Het onderwerp van deze notitie broeit al een hele tijd. En hoewel op verzoek van kanaallezers , Ik wilde alleen maar schrijven over veilig werken met waterstofperoxide, maar uiteindelijk ontstond er om mij onbekende redenen (hier ja!) weer een longread. Een mengsel van popsci, raketbrandstof, “coronavirus-desinfectie” en permanganometrische titratie. Hoe juist waterstofperoxide opslaan, welke beschermende uitrusting we moeten gebruiken tijdens het werken en hoe we kunnen ontsnappen bij vergiftiging - we kijken onder de snee.
ps de kever op de foto heet eigenlijk “bombardier”. En hij was ook ergens verdwaald tussen de chemicaliën :)
Opgedragen aan “kinderen van peroxide”...
Onze broer hield van waterstofperoxide, oh, wat hield hij ervan. Ik denk hier elke keer aan als ik een vraag tegenkom als “de fles waterstofperoxide is opgeblazen. wat moeten we doen?" Ik kom je trouwens heel vaak tegen:)
Het is niet verrassend dat waterstofperoxide (3% oplossing) in post-Sovjetgebieden een van de favoriete 'folk'-antiseptica is. En om op de wond te gieten, en om het water te desinfecteren, en om het coronavirus (meer recentelijk) te vernietigen. Maar ondanks zijn schijnbare eenvoud en toegankelijkheid is het reagens nogal dubbelzinnig, waarover ik verder zal praten.
Na langs de biologische “toppen” te hebben gelopen...
Nu is alles met het voorvoegsel eco in de mode: milieuvriendelijke producten, milieuvriendelijke shampoos, milieuvriendelijke dingen. Zoals ik het begrijp, willen mensen deze bijvoeglijke naamwoorden gebruiken om onderscheid te maken tussen dingen die biogeen zijn (d.w.z. die aanvankelijk in levende organismen voorkomen) en dingen die puur synthetisch zijn (“harde chemie”). Daarom eerst een kleine introductie, waarvan ik hoop dat deze de milieuvriendelijkheid van waterstofperoxide zal benadrukken en het vertrouwen onder de massa zal vergroten :)
Dus, wat is waterstofperoxide? Dit eenvoudigste peroxideverbinding, die twee zuurstofatomen tegelijk bevat (ze zijn verbonden door een binding). -OO-). Waar dit soort verbinding bestaat, is er instabiliteit, is er atomaire zuurstof en sterke oxiderende eigenschappen en van alles, alles. Maar ondanks de ernst van atomaire zuurstof is waterstofperoxide aanwezig in veel levende organismen, waaronder. en bij de mens. Het wordt in microhoeveelheden gevormd tijdens complexe biochemische processen en oxideert eiwitten, membraanlipiden en zelfs DNA (vanwege de resulterende peroxideradicalen). Ons lichaam heeft tijdens het evolutieproces geleerd om heel effectief met peroxide om te gaan. Hij doet dit met behulp van het enzym superoxide-dismutase, dat peroxideverbindingen vernietigt tot zuurstof en waterstofperoxide, plus het enzym die peroxide één of twee keer omzet in zuurstof en water.
Enzymen zijn prachtig in XNUMXD-modellen
Verberg het onder de spoiler. Ik kijk er graag naar, maar opeens vindt iemand het niet leuk...
Trouwens, het is dankzij de werking van catalase, dat aanwezig is in de weefsels van ons lichaam, dat het bloed "kookt" bij de behandeling van wonden (hieronder zal een aparte opmerking over wonden staan).
Waterstofperoxide heeft ook een belangrijke ‘beschermende functie’ in ons. Veel levende organismen hebben zo’n interessant organel (een structuur die nodig is voor het functioneren van een levende cel). . Deze structuren zijn lipideblaasjes waarin zich een kristalachtige kern bevindt die bestaat uit biologische buisvormige "". Verschillende biochemische processen vinden plaats in de kern, waardoor... waterstofperoxide wordt gevormd uit atmosferische zuurstof en complexe organische verbindingen van lipide-aard!
Maar het meest interessante hier is waar dit peroxide vervolgens voor wordt gebruikt. In de cellen van de lever en de nieren wordt het gevormde H2O2 bijvoorbeeld gebruikt om gifstoffen die in het bloed terechtkomen, te vernietigen en te neutraliseren. Acetaldehyde, dat wordt gevormd tijdens het metabolisme van alcoholische dranken () - dit is ook de verdienste van onze kleine onvermoeibare werkers van peroxisomen en 'moeder' waterstofperoxide.
Zodat alles niet zo rooskleurig lijkt met peroxides, plotseling Laat me u herinneren aan het werkingsmechanisme van straling op levend weefsel. Moleculen van biologische weefsels absorberen stralingsenergie en worden geïoniseerd, d.w.z. overgaan in een toestand die bevorderlijk is voor de vorming van nieuwe verbindingen (meestal volledig onnodig in het lichaam). Water is het vaakst en het gemakkelijkst te ondergaan ionisatie; het komt voor . In aanwezigheid van zuurstof ontstaan onder invloed van ioniserende straling diverse vrije radicalen (OH- en soortgelijke) en peroxideverbindingen (met name H2O2).
