Het onderwerp van deze opmerking rijpte al een tijd. En hoewel op verzoek van de lezers van het kanaal , wilde ik gewoon schrijven over veilig werken met waterstofperoxide, maar uiteindelijk, om onduidelijke (ja, echt!) redenen, ontstond er weer een lange tekst. Een mix van popsci, raketbrandstof, 'coronavirusdesinfectie' en permanganaat titratie. Hoe bewaar je waterstofperoxide correct, welke beschermingsmiddelen gebruik je bij het werken en hoe kun je jezelf redden bij vergiftigingen — dat zoeken we verderop. p.s. De kever op de afbeelding heet eigenlijk ‘bombardier’. En hij is daar ook ergens verstopt tussen de chemicaliën 🙂
Dit is opgedragen aan de 'waterstofperoxide-kinderen'…
Onze broer houdt van waterstofperoxide, oh hoe houdt hij ervan. Ik denk hieraan elke keer als ik een vraag tegenkom zoals ‘de fles met waterstofperoxide is opgeblazen. Wat te doen?’ Ik kom dat trouwens vrij vaak tegen 🙂
Het is niet verwonderlijk dat waterstofperoxide (3% oplossing) een van de favoriete 'natuurlijke' antiseptica is in de post-sovjetruimten. Je kunt het op een wond gieten, water desinfecteren, en het coronavirus vernietigen (sinds kort). Maar ondanks de schijnbare eenvoud en beschikbaarheid, is deze reagent vrij dubbelzinnig, waarover ik verder ga vertellen.
Laten we eens snel door de biologische 'toppen' gaan...
Tegenwoordig is alles in de mode met de prefix eco-: ecologische producten, ecologische shampoos, ecologische dingen. Zoals ik het begrijp, willen mensen met deze bijvoeglijke naamwoorden biogene dingen (d.w.z. dingen die van nature in levende organismen voorkomen) onderscheiden van puur synthetische dingen (‘harde chemie’). Daarom een korte inleiding die hopelijk de ecologische waarde van waterstofperoxide benadrukt en het vertrouwen ervan bij de mensen vergroot 🙂
Dus, wat is waterstofperoxide eigenlijk. Dit is
de eenvoudigste peroxideverbinding, die in zijn structuur gelijk twee zuurstofatomen heeft (ze zijn verbonden door een link, -O-O- }). Waar deze soort verbindingen zijn, daar is ook instabiliteit, daar is atomair zuurstof, sterke oxiderende eigenschappen en alles, alles, alles. Maar ondanks de strengheid van het atomair zuurstof komt waterstofperoxide in veel levensvormen voor, ook in mensen. Het wordt in microhoeveelheden gevormd tijdens complexe biochemische processen en oxideert eiwitten, membraanlipiden en zelfs DNA (door de gevormde peroxide radicalen). Ons lichaam heeft geleerd om vrij effectief met peroxide om te gaan tijdens de evolutie. Dit doet het met behulp van het enzym superoxide dismutase, dat peroxideverbindingen afbreekt tot zuurstof en waterstofperoxide, plus een enzym. dat peroxide bijna onmiddellijk omzet in zuurstof en water.
Enzymen zijn prachtig in driedimensionale modellen.
Verborgen onder een spoiler. Ik hou ervan om er naar te kijken, maar misschien vindt iemand het niet leuk…
Trouwens, dankzij de werking van katalase, dat in het weefsel van ons lichaam aanwezig is, 'kookt' het bloed bij het behandelen van wonden (over wonden hieronder zal een aparte opmerking zijn).
Waterstofperoxide heeft ook een belangrijke ‘beschermfunctie’ binnen ons. Veel levensvormen hebben een interessante organel (structuur die nodig is voor de werking van een levende cel) zoals . Deze structuren bestaan uit lipideblaasjes waarin een kristallijne kern zich bevindt, bestaande uit biologische buisvormige "". Binnen de kern vinden verschillende biochemische processen plaats, waardoor uit luchtzuurstof en complexe organische verbindingen van lipidische aard… waterstofperoxide ontstaat!
Maar hier is het interessantst, waarvoor deze peroxide vervolgens wordt gebruikt. Bijvoorbeeld in de cellen van de lever en de nieren gaat de gevormde H2O2 naar het afbreken en neutraliseren van binnenkomende toxines in het bloed. Acetaldehyde, dat wordt gevormd bij de stofwisseling van alcoholische dranken () — dat is ook de verdienste van onze kleine onuitputtelijke arbeiders, de peroxisomen, en ‘moeder’ waterstofperoxide.
Om het niet zo rooskleurig te laten lijken met de peroxiden, plotseling Ik herinner aan het werkingsmechanisme van straling op levende weefsels. Moleculen van biologische weefsels absorberen energie van de straling en worden geïoniseerd, dat wil zeggen, ze gaan over in een staat die de vorming van nieuwe verbindingen bevordert (meestal volledig onnodig binnen het organisme). Het meest en het eenvoudigst worden watermoleculen geïoniseerd; het gebeurt. . In de aanwezigheid van zuurstof ontstaan er verschillende vrije radicalen (OH- en dergelijke) en peroxideverbindingen (H2O2 in het bijzonder) onder invloed van ioniserende straling.
