Temat tej notki dojrzewał już od dłuższego czasu. I choć na prośbę czytelników kanału , chciałam właśnie napisać o bezpiecznej pracy z nadtlenkiem wodoru, ale w końcu z nieznanych mi powodów (tutaj, tak!), powstał kolejny longread. Mieszanka popsci, paliwa rakietowego, „dezynfekcji koronawirusowej” i miareczkowania permanganometrycznego. Jak prawidłowo przechowywać nadtlenek wodoru, jakiego sprzętu ochronnego używać podczas pracy i jak uciec w przypadku zatrucia – zaglądamy pod rozcięcie.
ps chrząszcz na zdjęciu faktycznie nazywa się „bombardier”. I też zaginął gdzieś wśród chemii :)
Dedykowane „dzieciom nadtlenku”...
Nasz brat uwielbiał nadtlenek wodoru, och, jak mu się to podobało. Myślę o tym za każdym razem, gdy spotykam się z pytaniem typu „butelka nadtlenku wodoru jest nadęta. co robić?" Swoją drogą, spotykam się dość często :)
Nic dziwnego, że na obszarach poradzieckich nadtlenek wodoru (3% roztwór) jest jednym z ulubionych „ludowych” środków antyseptycznych. I polać ranę, zdezynfekować wodę i zniszczyć koronaawirusa (ostatnio). Ale pomimo pozornej prostoty i dostępności odczynnik jest dość niejednoznaczny, o czym powiem dalej.
Spacerując po biologicznych „szczytach”...
Teraz modne jest wszystko z przedrostkiem eko: produkty ekologiczne, ekologiczne szampony, rzeczy ekologiczne. Jak rozumiem, ludzie chcą używać tych przymiotników, aby odróżnić rzeczy biogenne (tj. początkowo występujące w organizmach żywych) od rzeczy czysto syntetycznych („twarda chemia”). Dlatego na początek małe wprowadzenie, które mam nadzieję podkreśli przyjazność dla środowiska nadtlenku wodoru i doda do niego zaufania wśród mas :)
Czym więc jest nadtlenek wodoru? Ten najprostszy związek nadtlenkowy, który zawiera jednocześnie dwa atomy tlenu (są połączone wiązaniem -OO-). Tam, gdzie jest tego typu połączenie, jest niestabilność, jest tlen atomowy i silne właściwości utleniające i wszystko, wszystko. Ale pomimo nasilenia tlenu atomowego, nadtlenek wodoru jest obecny w wielu żywych organizmach, w tym. i w człowieku. Powstaje w mikro ilościach podczas złożonych procesów biochemicznych i utlenia białka, lipidy błonowe, a nawet DNA (w wyniku powstających rodników nadtlenkowych). Nasz organizm w procesie ewolucji nauczył się dość skutecznie radzić sobie z nadtlenkiem. Robi to za pomocą enzymu dysmutazy ponadtlenkowej, który rozkłada związki nadtlenkowe na tlen i nadtlenek wodoru, a także enzym który przekształca nadtlenek w tlen i wodę jeden lub dwa razy.
Enzymy są piękne w modelach XNUMXD
Ukryłem to pod spoilerem. Uwielbiam na nie patrzeć, ale nagle komuś się to nie podoba...
Swoją drogą, to właśnie dzięki działaniu katalazy, która jest obecna w tkankach naszego organizmu, krew podczas leczenia ran „wrze” (o ranach będzie osobna uwaga poniżej).
Nadtlenek wodoru pełni w naszym wnętrzu także ważną „funkcję ochronną”. Wiele żywych organizmów ma tak interesującą organellę (strukturę niezbędną do funkcjonowania żywej komórki), jak . Struktury te to pęcherzyki lipidowe, wewnątrz których znajduje się krystaliczny rdzeń składający się z biologicznych rurek”„. Wewnątrz jądra zachodzą różne procesy biochemiczne, w wyniku których… nadtlenek wodoru powstaje z tlenu atmosferycznego i złożonych związków organicznych o charakterze lipidowym!