De resulterende peroxiden werken actief samen met chemische verbindingen in het lichaam. Hoewel, als we als voorbeeld het superoxide-anion (O2-) nemen dat soms wordt gevormd tijdens radiolyse, het de moeite waard is te zeggen dat dit ion ook wordt gevormd onder normale omstandigheden, in een absoluut gezond lichaam, zonder vrije radicalen. и onze immuniteit kon bacteriële infecties niet vernietigen. Die. helemaal zonder deze Dit is absoluut onmogelijk - ze gaan gepaard met biogene oxidatiereacties. Het probleem ontstaat als er te veel zijn.
Om ‘te veel’ peroxideverbindingen te bestrijden heeft de mens zaken als antioxidanten uitgevonden. Ze remmen de oxidatieprocessen van complexe organische stoffen met de vorming van peroxiden, enz. vrije radicalen en daardoor het niveau verlagen .
Oxidatieve stress is het proces van celbeschadiging als gevolg van oxidatie (=te veel vrije radicalen in het lichaam)
Hoewel deze verbindingen in wezen niets nieuws toevoegen aan wat al bestaat, d.w.z. "interne antioxidanten" - superoxide-dismutase en catalase. En in het algemeen zullen synthetische antioxidanten, als ze verkeerd worden gebruikt, niet alleen niet helpen, maar zal dezelfde oxidatieve stress ook toenemen.
Opmerking over “peroxide en wonden”. Hoewel waterstofperoxide een vaste waarde is in medicijnkastjes thuis (en op het werk), zijn er aanwijzingen dat het gebruik van H2O2 de wondgenezing verstoort en littekens veroorzaakt omdat peroxide . Alleen zeer lage concentraties hebben een positief effect (0,03% oplossing, wat betekent dat u 3% farmaceutische oplossing 100 keer moet verdunnen), en alleen bij eenmalig gebruik. Overigens ook “coronavirus ready” 0,5% oplossing . Dus, zoals ze zeggen, vertrouw, maar verifieer.
Waterstofperoxide in het dagelijks leven en “tegen coronavirus”
Als waterstofperoxide zelfs ethanol in de lever kan omzetten in aceetaldehyde, dan zou het vreemd zijn om deze prachtige oxiderende eigenschappen in het dagelijks leven niet te gebruiken. Ze worden gebruikt in de volgende verhoudingen:
De helft van alle waterstofperoxide die door de chemische industrie wordt geproduceerd, wordt gebruikt voor het bleken van cellulose en diverse papiersoorten. De tweede plaats (20%) in de vraag wordt ingenomen door de productie van verschillende bleekmiddelen op basis van anorganische peroxiden (natriumpercarbonaat, natriumperboraat, enz., enz.). Deze peroxiden (vaak in combinatie met om de bleektemperatuur te verlagen, omdat peroxozouten werken niet bij temperaturen onder de 60 graden) worden gebruikt in allerlei “Persol”, etc. (je kunt meer details zien ). Vervolgens komen, met een kleine marge, het bleken van stoffen en vezels (15%) en de waterzuivering (10%). En ten slotte is het aandeel dat overblijft gelijkelijk verdeeld tussen puur chemische zaken en het gebruik van waterstofperoxide voor medische doeleinden. Op dit laatste zal ik dieper ingaan, omdat de pandemie van het coronavirus hoogstwaarschijnlijk de cijfers in het diagram zal veranderen (als dat nog niet is gebeurd).
Waterstofperoxide wordt actief gebruikt voor het steriliseren van diverse oppervlakken (waaronder chirurgische instrumenten) en sinds kort ook in de vorm van stoom (de zogenaamde - verdampt waterstofperoxide) voor sterilisatie van gebouwen. Onderstaande figuur toont een voorbeeld van zo’n peroxidedampgenerator. Een veelbelovend gebied dat de binnenlandse ziekenhuizen nog niet heeft bereikt...
Over het algemeen vertoont peroxide een hoge desinfectie-effectiviteit tegen een breed scala aan virussen, bacteriën, gisten en bacteriesporen. Het is vermeldenswaard dat voor complexe micro-organismen, als gevolg van de aanwezigheid van enzymen die peroxide afbreken (zogenaamde peroxidasen, waarvan de bovengenoemde catalase een speciaal geval is), tolerantie (~resistentie) kan worden waargenomen. Dit geldt vooral voor oplossingen met concentraties van minder dan 1%. Maar tot nu toe kan niets, geen virus, geen bacteriespoor, weerstand bieden aan 3%, en nog meer aan 6-10%.
Samen met ethyl- en isopropylalcohol en natriumhypochloriet staat waterstofperoxide zelfs op de lijst van ‘essentiële’ noodantiseptica voor het desinfecteren van oppervlakken tegen COVID-19. Hoewel niet alleen van COVID-19. aan het begin van het hele coronavirus-bacchanaal staan we bij de lezers actief gebruik gemaakt van aanbevelingen van . De aanbevelingen gelden voor coronavirussen in het algemeen en COVID-19 in het bijzonder. Ik raad daarom aan het artikel te downloaden en af te drukken (voor degenen die geïnteresseerd zijn in dit nummer).