De gevormde peroxiden reageren actief met chemische verbindingen in het lichaam. Hoewel, als we als voorbeeld de soms tijdens de radiolyse gevormde superoxide-anion (O2-) nemen, moet worden gezegd dat deze ion ook onder normale omstandigheden in een volledig gezond lichaam wordt gevormd, zonder vrije radicalen. en van ons immuunsysteem zouden bacteriële infecties niet kunnen vernietigen. Dat wil zeggen, helemaal zonder deze is het absoluut niet mogelijk — ze begeleiden biogene oxidatiereacties. Het probleem doet zich voor wanneer er te veel van zijn.
Juist om te strijden tegen “te veel” peroxideverbindingen heeft de mens zulke dingen uitgevonden als antioxidanten. Ze remmen de oxidatieprocessen van complexe organische stoffen met de vorming van peroxiden en dergelijke vrije radicalen en verlagen daarmee het niveau van .
Oxystress is het proces van schade aan cellen als gevolg van oxidatie (= er zijn te veel vrije radicalen in het lichaam).
Hoewel deze verbindingen in wezen niets nieuws bieden, aan wat al aanwezig is, dat wil zeggen “interne antioxidanten” — superoxide-dismutase en catalase. En überhaupt, bij onjuist gebruik helpen synthetische antioxidanten niet alleen niet, maar kunnen ze het oxystress zelfs verergeren.
Opmerking over “peroxide en wonden”. Hoewel waterstofperoxide een vaste waarde is in huishoudelijke (en industriële) EHBO-dozen, zijn er gegevens waaruit blijkt dat het gebruik van H2O2 de genezing van wonden tegenwerkt en littekenvorming veroorzaakt, omdat peroxide Positieve effecten worden alleen bereikt met zeer lage concentraties (0,03% oplossing, dat betekent dat je een 3% apotheekoplossing 100 keer moet verdunnen), en alleen bij eenmalig gebruik. Overigens, de “coronavirus ready” 0,5% oplossing voorkomt ook . Dus, zoals men zegt, vertrouw, maar controleer.
Waterstofperoxide in het dagelijks leven en 'tegen het coronavirus'
Als waterstofperoxide zelfs ethanol in de lever kan omzetten naar aceetaldehyde, zou het vreemd zijn om deze geweldige oxidatieve eigenschappen niet in het dagelijks leven te gebruiken. Ze worden gebruikt in de volgende verhoudingen:
De helft van de door de chemische industrie geproduceerde waterstofperoxide gaat naar het bleken van cellulose en verschillende soorten papier. De tweede plek (20%) op de vraag naar het verkrijgen van verschillende bleekmiddelen op basis van anorganische peroxiden (zoals natriumpercarbonaat, natriumperboraat, enzovoort) wordt bezet. Deze peroxiden (vaak in combinatie met om de bleektemperatuur te verlagen, aangezien peroxisoli niet werken bij temperaturen onder de 60 graden) worden gebruikt in verschillende “Persol” soortgelijke producten (meer hierover kan je bekijken ). Daarna volgt met een kleine afstand het bleken van stoffen en vezels (15%) en waterzuivering (10%). En tenslotte wordt het resterende aandeel gelijk verdeeld tussen puur chemische toepassingen en het gebruik van waterstofperoxide voor medische doeleinden. Hier zal ik uitgebreider op ingaan, omdat de pandemie van het coronavirus de cijfers op de diagram waarschijnlijk zal veranderen (als ze dat niet al heeft gedaan).
Waterstofperoxide wordt actief gebruikt voor het steriliseren van verschillende oppervlakken (waaronder chirurgische instrumenten) en de laatste tijd ook in de vorm van damp (de zogenaamde — verdampte waterstofperoxide) voor het steriliseren van ruimtes. Hieronder staat een voorbeeld van zo'n waterstofperoxide dampgenerator. Een veelbelovende richting die nog niet in de binnenlandse ziekenhuizen is aangekomen...
Over het algemeen vertoont waterstofperoxide een hoge effectiviteit voor desinfectie tegen een breed scala aan virussen, bacteriën, gisten en bacteriële sporen. Het is belangrijk op te merken dat er tolerantie (~weerstand) kan optreden bij complexe micro-organismen, vanwege de aanwezigheid van enzymen die waterstofperoxide afbreken (de zogenaamde peroxidasen, waarvan katalase een specifiek voorbeeld is). Dit is vooral het geval voor oplossingen met een concentratie lager dan 1%. Maar niets kan weerstand bieden tegen 3% of zelfs 6-10%, of dat nu een virus of een bacteriële spore is.
In feite hoort waterstofperoxide, samen met ethanol, isopropylalcohol en natriumhypochloriet, tot de lijst van 'levensbelangrijke' noodantiseptica voor de desinfectie van oppervlakken tegen COVID-19. Maar niet alleen tegen COVID-19. Aan het begin van de hele coronaviruscultuur gebruikten we actief de aanbevelingen van onze lezers. bij het kiezen van desinfectiemiddelen. De aanbevelingen zijn van toepassing op coronavirussen in het algemeen, en COVID-19 in het bijzonder. Ik raad aan om het artikel te downloaden en te printen (voor degenen die hierin geïnteresseerd zijn).