Ale najciekawsze jest to, do czego następnie wykorzystuje się ten nadtlenek. Na przykład w komórkach wątroby i nerek powstający H2O2 służy do niszczenia i neutralizowania toksyn dostających się do krwi. Aldehyd octowy powstający podczas metabolizmu napojów alkoholowych () - to także zasługa naszych małych, niestrudzonych pracowników peroksysomów i „matki” nadtlenku wodoru.
Aby wszystko nie wydawało się takie różowe z nadtlenkami, nagle Przypomnę Państwu o mechanizmie działania promieniowania na żywą tkankę. Cząsteczki tkanek biologicznych pochłaniają energię promieniowania i ulegają jonizacji, tj. przejść w stan sprzyjający tworzeniu się nowych związków (najczęściej zupełnie niepotrzebnych w organizmie). Jonizacji najczęściej i najłatwiej ulega woda, zdarza się . W obecności tlenu, pod wpływem promieniowania jonizującego, powstają różne wolne rodniki (OH- i inne im podobne) oraz związki nadtlenkowe (w szczególności H2O2).
Powstałe nadtlenki aktywnie oddziałują ze związkami chemicznymi w organizmie. Chociaż jeśli weźmiemy za przykład anion ponadtlenkowy (O2-), który czasami powstaje podczas radiolizy, warto powiedzieć, że jon ten powstaje również w normalnych warunkach, w całkowicie zdrowym organizmie, bez wolnych rodników и nasza odporność nie byłaby w stanie zniszczyć infekcji bakteryjnych. Te. w ogóle bez nich Jest to absolutnie niemożliwe – towarzyszą one biogennym reakcjom utleniania. Problem pojawia się, gdy jest ich za dużo.
Aby zwalczyć „zbyt wiele” związków nadtlenkowych, człowiek wynalazł coś takiego jak przeciwutleniacze. Hamują procesy utleniania złożonych związków organicznych z tworzeniem nadtlenków itp. wolnych rodników i tym samym zmniejszyć ich poziom .
Stres oksydacyjny to proces niszczenia komórek w wyniku utleniania (= zbyt wiele wolnych rodników w organizmie)
Choć w istocie powiązania te nie wnoszą nic nowego do tego, co już istnieje, tj. „wewnętrzne przeciwutleniacze” – dysmutaza ponadtlenkowa i katalaza. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli są stosowane nieprawidłowo, syntetyczne przeciwutleniacze nie tylko nie pomogą, ale ten sam stres oksydacyjny również wzrośnie.
Uwaga na temat „nadtlenku i ran”. Chociaż nadtlenek wodoru jest stałym elementem apteczek w domu (i pracy), istnieją dowody na to, że stosowanie H2O2 zakłóca gojenie się ran i powoduje blizny, ponieważ nadtlenek . Dopiero bardzo niskie stężenia dają pozytywne działanie (roztwór 0,03%, co oznacza, że trzeba rozcieńczyć 3% roztwór farmaceutyczny 100 razy) i to tylko przy jednorazowym użyciu. Nawiasem mówiąc, również „koronawirus gotowy” 0,5% roztwór . Jak to mówią ufaj, ale sprawdzaj.