Een belangrijk teken voor een jong ontsmettingsmiddel
In de tijd die is verstreken sinds het uitbreken van de epidemie is er niet veel veranderd in termen van arbeidsconcentraties. Maar wat bijvoorbeeld is veranderd, zijn de vormen waarin waterstofperoxide kan worden gebruikt. Hier wil ik het document onmiddellijk in herinnering roepen met samenstellingen van middelen die worden aanbevolen voor desinfectie. Traditioneel was ik geïnteresseerd in doekjes in deze lijst (traditioneel, omdat ik van desinfecterende doekjes houd, hypochlorietdoekjes en ben er 100% tevreden mee). In dit geval was ik geïnteresseerd in zo'n Amerikaans product als Oxivir-doekjes (of het equivalent daarvan Oxivir 1 Doekjes) van Diversey Inc.
Er zijn enkele actieve ingrediënten vermeld:
Waterstofperoxide 0.5%
Eenvoudig en smaakvol. Maar voor degenen die deze samenstelling willen herhalen en hun op maat gemaakte vochtige doekjes willen impregneren, zal ik zeggen dat de impregneeroplossing naast waterstofperoxide ook het volgende bevat:
Fosforzuur (fosforzuur - stabilisator) 1–5%
2-Hydroxybenzoëzuur (salicylzuur) 0,1–1,5%
Waarom al deze “onzuiverheden” duidelijk zijn als je het hoofdstuk over stabiliteit leest.
Naast de compositie wil ik je er ook graag aan herinneren wat er staat aan het genoemde Oxivir. Niets fundamenteel nieuws (ten opzichte van de eerste tabel), maar ik vond het scala aan virussen dat kan worden gedesinfecteerd leuk.
Welke virussen kunnen peroxide overwinnen?
En ik zou mezelf niet zijn als ik je niet nogmaals zou herinneren aan de blootstelling tijdens de verwerking. Zoals voorheen (=zoals altijd) wordt aanbevolen om dit zo te doen Bij het afnemen met vochtige doekjes blijven alle harde, niet-poreuze oppervlakken minimaal 30 seconden zichtbaar vochtig (of beter nog, een minuutje!) om alles en iedereen te ontsmetten (ook deze COVID-19 van jou).
Waterstofperoxide als chemische stof
We hebben door de bush gelopen, nu is het tijd om over waterstofperoxide te schrijven vanuit het perspectief van een chemicus. Gelukkig is het deze vraag (en niet hoe een peroxisoom eruit ziet) die het vaakst interessant is voor een onervaren gebruiker die heeft besloten H2O2 voor zijn eigen doeleinden te gebruiken. Laten we beginnen met de driedimensionale structuur (zoals ik die zie):
Hoe het meisje Sasha het bouwwerk ziet, dat bang is dat peroxide kan ontploffen (meer hierover hieronder)
"lopende haanweergave van onderaf"
Zuiver peroxide is een heldere (blauwachtige bij hoge concentraties) vloeistof. De dichtheid van verdunde oplossingen ligt dicht bij de dichtheid van water (1 g/cm3), geconcentreerde oplossingen zijn dichter (35% - 1,13 g/cm3...70% - 1,29 g/cm3, enz.). Aan de hand van de dichtheid (als u hydrometers heeft) kunt u vrij nauwkeurig de concentratie van uw oplossing bepalen (informatie van ).
Huishoudelijk technisch waterstofperoxide kan uit drie kwaliteiten bestaan: A = concentratie 30–40%, B = 50–52%, C = 58–60%. De naam “perhydrol” komt vaak voor (er was ooit zelfs de uitdrukking “perhydrolblond”). In wezen is het nog steeds hetzelfde ‘merk A’, d.w.z. waterstofperoxide-oplossing met een concentratie van ongeveer 30%.
Opmerking over bleken. Omdat we ons herinnerden over blondines, kan worden opgemerkt dat verdunde waterstofperoxide (2-10%) en ammoniak werden gebruikt als bleekmiddel voor het "operhydrolyseren" van haar. Dit wordt nu zelden beoefend. Maar er is peroxide-tanden bleken. Overigens is het bleken van de huid van de handen na contact met peroxide ook een soort “operhydratatie” veroorzaakt door duizenden , d.w.z. verstoppingen van haarvaten door zuurstofbellen gevormd tijdens de ontleding van peroxide.
Medisch technisch peroxide ontstaat wanneer gedemineraliseerd water wordt toegevoegd aan peroxide met een concentratie van 59-60%, waardoor het concentraat wordt verdund tot het gewenste niveau (3% in ons land, 6% in de VS).
Naast de dichtheid is een belangrijke parameter de pH-waarde. Waterstofperoxide is een zwak zuur. De onderstaande afbeelding toont de afhankelijkheid van de pH van een waterstofperoxide-oplossing van de massaconcentratie:
Hoe meer de oplossing verdund is, hoe dichter de pH bij de pH van water ligt. De minimale pH (= de zuurste) treedt op bij concentraties van 55-65% (graad B volgens de binnenlandse classificatie).
Het is de moeite waard hier, met tegenzin, op te merken dat de pH om verschillende redenen niet kan worden gebruikt om de concentratie te kwantificeren. Ten eerste wordt bijna al het moderne peroxide verkregen door de oxidatie van antrachinonen. Bij dit proces ontstaan zure bijproducten die in het uiteindelijke peroxide terecht kunnen komen. Die. De pH kan afwijken van de pH in de bovenstaande tabel, afhankelijk van de zuiverheid van het H2O2. Ultrapuur peroxide (dat bijvoorbeeld wordt gebruikt voor raketbrandstof en waar ik het apart over zal hebben) bevat geen onzuiverheden. Ten tweede worden vaak zuurstabilisatoren toegevoegd aan commercieel waterstofperoxide (peroxide is stabieler bij een lage pH), waardoor de metingen worden "gesmeerd". En ten derde kunnen chelaatstabilisatoren (voor het binden van metaalverontreinigingen, daarover hieronder meer) ook alkalisch of zuur zijn en de pH van de uiteindelijke oplossing beïnvloeden.