Belangrijke tabel voor de jonge desinfectiedeskundige
In de tijd sinds het begin van de epidemie is er in feite niet veel veranderd wat betreft werkzame concentraties. Wat wel veranderd is, is de vorm waarin waterstofperoxide kan worden gebruikt. Ik wil hier graag verwijzen naar het document met de aanbevolen samenstellingen voor desinfectiemiddelen. In deze lijst trok het traditionele sanitiserendoekjes mijn aandacht (traditioneel, omdat ik desinfectiedoekjes prettig vind, ik heb al met natriumhypochloriet gewerkt en ben daar 100% tevreden over). In dit geval was ik geïnteresseerd in een Amerikaans product genaamd (of de analoog Oxivir 1 Wipes ) van het bedrijf Diversey Inc. De actieve ingrediënten zijn vrij eenvoudig:Hydrogen Peroxide 0.5%
Eenvoudig en doeltreffend. Maar voor degenen die zo'n samenstelling willen reproduceren en hun eigen vochtige doekjes willen doordrenken, moet ik zeggen dat naast waterstofperoxide in de doordrenkingoplossing ook aanwezig zijn:
Phosphoric acid (fosforzuur - stabilisator) 1-5%
2-Hydroxybenzoic Acid (salicylzuur) 0,1-1,5%
Waarom al deze 'verontreinigen' duidelijk zal worden als je het hoofdstuk over stabiliteit leest.
2-Hydroxybenzoëzuur (salicylzuur) 0,1–1,5%
Waarom al deze “onzuiverheden” duidelijk worden wanneer je het gedeelte over stabiliteit leest.
Naast de samenstelling wil ik ook herinneren aan het feit dat in de genoemde Oxivir. Er is niets fundamenteel nieuws (vergeleken met de eerste tabel), maar ik vond het spectrum van te disinfecteren virussen prettig.
Welke virussen kan waterstofperoxide bestrijden
En ik zou ik niet mezelf zijn als ik niet opnieuw zou herinneren aan de blootstelling tijdens de behandeling. Zoals altijd wordt aanbevolen om ervoor te zorgen dat bij het afvegen met vochtige doekjes alle harde, niet-poreuze oppervlakken visueel vochtig blijven gedurende minstens 30 seconden (maar liever een minuut!) om alles en nog wat te deactiveren (en ook dit COVID-19 van jou).
Waterstofperoxide als chemische stof
We hebben eromheen gedraaid, nu is het tijd om over waterstofperoxide te schrijven, vanuit het perspectief van een chemicus. Gelukkig is deze vraag (en niet hoe een peroxisoom eruitziet) de meest voorkomende interesse van een onervaren gebruiker die H2O2 voor zijn doeleinden wil gebruiken. Laten we beginnen met de driedimensionale structuur (zoals ik die zie):
Hoe het meisje Sasha de structuur ziet, die bang is dat waterstofperoxide kan exploderen (daarover later meer)
«lopende haan vanuit onder»
Pure peroxide is een heldere vloeistof (met een blauwtint voor hoge concentraties). De dichtheid van verdunde oplossingen is vergelijkbaar met de dichtheid van water (1 g/cm3), geconcentreerd is dichter (35% – 1,13 g/cm3…70% – 1,29 g/cm3, enz.). Met behulp van een aréometer kan de concentratie van je oplossing vrij nauwkeurig worden bepaald (informatie uit ).
Binnenlandse technische waterstofperoxide kan drie merken hebben: A=concentratie 30–40%, B=50–52%, C=58–60%. Vaak komt de naam “perhydrol” voor (er was ooit zelfs de uitdrukking ‘perhydrolblondje’). In wezen is het dezelfde “merk A”, d.w.z. een oplossing van waterstofperoxide met een concentratie van ongeveer 30%.
Opmerking over bleken. Aangezien we het over blonden hebben, kan worden opgemerkt dat als bleekmiddel voor “operhydrolen” van haar werd gebruikgemaakt van verdunde waterstofperoxide (2–10%) en ammoniak. Dit wordt tegenwoordig zelden meer gedaan. Maar er komt peroxidische tandbleking voor. Overigens, het bleken van de huid van de handen na contact met waterstofperoxide is ook een soort “operhydroling”, veroorzaakt door duizenden , dat wil zeggen, verstoppingen van capillairen die ontstaan zijn bij de ontbinding van waterstofperoxide door bubbels zuurstof.
Waterstofperoxide wordt technisch medisch wanneer gedemineraliseerd water aan peroxide met een concentratie van 59-60% wordt toegevoegd, waarbij het concentraat wordt verdund tot het gewenste niveau (3% in binnenlandse omgevingen, 6% in de VS).
Naast de dichtheid is het pH-niveau een belangrijke parameter. Waterstofperoxide is een zwak zuur. Hieronder wordt de relatie tussen de pH van de waterstofperoxide-oplossing en de massaconcentratie weergegeven:
Hoe meer verdund de oplossing, hoe dichter de pH bij die van water ligt. De minimale pH (= het meeste zuur) komt voor bij concentraties van 55-65% (merk B volgens de binnenlandse classificatie).