Nadtlenek wodoru w życiu codziennym i „przeciwko koronawirusowi”
Jeśli nadtlenek wodoru może nawet przekształcić etanol w aldehyd octowy w wątrobie, byłoby dziwnym nie wykorzystać tych cudownych właściwości utleniających w życiu codziennym. Stosuje się je w następujących proporcjach:
Połowa całego nadtlenku wodoru produkowanego przez przemysł chemiczny jest wykorzystywana do wybielania celulozy i różnych rodzajów papieru. Drugie miejsce (20%) popytu zajmuje produkcja różnych wybielaczy na bazie nadtlenków nieorganicznych (nadwęglan sodu, nadboran sodu itp. itp.). Te nadtlenki (często w połączeniu z obniżyć temperaturę wybielania, ponieważ sole peroxo nie działają w temperaturach poniżej 60 stopni) są stosowane we wszelkiego rodzaju „Persolu” itp. (możesz zobaczyć więcej szczegółów ). Następnie z niewielkim marginesem następuje wybielanie tkanin i włókien (15%) oraz oczyszczanie wody (10%). I wreszcie pozostała część jest równo podzielona między rzeczy czysto chemiczne i wykorzystanie nadtlenku wodoru do celów medycznych. Zastanowię się nad tym ostatnim bardziej szczegółowo, bo najprawdopodobniej pandemia wirusa koronowego zmieni liczby na wykresie (o ile już się nie zmieniło).
Nadtlenek wodoru aktywnie wykorzystuje się do sterylizacji różnych powierzchni (w tym narzędzi chirurgicznych), a od niedawna także w postaci pary wodnej (tzw. - odparowany nadtlenek wodoru) do sterylizacji pomieszczeń. Poniższy rysunek przedstawia przykład takiego generatora par nadtlenku. Bardzo obiecujący obszar, który nie dotarł jeszcze do krajowych szpitali...
Ogólnie rzecz biorąc, nadtlenek wykazuje wysoką skuteczność dezynfekcji wobec szerokiego zakresu wirusów, bakterii, drożdży i zarodników bakterii. Warto zaznaczyć, że w przypadku mikroorganizmów złożonych, ze względu na obecność enzymów rozkładających nadtlenek (tzw. peroksydazy, których szczególnym przypadkiem jest wspomniana katalaza), można zaobserwować tolerancję (~oporność). Dotyczy to szczególnie roztworów o stężeniu poniżej 1%. Ale jak dotąd nic, ani wirus, ani zarodnik bakteryjny, nie jest w stanie oprzeć się 3%, a tym bardziej 6–10%.
Tak naprawdę, obok alkoholu etylowego i izopropylowego oraz podchlorynu sodu, nadtlenek wodoru znajduje się na liście „niezbędnych” awaryjnych środków antyseptycznych do dezynfekcji powierzchni przeciwko COVID-19. Choć nie tylko z powodu Covid-19. na początku całej tej bachanali związanej z koronawirusem jesteśmy z czytelnikami aktywnie korzystał z rekomendacji . Zalecenia dotyczą ogólnie koronawirusów, a w szczególności Covid-19. Polecam zatem pobranie i wydrukowanie artykułu (dla zainteresowanych tym zagadnieniem).
Ważny znak dla młodego środka dezynfekującego
W czasie, jaki minął od wybuchu epidemii, w zakresie stężeń roboczych niewiele się zmieniło. Zmieniły się jednak na przykład formy, w jakich można zastosować nadtlenek wodoru. W tym miejscu chciałbym od razu przywołać dokument z kompozycjami środków zalecanych do dezynfekcji. Tradycyjnie zainteresowały mnie chusteczki z tej listy (tradycyjnie, bo lubię chusteczki dezynfekcyjne, podchlorynowe i jestem z nich w 100% zadowolony). W tym przypadku zainteresował mnie taki amerykański produkt jak Chusteczki Oxivir (lub jego odpowiednik Chusteczki Oxivir 1) od Diversey Inc.
Na liście znajduje się kilka składników aktywnych:
nadtlenek wodoru 0.5%
Proste i gustowne. Ale dla tych, którzy chcą powtórzyć ten skład i zaimpregnować swoje niestandardowe chusteczki nawilżane, powiem, że oprócz nadtlenku wodoru roztwór impregnujący zawiera również:
Kwas fosforowy (kwas fosforowy - stabilizator) 1–5%
Kwas 2-hydroksybenzoesowy (kwas salicylowy) 0,1–1,5%
Dlaczego wszystkie te „zanieczyszczenia” staną się jasne, gdy przeczytasz sekcję dotyczącą stabilności.