De beste manier om de concentratie te bepalen is (). De techniek is absoluut hetzelfde, maar alle reagentia die nodig zijn voor de test zijn zeer gemakkelijk verkrijgbaar. Je hebt geconcentreerd zwavelzuur (accu-elektrolyt) en gewoon kaliumpermanganaat nodig. Zoals B. Gates ooit riep: “640 kb geheugen is genoeg voor iedereen!”, zal ik nu ook uitroepen: “Iedereen kan peroxide titreren!” :). Ondanks het feit dat mijn intuïtie mij vertelt dat als je waterstofperoxide in een apotheek koopt en het tientallen jaren niet bewaart, de schommelingen in de concentratie waarschijnlijk niet groter zullen zijn dan ± 1%, zal ik toch de testmethode schetsen, aangezien de reagentia beschikbaar en het algoritme is vrij eenvoudig.
Commerciële waterstofperoxide controleren op luizen
Zoals je misschien wel raadt, zullen we dit controleren met behulp van titratie. Met deze techniek kan men nauwkeurig concentraties van 0,25 tot 50% bepalen.
Het verificatiealgoritme is als volgt:
1. Bereid een 0,1N oplossing van kaliumpermanganaat. Los hiervoor 3,3 gram kaliumpermanganaat op in 1 liter water. Verwarm de oplossing aan de kook en kook gedurende 15 minuten.
2. Selecteer het benodigde volume van het te testen peroxide (afhankelijk van de verwachte concentratie, d.w.z. als je 3% had, is het stom om te verwachten dat het plotseling 50% wordt):
We brengen het geselecteerde volume over in de fles en wegen het op de weegschaal (vergeet niet om op de Tara-knop te drukken om geen rekening te houden met het gewicht van de fles zelf)
3. Giet ons monster in een maatkolf van 250 ml (of een babyfles met een volumemarkering) en vul deze aan tot de markering (“250”) met gedestilleerd water. Mengen.
4. Giet 500 ml gedestilleerd water in een erlenmeyer van 250 ml (=”pot van een halve liter”), voeg 10 ml geconcentreerd zwavelzuur en 25 ml van onze oplossing uit stap 3 toe
5. Druppeltje voor druppel (bij voorkeur uit een pipet met volumemarkering) een oplossing van 0,1N kaliumpermanganaat in onze halve liter pot uit stap 4. Gelaten - gemengd, gevallen - gemengd. En zo gaan we door totdat de transparante oplossing een lichtroze tint krijgt. Als gevolg van de reactie ontleedt peroxide onder 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 ons peroxide: C H2O2 (massa%) = [Volume kaliumpermanganaatoplossing in ml*0,1*0,01701*1000]/[massa monster in gram, uit stap 2] WINST!!!
Gratis discussies over opslagstabiliteit
Waterstofperoxide wordt beschouwd als een onstabiele verbinding die vatbaar is voor spontane ontleding. De ontledingssnelheid neemt toe met toenemende temperatuur, concentratie en pH. Die. Over het algemeen werkt de regel:
...koude, verdunde, zure oplossingen vertonen de beste stabiliteit...
De ontbinding wordt bevorderd door: het verhogen van de temperatuur (2,2 keer sneller worden voor elke 10 graden Celsius, en bij een temperatuur van ongeveer 150 graden concentreren zich in het algemeen ontbinden als een lawine met een explosie), verhoging van de pH (vooral bij pH > 6–8)
Opmerking over glas: Alleen aangezuurd peroxide mag in glazen flessen worden bewaard, omdat glas heeft de neiging een alkalisch milieu te produceren wanneer het in contact komt met schoon water, wat betekent dat het zal bijdragen aan een versnelde ontbinding.
Beïnvloedt de snelheid van ontbinding en de aanwezigheid van onzuiverheden (vooral overgangsmetalen zoals koper, mangaan, ijzer, zilver, platina), blootstelling aan ultraviolette straling. Meestal is de belangrijkste complexe reden een verhoging van de pH en de aanwezigheid van onzuiverheden. Gemiddeld met omstandigheden van 30% waterstofperoxide verliest ongeveer .
Om onzuiverheden te verwijderen, wordt gebruik gemaakt van ultrafijne filtratie (uitsluiting van deeltjes) of chelaten (complexvormers) die metaalionen binden. Kan worden gebruikt als chelaten , colloïdaal of natriumpyrofosfaat (25-250 mg/l), organofosfonaten, nitraten (+ pH-regelaars en corrosieremmers), fosforzuur (+ pH-regelaar), natriumsilicaat (stabilisator).
De invloed van ultraviolette straling op de ontbindingssnelheid is niet zo uitgesproken als bij de pH of temperatuur, maar komt ook voor (zie afbeelding):
Het is duidelijk dat de moleculaire uitdovingscoëfficiënt toeneemt met afnemende ultraviolette golflengte.