Hoewel het hier met pijn in het hart moet worden opgemerkt dat de pH niet kan worden gebruikt voor een kwantitatieve beoordeling van de concentratie om verschillende redenen. Ten eerste wordt praktisch al het moderne waterstofperoxide verkregen door de oxidatie van anthracenen. In dit proces ontstaan er zure bijproducten die in het uiteindelijke peroxide kunnen terechtkomen. Dat wil zeggen, de pH kan verschillen van die in de bovenstaande tabel, afhankelijk van de zuiverheidsgraad van H2O2. Ultra-zuiver peroxide (bijvoorbeeld dat welke wordt gebruikt voor raketbrandstof en waar ik later apart op terug zal komen) bevat geen verontreinigingen. Ten tweede worden er vaak zure stabilisatoren aan commerciële waterstofperoxide toegevoegd (peroxide is stabieler bij lage pH), die de metingen kunnen
De beste manier om de concentratie te bepalen is (). De methode is precies dezelfde, maar alle reagens die nodig zijn voor de test zijn zeer toegankelijk. Je hebt geconcentreerd zwavelzuur (accu-elektrolyt) en gewone kaliumpermanganaat nodig. Zoals Bill Gates ooit zei: “640 kb geheugen is voor iedereen genoeg!”, zo roep ik nu ook: “Titreren kan iedereen!” :). Hoewel mijn intuïtie me vertelt dat als je waterstofperoxide in de apotheek koopt en het niet tientallen jaren opslaat, de concentratievariaties waarschijnlijk niet meer dan ± 1% zullen zijn, zal ik de controlemethodologie uiteenzetten, aangezien de reagentia toegankelijk zijn en het algoritme redelijk eenvoudig is.
We controleren de verkochte waterstofperoxide op vervalsingen
Zoals je misschien al hebt geraden, zullen we controleren met behulp van titratie. De methode stelt in staat om concentraties van 0,25 tot 50% redelijk nauwkeurig te bepalen.
Het controle-algoritme is als volgt:
1. Bereid een 0,1N-oplossing van kaliumpermanganaat voor. Hiervoor lossen we 3,3 gram kaliumpermanganaat op in 1 liter water. We verwarmen de oplossing tot het kookpunt en laten deze 15 minuten koken.
2. Neem het benodigde volume van het te onderzoeken waterstofperoxide (afhankelijk van de verwachte concentratie, dat wil zeggen, als je 3% had, is het dom om te verwachten dat het ineens 50% wordt):
We verplaatsen het afgenomen volume naar een flesje en wegen het op een weegschaal (vergeet niet de Tare-knop in te drukken, zodat je het gewicht van de fles niet meetelt)
3. We gieten ons monster in een maatcilinder van 250 ml (of een kinderverpakking met volume-aanduiding) en vullen aan tot de markering (“250”) met gedestilleerd water. We mengen het.
4. In een kegelvormige flacon van 500 ml (= “half-liter pot”) gieten we 250 ml gedestilleerd water, voegen we 10 ml geconcentreerd zwavelzuur toe en 25 ml van onze oplossing uit stap 3
5. Druppel voor druppel (bij voorkeur met een pipet waarop de volumemarkering staat) voegen we de 0,1N-oplossing van kaliumpermanganaat toe aan onze half-liter pot uit stap 4. Druppel — mixen, druppel — mixen. Dit doen we tot de doorzichtige oplossing een lichtroze tint krijgt. Als resultaat van de reactie wordt waterstofperoxide afgebroken met de vorming van zuurstof en water, en wordt mangaan (VI) in kaliumpermanganaat gereduceerd tot mangaan (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. We berekenen de concentratie van onze waterstofperoxide: C H2O2 (massaprocent) = [Volume van de kaliumpermanganaatoplossing in ml * 0,1 * 0,01701 * 1000] / [massa van het monster in grammen, volgens punt 2]
WINST!!!
Vrije overpeinzingen over stabiliteit tijdens opslag
Waterstofperoxide wordt beschouwd als een onstabiele verbinding die geneigd is tot spontane decompositie. De decompositesnelheid neemt toe met de temperatuur, concentratie en pH. Dat wil zeggen, in het algemeen geldt de regel:
…koude, verdunde, zure oplossingen vertonen de beste stabiliteit…
De aandelen van de decompositie zijn: verhoging van de temperatuur (de snelheid neemt met 2,2 keer toe voor elke 10 graden Celsius, en bij een temperatuur van ongeveer 150 graden ontbinden concentraten in feite lavinematig met een explosie), toename van de pH (vooral bij pH > 6–8)
Opmerking over glas: alleen verdund waterstofperoxide kan in glazen flessen worden bewaard, omdat glas de eigenschap heeft om bij contact met puur water een alkalische omgeving te creëren, wat de versnelde decompositie zal bevorderen.
De snelheid van de decompositie wordt ook beïnvloed door de aanwezigheid van onzuiverheden (vooral overgangsmetalen zoals koper, mangaan, ijzer, zilver, platina) en de invloed van ultraviolette straling. Meestal is de belangrijkste complexe oorzaak de stijging van de pH en de aanwezigheid van onzuiverheden. Gemiddeld, bij omstandigheden verliest 30% waterstofperoxide ongeveer .
Om onzuiverheden te verwijderen, worden ultrafijne filtratie (uitsluiting van deeltjes) of chelaten (complexvormers) gebruikt die metaalionen binden. Als chelaten kunnen worden gebruikt , colloïdaal of natriumpyrofosfaat (25–250 mg/l), organofosfonaten, nitraten (+pH-regelaars en corrosie-inhibitoren), fosforzuur (+pH-regelaar), natriumsilicaat (stabilisateur).