Oprócz składu chciałbym także przypomnieć co jest tam napisane do wspomnianego Oxiviru. Nic zasadniczo nowego (w stosunku do pierwszej tabeli), ale spodobała mi się gama wirusów, które można wyleczyć.
Jakie wirusy mogą pokonać nadtlenkiem?
I nie byłabym sobą, gdybym jeszcze raz nie przypomniała o ekspozycji podczas obróbki. Tak jak poprzednio (=jak zawsze) zaleca się to zrobić Po przetarciu wilgotnymi chusteczkami wszystkie twarde, nieporowate powierzchnie pozostają widocznie wilgotne przez co najmniej 30 sekund (albo jeszcze lepiej, minuta!), aby odkazić wszystko i wszystkich (w tym także tego twojego Covid-19).
Nadtlenek wodoru jako substancja chemiczna
Obeszliśmy busz, teraz czas napisać o nadtlenku wodoru z punktu widzenia chemika. Na szczęście to właśnie to pytanie (a nie to, jak wygląda peroksysom) interesuje najczęściej niedoświadczonego użytkownika, który zdecydował się wykorzystać H2O2 do własnych celów. Zacznijmy od struktury trójwymiarowej (tak jak ja to widzę):
Jak dziewczyna Sasha widzi konstrukcję, która boi się, że nadtlenek może eksplodować (więcej na ten temat poniżej)
„biegnący widok koguta od dołu”
Czysty nadtlenek jest przezroczystą cieczą (o niebieskawym zabarwieniu w przypadku wysokich stężeń). Gęstość roztworów rozcieńczonych jest zbliżona do gęstości wody (1 g/cm3), roztwory stężone mają większą gęstość (35% - 1,13 g/cm3...70% - 1,29 g/cm3 itd.). Według gęstości (jeśli masz areometry) możesz dość dokładnie określić stężenie swojego roztworu (informacje z ).
Krajowy techniczny nadtlenek wodoru może występować w trzech klasach: A = stężenie 30–40%, B = 50–52%, C = 58–60%. Często spotykana jest nazwa „perhydrol” (kiedyś istniało nawet określenie „perhydrol blond”). W istocie jest to wciąż ta sama „marka A”, tj. roztwór nadtlenku wodoru o stężeniu około 30%.
Uwaga dotycząca wybielania. Skoro przypomnieliśmy sobie o blondynkach, można zauważyć, że jako kompozycję rozjaśniającą do „operhydrolizujących” włosów stosowano rozcieńczony nadtlenek wodoru (2–10%) i amoniak. Jest to obecnie rzadko praktykowane. Ale jest wybielanie zębów nadtlenkiem. Nawiasem mówiąc, wybielanie skóry dłoni po kontakcie z nadtlenkiem to także rodzaj „przewodnienia” spowodowanego tysiącami , tj. zatykanie naczyń włosowatych przez pęcherzyki tlenu powstałe podczas rozkładu nadtlenku.
Nadtlenek medyczny techniczny powstaje, gdy do nadtlenku doda się wodę zdemineralizowaną o stężeniu 59–60%, rozcieńczając koncentrat do pożądanego poziomu (3% w naszym kraju, 6% w USA).
Oprócz gęstości ważnym parametrem jest poziom pH. Nadtlenek wodoru jest słabym kwasem. Poniższy rysunek przedstawia zależność pH roztworu nadtlenku wodoru od stężenia masowego:
Im bardziej rozcieńczony roztwór, tym jego pH jest bliższe pH wody. Minimalne pH (= najbardziej kwaśne) występuje przy stężeniach 55–65% (stopień B według krajowej klasyfikacji).