De molaire uitstervingscoëfficiënt is een maatstaf voor hoe sterk een chemische stof licht absorbeert bij een bepaalde golflengte.
Dit door fotonen geïnitieerde ontbindingsproces wordt trouwens fotolyse genoemd:
Fotolyse (ook bekend als fotodissociatie en fotodecompositie) is een chemische reactie waarbij een chemische stof (anorganisch of organisch) wordt afgebroken door fotonen nadat deze een interactie hebben aangegaan met een doelmolecuul. Elk foton met voldoende energie (hoger dan de dissociatie-energie van de doelbinding) kan ontbinding veroorzaken. Er kan een effect worden bereikt dat vergelijkbaar is met dat van ultraviolette straling ook röntgenstralen en γ-stralen.
Wat kunnen we in het algemeen zeggen? En het feit dat peroxide moet worden bewaard in een ondoorzichtige container, of beter nog, in bruine glazen flessen die overtollig licht blokkeren (ondanks het feit dat het “absorbeert” != “onmiddellijk ontleedt”). Je moet ook geen fles peroxide in de buurt van het röntgenapparaat bewaren :) Nou, hier (UR 203Ex (?):
... van "“Peroxide (en je geliefde, eerlijk gezegd) moet je ook weghouden.
Het is belangrijk dat de container/fles niet alleen ondoorzichtig is, maar ook gemaakt is van “peroxidebestendige” materialen, zoals roestvrij staal of glas (nou ja, + sommige kunststoffen en aluminiumlegeringen). Een bord kan nuttig zijn ter oriëntatie (het zal ook nuttig zijn voor artsen die hun apparatuur gaan verwerken):
De labellegenda is als volgt: A - uitstekende compatibiliteit, B - goede compatibiliteit, kleine impact (microcorrosie of verkleuring), C - slechte compatibiliteit (niet aanbevolen voor langdurig gebruik, krachtverlies kan optreden, enz.), D - geen compatibiliteit (= kan niet worden gebruikt). Een streepje betekent ‘geen informatie beschikbaar’. Digitale indexen: 1 - bevredigend bij 22° C, 2 - bevredigend bij 48° C, 3 - bevredigend bij gebruik in pakkingen en afdichtingen.
Veiligheidsmaatregelen bij het werken met waterstofperoxide
Het is voor iedereen die tot nu toe heeft gelezen waarschijnlijk duidelijk dat peroxide een sterk oxidatiemiddel is, wat betekent dat het absoluut noodzakelijk is dat het uit de buurt van ontvlambare/brandbare stoffen en reductiemiddelen wordt bewaard. Er kan zich H2O2 vormen, zowel in zuivere als verdunde vorm bij contact met organische verbindingen. Gezien al het bovenstaande kunnen we zo schrijven
Waterstofperoxide is onverenigbaar met brandbare materialen, alle brandbare vloeistoffen en metalen en hun zouten (in volgorde van afnemend katalytisch effect) - osmium, palladium, platina, iridium, goud, zilver, mangaan, kobalt, koper, lood
Over metaalafbraakkatalysatoren gesproken, kan men niet anders dan afzonderlijk vermelden . Het is niet alleen het dichtste metaal op aarde, het is ook 's werelds beste wapen voor het afbreken van waterstofperoxide.
Het effect van het versnellen van de ontleding van waterstofperoxide voor dit metaal wordt waargenomen in hoeveelheden die niet eens met elke analytische methode kunnen worden gedetecteerd - om zeer effectief (x3-x5 maal ten opzichte van peroxide zonder katalysator) peroxide te ontleden in zuurstof en water, per 1 ton waterstofperoxide heb je slechts 1000 gram osmium nodig.
Opmerking over “explosief karakter”: (Ik wilde meteen schrijven “Ik ben peroxide”, maar schaamde me). In het geval van waterstofperoxide is het bolvormige meisje Sasha, die met dit peroxide moet werken, meestal bang voor een explosie. En in principe zijn de angsten van Alexandra logisch. Peroxide kan immers om twee redenen exploderen. Ten eerste vanwege het feit dat er in een afgesloten container een geleidelijke ontbinding van H2O2 zal plaatsvinden, het vrijkomen en ophopen van zuurstof. De druk in de container zal toenemen en toenemen en uiteindelijk BOOM! Ten tweede bestaat de mogelijkheid dat wanneer waterstofperoxide in contact komt met sommige stoffen, de vorming van onstabiele peroxideverbindingen zal plaatsvinden, die kunnen ontploffen door schokken, verhitting, enz. In een gaaf boek met vijf delen Er is zoveel over gezegd dat ik zelfs heb besloten het onder een spoiler te verbergen. Informatie is van toepassing op geconcentreerd waterstofperoxide >= 30% en <50%:
Absolute onverenigbaarheid