De invloed van ultraviolette straling op de decompositesnelheid is niet zo uitgesproken als voor pH of temperatuur, maar heeft ook invloed (zie afbeelding):
De moleculaire extinctiecoëfficiënt neemt toe naarmate de golflengte van het ultraviolet afneemt.
De molair-extinctiecoëfficiënt is een kenmerk van hoe sterk een chemische stof licht absorbeert op een bepaalde golflengte.
Overigens wordt dit decompositieproces, geïnitieerd door fotonen, fotolyse genoemd:
Fotolyse (ook wel fotodissociatie en fotoafbraak genoemd) is een chemische reactie waarbij een chemische stof (anorganisch of organisch) wordt gesplitst door fotonen na interactie met de doelmoleculen. Elke foton met voldoende energie (hoger dan de dissociatie-energie van de doelbinding) kan de afbraak veroorzaken. Effecten die vergelijkbaar zijn met die van ultraviolet licht kunnen ook worden geproduceerd door röntgenstralen en γ-stralen.
Wat kan er in het algemeen worden gezegd? Dat waterstofperoxide in een ondoorzichtige container moet worden bewaard, en het liefst helemaal in flessen van bruin glas, die overtollig licht blokkeren (hoewel "absorbeert" != "direct afgebroken"). Het is ook niet verstandig om een fles waterstofperoxide dicht bij een röntgenapparaat te houden 🙂 En van zo'n (UR 203Ex (?)
… van "” moet ook waterstofperoxide (en jezelf, als we eerlijk zijn) uit de buurt worden gehouden.
Belangrijk is dat de container/fles, naast ondoorzichtigheid, gemaakt moet zijn van "waterstofperoxide-bestendige" materialen, zoals roestvrij staal of glas (en sommige kunststoffen en aluminiumlegeringen). Voor oriëntatie kan onderstaande tabel nuttig zijn (ook voor artsen die hun apparatuur willen behandelen):
De legenda van de tabel is als volgt: A — uitstekende compatibiliteit, B — goede compatibiliteit, geringe تأثير (micro-corrosie of kleurverandering), C — zwakke compatibiliteit (niet aanbevolen voor langdurig gebruik, mogelijke verlies van sterkte, enz.), D — compatibiliteit ontbreekt (= niet gebruiken). Een streepje betekent "informatie ontbreekt". Digitale indexen: 1 — voldoende bij 22° C, 2 — voldoende bij 48° C, 3 — voldoende voor gebruik in pakkingen en afdichtingen.
Veiligheidstechniek voor het werken met waterstofperoxide
Iedereen die dit gedeelte heeft gelezen, begrijpt waarschijnlijk dat waterstofperoxide een sterke oxidator is, en daarom moet het absoluut worden bewaard uit de buurt van brandbare/ontvlambare stoffen en reductoren. H2O2 kan zowel in pure als verdunde vorm bij contact met organische verbindingen. Gezien het bovenstaande kan het als volgt worden geschreven
Waterstofperoxide is onverenigbaar met brandbare materialen, alle brandbare vloeistoffen en metalen en hun zouten (in volgorde van katalytische activiteit) — osmium, palladium, platina, iridium, goud, zilver, mangaan, kobalt, koper, lood.
Als we het hebben over metalen katalysatoren voor ontleding, kan de volgende niet onvermeld blijven: . Het is niet alleen het dichtste metaal op aarde, het is ook het beste ter wereld voor de ontleding van waterstofperoxide.
Het versnellende effect van de ontleding van waterstofperoxide door dit metaal is waarneembaar in hoeveelheden die zelfs niet met elk analytisch methode te detecteren zijn — om waterstofperoxide zeer effectief (3-5 keer ten opzichte van peroxide zonder katalysator) om te zetten in zuurstof en water, is slechts 1 gram osmium nodig op 1000 ton waterstofperoxide.