Warto tutaj z niechęcią zauważyć, że pH nie można wykorzystać do ilościowego określenia stężenia z kilku powodów. Po pierwsze, prawie cały nowoczesny nadtlenek otrzymuje się w wyniku utleniania antrachinonów. W procesie tym powstają kwaśne produkty uboczne, które mogą znaleźć się w gotowym nadtlenku. Te. Wartość pH może różnić się od pokazanej w powyższej tabeli, w zależności od czystości H2O2. Ultraczysty nadtlenek (np. używany do paliwa rakietowego, o którym opowiem osobno) nie zawiera zanieczyszczeń. Po drugie, do dostępnego w handlu nadtlenku wodoru (nadtlenek jest bardziej stabilny przy niskim pH) często dodaje się stabilizatory kwasowe, które „nasmarują” odczyty. I po trzecie, stabilizatory chelatów (do wiązania zanieczyszczeń metalicznych, więcej o nich poniżej) również mogą mieć charakter zasadowy lub kwaśny i wpływać na pH końcowego roztworu.
Najlepszym sposobem określenia stężenia jest (). Technika jest absolutnie taka sama, ale wszystkie odczynniki niezbędne do testu są bardzo łatwo dostępne. Potrzebujesz stężonego kwasu siarkowego (elektrolit akumulatorowy) i zwykłego nadmanganianu potasu. Jak kiedyś wykrzyknął B. Gates: „640 kb pamięci wystarczy dla każdego!”, tak i teraz wykrzyknę: „Każdy może miareczkować nadtlenek!” :). Pomimo tego, że intuicja podpowiada mi, że jeśli nadtlenek wodoru kupimy w aptece i nie będziemy go przechowywać przez dziesięciolecia, to wahania stężenia raczej nie przekroczą ± 1%, to jednak nakreślę metodę badania, ponieważ odczynniki są dostępne, a algorytm jest dość prosty.
Sprawdzanie dostępnego w handlu nadtlenku wodoru pod kątem wszy
Jak można się domyślić, sprawdzimy to za pomocą miareczkowania. Technika ta pozwala na dokładne określenie stężeń od 0,25 do 50%.
Algorytm weryfikacji jest następujący:
1. Przygotuj 0,1N roztwór nadmanganianu potasu. Aby to zrobić, rozpuść 3,3 grama nadmanganianu potasu w 1 litrze wody. Ogrzać roztwór do wrzenia i gotować przez 15 minut.
2. Wybierz wymaganą objętość badanego nadtlenku (w zależności od oczekiwanego stężenia, czyli jeśli miałeś 3%, to głupie jest oczekiwanie, że nagle stanie się 50%):
Przelewamy wybraną objętość do butelki i odważamy ją na wadze (pamiętajmy o wciśnięciu przycisku Tara, aby nie brać pod uwagę ciężaru samej butelki)
3. Wlać naszą próbkę do kolby miarowej o pojemności 250 ml (lub butelki dla niemowląt z oznaczeniem objętości) i uzupełnić wodą destylowaną do kreski („250”). Mieszać.
4. Do kolby stożkowej o pojemności 500 ml (=”półlitrowy słój”) wlać 250 ml wody destylowanej, dodać 10 ml stężonego kwasu siarkowego i 25 ml naszego roztworu z kroku 3
5. Do naszego półlitrowego słoika z kroku 0,1 wkraplamy kropla po kropli (najlepiej z pipety z oznaczeniem objętości) roztwór 4N nadmanganianu potasu. Upuszczono - zmieszano, upuszczono - zmieszano. I tak kontynuujemy, aż przezroczysty roztwór nabierze lekko różowawego odcienia. W wyniku reakcji nadtlenek rozkłada się na tlen i wodę, a mangan (VI) w nadmanganianie potasu ulega redukcji do manganu (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 +2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. Obliczamy stężenie naszego nadtlenku: C H2O2 (% wag.) = [Objętość roztworu nadmanganianu potasu w ml*0,1*0,01701*1000]/[masa próbki w gramach, z kroku 2] ZYSK!!!