ontploft bij contact met: alcoholen + zwavelzuur, acetaal + azijnzuur + warmte, azijnzuur + N-heterocyclische verbindingen (boven 50 °C), aromatische koolwaterstoffen + trifluorazijnzuur, azelaïnezuur + zwavelzuur (ongeveer 45 °C), tert-butanol + zwavelzuur , carbonzuren (mierenzuur, azijnzuur, wijnsteenzuur), difenyldiselenide (boven 53 °C), 2-ethoxyethanol + polyacrylamidegel + tolueen + warmte, gallium + zoutzuur, ijzer (II) sulfaat + salpeterzuur + carboxymethylcellulose, salpeterzuur + ketonen (2-butanon, 3-pentanon, cyclopentanon, cyclohexanon), stikstofhoudende basen (ammoniak, hydrazinehydraat, dimethylhydrazine), organische verbindingen (glycerine, azijnzuur, ethanol, aniline, chinoline, cellulose, steenkoolstof), organische materialen + zwavelzuur zuur (vooral in besloten ruimtes), water + zuurstofhoudende organische stoffen (aceetaldehyde, azijnzuur, aceton, ethanol, formaldehyde, mierenzuur, methanol, propanol, propanal), vinylacetaat, alcoholen + tinchloride, fosforoxide (V), fosfor, salpeterzuur, stibniet, arseentrisulfide, chloor + kaliumhydroxide + chloorsulfonzuur, kopersulfide, ijzer (II) sulfide, mierenzuur + organische verontreinigingen, waterstofselenide, looddi- en -monoxide, lood (II) sulfide, mangaandioxide , kwikoxide (I), molybdeendisulfide, natriumjodaat, kwikoxide + salpeterzuur, diethylether, ethylacetaat, thioureum + azijnzuur
licht op bij contact met: furfurylalcohol, metalen in poedervorm (magnesium, zink, ijzer, nikkel), zaagsel
gewelddadige reactie met: aluminiumisopropoxide+zware metaalzouten, houtskool, steenkool, lithiumtetrahydroaluminaat, alkalimetalen, methanol+fosforzuur, onverzadigde organische verbindingen, tin (II) chloride, kobaltoxide, ijzeroxide, loodhydroxide, nikkeloxide
Als je geconcentreerde peroxide met respect behandelt en het niet combineert met bovengenoemde stoffen, kun je in principe jarenlang comfortabel werken en nergens bang voor zijn. Maar God beschermt de besten, dus gaan we soepel over op persoonlijke beschermingsmiddelen.
PPE en reactie
Het idee om een artikel te schrijven ontstond toen ik besloot er een aantekening in te maken , gewijd aan de kwesties van veilig werken met geconcentreerde H2O2-oplossingen. Gelukkig kochten veel lezers busjes perhydrol (in het geval van “er is niets in de apotheek”/“we kunnen niet bij de apotheek komen”) en slaagden ze er zelfs in om in de hitte van het moment chemische brandwonden op te lopen. Daarom is het meeste van wat hieronder (en hierboven) wordt geschreven vooral van toepassing op oplossingen met concentraties boven 6%. Hoe hoger de concentratie, hoe relevanter de beschikbaarheid van PBM’s.
Voor veilig werken heeft u als persoonlijke beschermingsuitrusting alleen handschoenen van polyvinylchloride/butylrubber, polyethyleen, polyester en andere kunststoffen nodig om de huid van uw handen te beschermen, een veiligheidsbril of beschermende maskers van transparant polymeermateriaal om uw ogen te beschermen. Als er aërosolen worden gevormd, voeg dan een gasmasker met anti-aërosolbescherming toe aan de set (of beter nog, een koolstof ABEK-filterpatroon met P3-bescherming). Bij het werken met zwakke oplossingen (tot 6%) zijn handschoenen voldoende.
Ik zal dieper ingaan op de ‘opvallende effecten’. Waterstofperoxide is een middelmatig gevaarlijke stof die chemische brandwonden veroorzaakt als deze in contact komt met de huid en ogen. Schadelijk bij inademing of inslikken. Zie afbeelding van SDS (“Oxidizer” - “Corrodes” - “Irritant”):
Om er niet omheen te draaien, zal ik meteen schrijven over wat te doen als waterstofperoxide met een concentratie van >6% zonder persoonlijke beschermingsmiddelen in contact komt met een bepaald bolvormig persoon.
bij contact met de huid — Veeg af met een droge doek of een wattenstaafje bevochtigd met alcohol. Vervolgens moet u de beschadigde huid gedurende 10 minuten met veel water afspoelen.
bij contact met de ogen - spoel onmiddellijk wijd open ogen, evenals onder de oogleden, gedurende minimaal 2 minuten met een zwakke stroom water (of een 15% oplossing van zuiveringszout). Neem contact op met een oogarts.
Indien ingeslikt - drink veel vocht (=gewoon water in liters), actieve kool (1 tablet per 10 kg gewicht), zout laxeermiddel (magnesiumsulfaat). Geen braken opwekken (= maagspoeling ALLEEN door een arts, met behulp van een sonde, en niet met de gebruikelijke “twee vingers in de mond”). Geef een bewusteloos persoon niets via de mond.
In het algemeen inslikken is bijzonder gevaarlijk, omdat tijdens de ontbinding een grote hoeveelheid gas in de maag wordt gevormd (10 maal het volume van een 3% -oplossing), wat leidt tot een opgeblazen gevoel en compressie van inwendige organen. Dit is waar actieve kool voor is...
Als alles min of meer duidelijk is over de behandeling van de gevolgen voor het lichaam, dan is het de moeite waard nog een paar woorden te zeggen over de verwijdering van overtollig/oud/gemorst waterstofperoxide als gevolg van onervarenheid.