Opmerking over de "explosieve aard": (ik wilde aanvankelijk “ik-waterstofperoxide” schrijven, maar schaamde me). In het geval van waterstofperoxide is de bolvormige meid Sasha, die met deze peroxide moet werken, meestal bang voor een explosie. En in principe is er gezond verstand in de angsten van Alexandra. Waterstofperoxide kan immers om twee redenen exploderen. Ten eerste omdat in een hermetisch afgesloten container een geleidelijke ontleding van H2O2 zal plaatsvinden, wat leidt tot de vrijlating en opbouw van zuurstof. De druk in de container zal stijgen, stijgen en uiteindelijk BOEM! Ten tweede is er de kans dat bij contact van waterstofperoxide met bepaalde stoffen instabiele peroxide-verbindingen worden gevormd, die kunnen detoneren door een klap, verhitting, enz. In de geweldige vijfdelige is hierover zoveel gezegd dat ik besloot dit onder een spoiler te verbergen. De informatie is van toepassing op geconcentreerd waterstofperoxide >= 30% en <50%:
Absoluut onverenigbaar
explodeert bij contact met: alcoholen + zwavelzuur, acetaal + azijnzuur + verwarming, azijnzuur + N-heterocycli (boven 50 °C), aromatische koolwaterstoffen + trifluoroazijnzuur, azelaïnezuur + zwavelzuur (rond 45 °C), tert-butanol + zwavelzuur, carbonzuren (mierenzuur, azijnzuur, wijnzuur), difenyldiselenide (boven 53 °C), 2-ethoxyethanol + polyacrylamidegel + tolueen + verwarming, gallium + zoutzuur, ijzer(II)sulfaat + salpeterzuur + carboxymethylcellulose, salpeterzuur + ketonen (2-butanon, 3-pentanone, cyclopentanone, cyclohexanon), azotische basen (ammoniak, hydrazinehydraat, dimethylhydrazine), organische verbindingen (glycerine, azijnzuur, ethanol, aniline, chinoline, cellulose, kolenstof), organische materialen + zwavelzuur (vooral in een beperkte ruimte), water + zuurstofhoudende organica (aldehyde, azijnzuur, aceton, ethanol, formaldehyde, mierenzuur, methanol, propanol, propanal), vinylacetaat, alcoholen + loodchloride, fosfor(V)oxide, fosfor, salpeterzuur, antimoon, trisulfide van arseen, chloor + kaliumhydroxide + chlorosulfonezuur, koper(II)sulfide, ijzer(II)sulfide, mierenzuur + organische verontreinigingen, waterstofselenide, di- en monoxiden van lood, lood(II)sulfide, mangaan(IV)oxide, kwik(I)oxide, molybdeendisulfide, natriumnitraat, kwik(II)oxide + salpeterzuur, diëthylether, ethylacetaat, thiomethylureum + azijnzuur
ontbrandt bij contact met: furanol, poedervormige metalen (magnesium, zink, ijzer, nikkel), houtkrullen
heftige reactie met: isopropoxiderivaten van aluminium + zouten van zware metalen, houtskool, steenkool, tetragidroaluminaat van lithium, alkalimetalen, methanol + fosforzuur, onverzadigde organische verbindingen, loodchloride(II), kobaltoxide, ijzeroxide, loodoxide, nikkeloxide
Over het algemeen, als men respect heeft voor geconcentreerd waterstofperoxide en het niet combineert met de hierboven genoemde stoffen, kan men jarenlang comfortabel werken zonder angst. Maar voorzichtigheid is geboden, dus laten we geleidelijk overgaan op persoonlijke beschermingsmiddelen.
PBM en gevolgenbeheersing
Het idee voor dit artikel kwam toen ik besloot een aantekening te maken in , gericht op de veilige omgang met geconcentreerde H2O2-oplossingen. Gelukkig hebben veel lezers kanisters met perhydrol aangeschaft (voor het geval dat „er niets is in de apotheek”/“we de apotheek niet bereiken”) en hebben ze zelfs in een opwelling chemische brandwonden opgelopen. Daarom is het merendeel van het onderstaande (en het bovenstaande) voornamelijk van toepassing op oplossingen met een concentratie boven 6%. Hoe hoger de concentratie, hoe relevanter de aanwezigheid van persoonlijke beschermingsmiddelen.
Voor een veilige werkmethoden zijn alleen PVC/butylrubber, polyethyleen, polyester en andere kunststoffen nodig als persoonlijke beschermingsmiddelen om de huid van de handen te beschermen, evenals brillen of beschermende maskers van transparante polymeren ter bescherming van de ogen. Als er aerosolvorming is, voegen we een respirator met tegen-aerosolbescherming toe (bij voorkeur een actieve ABEK-filterpatroon met P3-bescherming). Bij het werken met zwakke oplossingen (tot 6%) zijn alleen handschoenen voldoende.
Ik zal meer in detail ingaan op de „schadelijke effecten”. Waterstofperoxide is een gematigd gevaarlijke stof, die bij contact met de huid en ogen chemische brandwonden veroorzaakt. Het is schadelijk bij inademing en inslikken. Zie de afbeelding in het SDS (“Oxidant”-“Corrosief”-“Irriterend”):
Om niet om de hete brij heen te draaien — ik zal meteen vertellen wat te doen als waterstofperoxide met een concentratie van >6% in contact komt met een of andere bolvormige persoon zonder persoonlijke beschermingsmiddelen.
Bij bij contact met de huid — afvegen met een droge doek of een wattenstaafje gedrenkt in alcohol. Spoel vervolgens de beschadigde huid minstens 10 minuten onder overvloedig stromend water.
Bij bij contact met de ogen — spoel onmiddellijk de open ogen, evenals onder de oogleden, met een zwakke straal water (of een 2% oplossing van drinkzuiveringszout) gedurende minimaal 15 minuten. Raadpleeg een oogarts.
Bij inslikken — overvloedige inname van vloeistoffen (simpelweg water in liters), actieve kool (1 tablet per 10 kg lichaamsgewicht), laxeermiddel (magnesiumsulfaat). Geen braken opwekken (= maagspoeling ALLEEN door een arts met behulp van een sonde, en geen gewoon „twee vingers in de mond”). Geef niets via de mond aan een bewusteloze persoon.
Over het algemeen is inslikken bijzonder gevaarlijk, omdat er bij de afbraak in de maag een grote hoeveelheid gas wordt gevormd (tot wel 10 keer het volume van een 3% oplossing), wat leidt tot een opgeblazen gevoel en druk op de inwendige organen. Daarom is actieve kool nodig…
Als de behandeling van de gevolgen voor het lichaam meer of minder duidelijk is, is het ook belangrijk om een paar woorden te zeggen over de verwijdering van overtollig/vies/oude waterstofperoxide die per ongeluk is gemorst.
