌레는 근육을 수축시켜 밸브 튜브를 통해 두 시약을 물과 과산화물 분해 효소(과산화효소) 혼합물이 들어 있는 혼합 챔버로 밀어 넣습니다. 결합하여, 반응물은 격렬한 발열 반응을 일으키고, 액체는 끓고 가스로 변합니다(= "소멸"). 일반적으로 딱정벌레는 끓는 물의 흐름으로 잠재적인 적을 데게 합니다(그러나 분명히 첫 번째 우주 추력에는 충분하지 않습니다). 하지만 ... 적어도 딱정벌레는 섹션의 일러스트레이션으로 간주 될 수 있습니다. 과산화수소 안전. 도덕은 다음과 같습니다.

%USERNAME%님, 폭격수 딱정벌레처럼 굴지 마세요. 이해하지 못한 채 과산화물과 환원제를 섞지 마세요! 🙂

부록т 박사왜: "지상폭격수 딱정벌레는 스타쉽 트루퍼스의 플라즈마 딱정벌레에 영감을 준 것 같습니다. 여기에는 충분한 추진력이 있습니다 (추력이 아님!) 최초의 우주 속도를 개발하기 위해 메커니즘은 진화 중에 개발되었으며 범위를 확장하기 위해 포자를 궤도에 던지는 데 사용되었으며 서투른 적에 대한 무기로도 유용했습니다. 순양함 "

글쎄, 그는 딱정벌레에 대해 이야기하고 과산화물을 알아 냈습니다. 지금은 거기서 멈추자.
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사용 된 소스
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과산화수소의 분해 - 선택된 촉매의 동역학 및 검토
과산화수소와의 재료 호환성
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그리고 나는 무책임한 동지들에 대한 경고를 거의 잊었습니다 🙂

책임 부인: 기사에 포함된 모든 정보는 정보 제공의 목적으로만 제공되며 직접적인 조치를 취하라는 메시지가 아닙니다. 귀하는 자신의 위험과 위험에 따라 화학 시약 및 장비를 사용하여 모든 조작을 수행합니다. 저자는 공격적인 솔루션의 부주의한 처리, 문맹, 기본 학교 지식 부족 등에 대해 어떠한 책임도 지지 않습니다. 쓰여진 내용을 이해하는 데 자신이 없다면 전문 교육을 받은 친척/친구/지인에게 귀하의 행동을 통제하도록 요청하십시오. 그리고 최대한 안전 예방 조치를 취한 PPE를 사용하십시오.

출처 : habr.com