... waterstofperoxide wordt gerecycled door a) het te verdunnen met water en in de afvoer te gieten, of b) te ontleden met behulp van katalysatoren (natriumpyrosulfiet, enz.), of c) te ontleden door verhitting (inclusief koken)
Hier is een voorbeeld van hoe het er allemaal uitziet. In het laboratorium heb ik bijvoorbeeld per ongeluk een liter waterstofperoxide van 30% gemorst. Ik veeg niets af, maar voeg de vloeistof toe in een mengsel van gelijke hoeveelheden (1:1:1) +zand+ (=”bentonietvuller voor bakjes”). Vervolgens bevochtig ik dit mengsel met water tot er een slurry ontstaat, schep de slurry in een bak en doe deze in een emmer water (twee derde vol). En al in een emmer water voeg ik geleidelijk een oplossing van natriumpyrosulfiet toe met een overmaat van 20%. Om dit hele ding door reactie te neutraliseren:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Als je de omstandigheden van het probleem volgt (een liter oplossing van 30%), dan blijkt dat je voor neutralisatie 838 gram pyrosulfiet nodig hebt (er komt een kilo zout te veel uit). De oplosbaarheid van deze stof in water is ~ 650 g/l, d.w.z. Er is ongeveer anderhalve liter geconcentreerde oplossing nodig. De moraal is deze: mors perhydrol niet op de vloer, of verdun het sterker, anders krijg je niet genoeg neutralisatoren :)
Bij het zoeken naar mogelijke vervangingen voor pyrosulfiet raadt Captain Obvious aan om die reagentia te gebruiken die geen enorme hoeveelheden gas produceren bij reactie met waterstofperoxide. Dit kan bijvoorbeeld ijzer(II)sulfaat zijn. Het wordt verkocht in bouwmarkten en zelfs in Wit-Rusland. Om H2O2 te neutraliseren is een met zwavelzuur aangezuurde oplossing vereist:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Je kunt ook kaliumjodide gebruiken (ook aangezuurd met zwavelzuur):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Laat me je eraan herinneren dat alle redeneringen gebaseerd zijn op het inleidende probleem (30% oplossing); als je peroxide in lagere concentraties (3-7%) giet, dan kun je ook kaliumpermanganaat gebruiken dat is aangezuurd met zwavelzuur. Zelfs als daar zuurstof vrijkomt, zal het vanwege de lage concentraties niet in staat zijn om ‘dingen gedaan te krijgen’, ook al zou het dat willen.
Over de kever
Maar ik ben hem niet vergeten, lieverd. Zal als beloning zijn voor degenen die mijn volgende boek hebben gelezen longread. Ik weet niet of lieve Alexey JetHackers Statsenko ook bekend staat als over mijn jetpacks, maar ik had zeker een aantal van dergelijke gedachten. Vooral toen ik de kans kreeg om een lichte Disney-sprookjesfilm op een VHS-band te bekijken (of zelfs opnieuw te bekijken)." (in origineel Rocketeer).
Het verband is hier als volgt. Zoals ik eerder schreef, waterstofperoxide met hoge concentraties (zoals huishoudkwaliteit B) met een hoge zuiveringsgraad (let op: het zogenaamde high-test peroxide of ) kan worden gebruikt als brandstof in raketten (en torpedo's). Bovendien kan het zowel als oxidatiemiddel in tweecomponentenmotoren (bijvoorbeeld ter vervanging van vloeibare zuurstof) als in de vorm van zogenaamde. monobrandstof. In het laatste geval wordt H2O2 in een “verbrandingskamer” gepompt, waar het ontleedt op een metaalkatalysator (een van de eerder in het artikel genoemde metalen, bijvoorbeeld zilver of platina) en, onder druk, in de vorm van stoom met een temperatuur van ongeveer 600 ° C verlaat het mondstuk, waardoor tractie ontstaat.
Het meest interessante is dat een kleine kever uit de onderfamilie van de loopkevers dezelfde interne structuur ("verbrandingskamer", sproeiers, enz.) in zijn lichaam heeft. het heet officieel, maar voor mij doet de interne structuur (=foto aan het begin van het artikel) me denken aan de eenheid uit de hierboven genoemde film uit 1991 :)
De kever wordt een bombardier genoemd omdat hij min of meer nauwkeurig kokende vloeistof met een onaangename geur uit de klieren achter in de buik kan schieten.
De uitwerptemperatuur kan 100 graden Celsius bereiken en de uitwerpsnelheid is 10 m/s. Eén opname duurt 8 tot 17 ms en bestaat uit 4–9 pulsen die onmiddellijk op elkaar volgen. Om niet terug te hoeven spoelen naar het begin herhaal ik hier de foto (lijkt uit een tijdschrift te komen) uit het gelijknamige artikel).