…de verwijdering van waterstofperoxide wordt gedaan door a) het te verdund met water en in de riolering te gieten, of b) door afbraak met behulp van katalysatoren (natrium-pyrosulfiet enz.), of c) door verhitting (inclusief koken).
Wat dit in de praktijk betekent. Bijvoorbeeld, in het laboratorium heb ik per ongeluk een liter 30% waterstofperoxide gemorst. Ik veeg niets op, maar strooi een mengsel van gelijke hoeveelheden (1:1:1) +zand+ (= "bentonietvulling voor kattenbakken"). Vervolgens bevochtig ik dit mengsel met water tot er een pasta ontstaat, ik verzamel de pasta met een schep in een container en breng het naar een emmer met water (twee derde vol). En in de emmer met water voeg ik geleidelijk een oplossing van natrium-pyrosulfiet toe met 20% overschot. Om dit alles te neutraliseren volgens de reactie:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Als de voorwaarden van de taak worden nageleefd (liter 30% oplossing), blijkt dat voor de neutralisatie 838 gram pyrosulfiet nodig is (met overschot komt er een kilogram zout uit). De oplosbaarheid van deze stof in water is ~ 650 g/l, dat wil zeggen dat er ongeveer anderhalve liter geconcentreerde oplossing nodig is. De les is — mors geen perhydrol op de vloer, of verdund het sterker, anders heb je niet genoeg neutralisatoren 🙂
Bij het zoeken naar mogelijke vervangingen voor pyrosulfiet, raadt Captain Obvious aan om die reagentia te gebruiken die bij reactie met waterstofperoxide geen enorme gasvolumes geven. Dit kan bijvoorbeeld ijzersulfaat (II) zijn. Het is verkrijgbaar in bouwmarkten en zelfs in de RB. Voor de neutralisatie van H2O2 is een zuur gemaakte oplossing met zwavelzuur nodig:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Ook kaliumjodide kan worden gebruikt (ook zuur gemaakt met zwavelzuur):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Ik herinner u eraan dat alle overpeinzingen zijn gebaseerd op de inputtaak (30% oplossing), als u waterstofperoxide met lagere concentraties (3–7%) heeft gemengd, kan ook kaliumpermanganaat met zwavelzuur worden gebruikt. Zelfs als zuurstof daar vrijkomt, kan het, dankzij de lage concentraties, geen klussen klaren, hoe graag het ook zou willen.
Over de kever
En ik ben hem niet vergeten, mijn goede vriend. Hij zal als beloning worden gegeven aan degenen die mijn nieuwste longread. Ik weet niet of de gerespecteerde Alexey JetHackers Statsenko, ook bekend als , veertig jaar geleden nadacht over zijn raketpacks, maar ik had zeker zulke gedachten. Vooral wanneer ik op een VHS-cassette keek (of soms opnieuw keek) naar de mooie Disney-film “” (in de originele versie The Rocketeer).
). De verbinding hier is als volgt. Zoals ik eerder schreef, kan waterstofperoxide van hoge concentraties (zoals het binnenlandse merk B) met een hoge graad van zuivering (opmerking — zogenaamde high-test peroxide of ) worden gebruikt als brandstof in raketten (en torpedo's). Bovendien kan het worden gebruikt als oxidator in bipropellantmotoren (bijvoorbeeld als vervanging voor vloeibare zuurstof) of in de vorm van zogenaamde monofuel. In het laatste geval wordt H2O2 in de “verbrandingskamer” gepompt, waar het ontleedt op een metalen katalysator (een van de metalen die eerder in het artikel zijn genoemd, zoals zilver of platinum) en onder druk in de vorm van damp met een temperatuur van ongeveer 600 °C uit de nozzle komt, waardoor stuwkracht ontstaat.
Het meest interessante is dat een vergelijkbare interne constructie (“verbrandingskamer”, nozzles, enz.) een kleine kever van de onderfamilie van de loopkevers heeft. wordt hij officieel genoemd, maar zijn interne structuur (= afbeelding aan het begin van het artikel) doet me denken aan het apparaat uit de eerder genoemde film van 1991 🙂.
De kever wordt bombardier genoemd omdat hij in staat is om redelijk gericht opeenvolgende schoten te vuren uit de klieren aan de achterkant van zijn buik van een kokende vloeistof met een onaangename geur.
De uitstoottemperatuur kan oplopen tot 100 graden Celsius, en de uitstootsnelheid bedraagt 10 m/s. Eén schot duurt tussen de 8 en 17 ms, en bestaat uit 4–9 opeenvolgende impulsen. Om te voorkomen dat u terug moet spoelen, geef ik hier de afbeelding opnieuw weer (deze lijkt gehaald uit het tijdschrift uit de ‘gelijknamige’ artikel).
De kever produceert in zichzelf twee "componenten raketbrandstof" (d.w.z. hij is niet echt "monopropellant"). Een sterke reducerende stof — ((werd vroeger gebruikt als ontwikkelmiddel in de fotografie). En een sterke oxidator — waterstofperoxide. Bij dreiging trekt de kever de spieren samen die de twee reagentia via kleppen in de mengkamer drukken, die water en een mengsel van enzymen (peroxidases) bevat die waterstofperoxide afbreken. In combinatie zorgen de reagentia voor een heftige exotherme reactie, de vloeistof begint te koken en verandert in gas (= "annhilatie"). Kortom, de kever verhit een potentiële vijand met een straal kokend water (maar voor de eerste ruimte-aandrijving is dat duidelijk onvoldoende). Maar... in ieder geval kan de kever gerust als illustratie voor het hoofdstuk worden beschouwd Veiligheidstechniek voor het werken met waterstofperoxide. De moraal is als volgt:
%USERNAME%, wees niet zoals de bombardierkever, meng waterstofperoxide niet met een reducer zonder begrip! 🙂
Aanvulling overt : "Het lijkt erop dat de aardse bombardierkever het model werd voor de plasmakever uit 'Starship Troopers'. Daar heeft hij genoeg impuls (geen stuwkracht!) om de eerste kosmische snelheid te bereiken, het mechanisme ontwikkelde zich tijdens de evolutie en werd gebruikt om sporen in een baan te werpen om het verspreidingsgebied uit te breiden, en ook als wapen tegen de logge kruisers van de vijand"
Nou, dat was het dan over de kever en we hebben waterstofperoxide behandeld. Voor nu zullen we ons daarbij houden.
Belangrijk! Alles verder (inclusief het bespreken van notities, tussenversies en al mijn publicaties) is te vinden in het Telegram-kanaal . Abonneer je en volg de aankondigingen.
De volgende die ter beoordeling staat — natriumdichloiso-cyaanuraat en "chlorinatietabletten".
Waardering: de auteur geeft zijn oprechte dank aan alle actieve deelnemers gemeenschap LAB-66 — mensen die ons "wetenschappelijk-technisch hoekje" (= Telegram-kanaal) actief financieel ondersteunen, onze chat (en de experts daarin die 24/7 (!!!) technische ondersteuning bieden), en de uiteindelijke auteur zelf. Dank jullie allemaal, jongens, namens !
"osmiumkatalysator" voor de groei en ontwikkeling van de eerder genoemde gemeenschap: ===>
1. Mastercard 5536 0800 1174 5555
2. Yandex Geld
3. Webmoney 650377296748
4. Crypto BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Word
Gebruikte bronnen
Shandala M.G. Actuele Vragen in de Algemene Desinfectiologie. Geselecteerde Lezingen. — M.: Geneeskunde, 2009. 112 p.
Lewis, R.J. Sr. Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials. 12e Editie. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., p. V4: 2434
Haynes, W.M. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95e Editie. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, p. 4-67
W.T. Hess «Waterstofperoxide». Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 13 (4e ed.). New York: Wiley. (1995). pp. 961–995.
C. W. Jones, J. H. Clark. Toepassingen van Waterstofperoxide en Derivaten. Royal Society of Chemistry, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Toepassingen van Overgangsmetaalkatalysatoren bij het Bleken van Textiel en Houtpulp. Angewandte Chemie International Edition. 45 (2): 206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. De bombardierkever en zijn chemische explosie. Angewandte Chemie. 73: 1–7. (1961).
Jones, Craig W. Toepassingen van waterstofperoxide en zijn derivaten. Royal Society of Chemistry (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Waterstofperoxide. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., ed. Handbook of desinfectiemiddelen en antiseptica. New York: M. Dekker. p. 161. (1996).
Rutala, W. A.; Weber, D. J. Desinfectie en Sterilisatie in Gezondheidsinstellingen: Wat Clinici Moeten Weten. Clinical Infectious Diseases. 39 (5): 702–709. (2004).
Block, Seymour S., ed. Hoofdstuk 9: Perzuurverbindingen. Desinfectie, sterilisatie en preservatie (5e ed.). Philadelphia: Lea & Febiger. pp. 185–204. (2000).
O’Neil, M.J. The Merck Index — Een Encyclopedia van Chemicaliën, Geneesmiddelen en Biologische Producten. Cambridge, VK: Royal Society of Chemistry, 2013., p. 889
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Hawley’s Condensed Chemical Dictionary 16e Editie. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Sittig, M. Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens, 1985. 2e ed. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985., p. 510
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Hawley’s Condensed Chemical Dictionary 16e Editie. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Verzameling van Belangrijke Officiële Materialen over desinfectie, sterilisatie, desinsectie, en deratizatie: In 5 d. / Informatie-uitgeverij van de Staatsgezondheidsdienst van de Russische Federatie, Onderzoeksinstituut van preventieve toxicologie en desinfectie; Onder algemene redactie van M. G. Shandala. — M.: TOO «Rarogъ», 1994
En ik zou bijna vergeten, een waarschuwing voor onbewuste kameraden 🙂
Disclaimer: alle informatie in dit artikel is uitsluitend ter informatieve doeleinden verstrekt en is geen directe oproep tot actie. Alle handelingen met chemische reagentia en apparatuur voert u op eigen risico uit. De auteur aanvaardt geen enkele aansprakelijkheid voor onzorgvuldig omgaan met agressieve oplossingen, onwetendheid, gebrek aan basiskennis en dergelijke. Als u er niet zeker van bent het geschrevene te begrijpen, vraag dan een familielid/vriend/bekende met een relevante opleiding uw acties te controleren. En gebruik altijd persoonlijke beschermingsmiddelen met de meest zorgvuldige naleving van de veiligheidsvoorschriften.
Bron: habr.com