De kever produceert in zichzelf twee "raketbrandstofcomponenten" (dat wil zeggen, hij is nog steeds geen "monostuwstof"). Sterk reductiemiddel - (voorheen gebruikt als ontwikkelaar in de fotografie). En een sterk oxidatiemiddel is waterstofperoxide. Wanneer de kever wordt bedreigd, trekt hij spieren samen die twee reagentia door klepbuizen naar een mengkamer duwen die water en een mengsel van enzymen (peroxidasen) bevat die het peroxide afbreken. Wanneer ze worden gecombineerd, veroorzaken de reagentia een gewelddadige exotherme reactie, waarbij de vloeistof kookt en verandert in een gas (= “vernietiging”). Over het algemeen verbrandt de kever een potentiële vijand met een stroom kokend water (maar uiteraard niet genoeg voor de eerste ruimtestoot). Maar... De kever kan tenminste als illustratie voor de sectie worden beschouwd Veiligheidsmaatregelen bij het werken met waterstofperoxide. De moraal is deze:
%USERNAME%, wees niet als een bombardierkever, meng geen peroxide met een reductiemiddel zonder het te begrijpen! 🙂
Aanvulling overт : “Het lijkt erop dat de Earth Bombardier Kever geïnspireerd is door de plasmakever van Starship Troopers.” Het heeft net genoeg momentum (geen stuwkracht!) om de eerste ontsnappingssnelheid te ontwikkelen; het mechanisme werd tijdens de evolutie ontwikkeld en werd gebruikt om sporen in een baan om de aarde te gooien om zijn bereik uit te breiden, en was ook nuttig als wapen tegen onhandige vijandelijke kruisers. ”
Nou, ik vertelde hem over de kever en regelde het peroxide. Laten we daar voorlopig stoppen.
Belangrijk! Al het andere (inclusief de bespreking van aantekeningen, tussentijdse concepten en absoluut al mijn publicaties) is te vinden in het telegramkanaal . Schrijf je in en volg de aankondigingen.
Het volgende dat in aanmerking komt, zijn natriumdichloorisocyanuraat en ‘chloortabletten’.
Dankbetuigingen: De auteur spreekt zijn diepe dankbaarheid uit aan alle actieve deelnemers gemeenschap LAB-66 – mensen die onze “wetenschappelijke en technische hoek” (= telegramkanaal), onze chat (en de experts daarin die XNUMX uur per dag (!!!) technische ondersteuning bieden) actief financieel ondersteunen), en de uiteindelijke auteur zelf. Bedankt voor dit alles, jongens, van !
“osmiumkatalysator” voor de groei en ontwikkeling van de bovengenoemde gemeenschap: ===>
1. masterkaart 5536 0800 1174 5555
2. Yandex-geld
3. webgeld 650377296748
4. crypte BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Word
Gebruikte bronnen
Shandala M.G. Actuele problemen bij algemene desinfectie. Geselecteerde lezingen. - M.: Geneeskunde, 2009. 112 p.
Lewis, R.J. Sr. Sax's gevaarlijke eigenschappen van industriële materialen. 12e editie. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., blz. V4: 2434
Haynes, WM CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95e editie. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, p. 4-67
WT Hess "Waterstofperoxide". Kirk-Othmer Encyclopedie van chemische technologie. 13 (4e ed.). New York: Wiley. (1995). blz. 961–995.
CW Jones, JH Clark. Toepassingen van waterstofperoxide en derivaten. Koninklijke Maatschappij van de Chemie, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Toepassingen van overgangsmetaalkatalysatoren op het bleken van textiel en houtpulp. Angewandte Chemie Internationale Editie. 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. Koninklijke Maatschappij van de Chemie (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Waterstofperoxide. Ullmann's Encyclopedie van Industriële Chemie. Ullmann's Encyclopedie van Industriële Chemie. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., uitg. Handboek voor ontsmettingsmiddelen en antiseptica. New York: M. Dekker. P. 161. (1996).
Rutala, WA; Weber, DJ Desinfectie en sterilisatie in gezondheidszorginstellingen: wat artsen moeten weten. Klinische infectieziekten. 39(5):702–709. (2004).
Blok, Seymour S., uitg. Hoofdstuk 9: Perzuurstofverbindingen. Desinfectie, sterilisatie en conservering (5e ed.). Philadelphia: Lea & Febiger. blz. 185–204. (2000).
O'Neil, MJ The Merck Index - Een encyclopedie van chemicaliën, medicijnen en biologische producten. Cambridge, VK: Royal Society of Chemistry, 2013, p. 889
Larranaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawley's gecondenseerde chemische woordenboek 16e editie. John Wiley & Zonen, 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, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawley's gecondenseerde chemische woordenboek 16e editie. John Wiley & Zonen, Inc. Hoboken, NJ 2016, p. 735
Verzameling van de belangrijkste officiële materialen over de kwesties desinfectie, sterilisatie, desinfectie, deratisatie: in 5 delen / Inform.-ed. centrum van het Staatscomité voor Sanitair en Epidemiologisch Toezicht op Rusland. Federatie, Onderzoeksinstituut voor Preventie. toxicologie en desinfectie; Onder algemeen red. MG Shandaly. - M.: Rarog LLP, 1994
En ik was het bijna vergeten, een waarschuwing voor onverantwoordelijke kameraden :)
Disclaimer: alle informatie in het artikel is uitsluitend bedoeld voor informatieve doeleinden en is geen directe oproep tot actie. Alle manipulaties met chemische reagentia en apparatuur voert u op eigen risico uit. De auteur draagt geen enkele verantwoordelijkheid voor onzorgvuldig omgaan met agressieve oplossingen, analfabetisme, gebrek aan basisschoolkennis, etc. Als u er niet zeker van bent dat u begrijpt wat er staat, vraag dan een familielid/vriend/kennis met een gespecialiseerde opleiding om uw acties te controleren. En zorg ervoor dat u persoonlijke beschermingsmiddelen gebruikt met de hoogst mogelijke veiligheidsmaatregelen.
Bron: www.habr.com