Bezpłatne dyskusje na temat stabilności przechowywania
Nadtlenek wodoru uważany jest za związek niestabilny i podatny na samorzutny rozkład. Szybkość rozkładu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, stężenia i pH. Te. Generalnie zasada działa:
...zimne, rozcieńczone, kwaśne roztwory wykazują najlepszą stabilność...
Rozkładowi sprzyja: wzrost temperatury (zwiększenie prędkości 2,2 razy na każde 10 stopni Celsjusza, a w temperaturze około 150 stopni następuje na ogół zagęszczenie rozkładać się jak lawina w wyniku eksplozji), wzrost pH (szczególnie przy pH > 6–8)
Uwaga dotycząca szkła: W szklanych butelkach można przechowywać wyłącznie zakwaszony nadtlenek, ponieważ szkło ma tendencję do tworzenia środowiska zasadowego w kontakcie z czystą wodą, co oznacza, że przyczynia się do przyspieszonego rozkładu.
Wpływa na szybkość rozkładu oraz obecność zanieczyszczeń (zwłaszcza metali przejściowych takich jak miedź, mangan, żelazo, srebro, platyna), narażenie na promieniowanie ultrafioletowe. Najczęściej główną złożoną przyczyną jest wzrost pH i obecność zanieczyszczeń. Średnio z warunkach 30% nadtlenku wodoru traci ok .
Do usuwania zanieczyszczeń stosuje się ultradrobną filtrację (wykluczenie cząstek) lub chelaty (czynniki kompleksujące), które wiążą jony metali. Można stosować jako chelaty , koloidalny lub pirofosforan sodu (25–250 mg/l), organofosfoniany, azotany (+ regulatory pH i inhibitory korozji), kwas fosforowy (+ regulator pH), krzemian sodu (stabilizator).
Wpływ promieniowania ultrafioletowego na szybkość rozkładu nie jest tak wyraźny jak w przypadku pH czy temperatury, ale występuje również (patrz rysunek):
Można zauważyć, że współczynnik ekstynkcji molekularnej wzrasta wraz ze zmniejszaniem się długości fali ultrafioletowej.
Współczynnik ekstynkcji molowej jest miarą tego, jak silnie substancja chemiczna pochłania światło przy danej długości fali.
Nawiasem mówiąc, ten proces rozkładu inicjowany przez fotony nazywa się fotolizą:
Fotoliza (znana również jako fotodysocjacja i fotorozkład) to reakcja chemiczna, podczas której substancja chemiczna (nieorganiczna lub organiczna) jest rozkładana przez fotony po ich interakcji z cząsteczką docelową. Każdy foton o wystarczającej energii (wyższej niż energia dysocjacji wiązania docelowego) może spowodować rozkład. Można uzyskać efekt podobny do promieniowania ultrafioletowego także promienie rentgenowskie i γ.
Co ogólnie możemy powiedzieć? I to, że nadtlenek należy przechowywać w nieprzezroczystym pojemniku, a jeszcze lepiej w butelkach z brązowego szkła, które blokują nadmiar światła (mimo że „pochłania” != „rozkłada się natychmiast”). Nie należy też trzymać butelki z nadtlenkiem w pobliżu aparatu rentgenowskiego :) Cóż, z tego (UR 203Ex (?):
... z "„Nadtlenek (i, szczerze mówiąc, twoja ukochana osoba) również powinien być trzymany z daleka.
Ważne jest, aby oprócz tego, że pojemnik/butelka była nieprzezroczysta, pojemnik/butelka była wykonana z materiałów „odpornych na nadtlenki”, takich jak stal nierdzewna lub szkło (no cóż, + niektóre tworzywa sztuczne i stopy aluminium). Dla orientacji może przydać się znak (przyda się także lekarzom, którzy będą obsługiwać swój sprzęt):
Legenda na etykiecie jest następująca: A - doskonała kompatybilność, B - dobra kompatybilność, niewielkie uderzenia (mikrokorozja lub odbarwienie), C - słaba kompatybilność (nie zaleca się długotrwałego stosowania, może wystąpić utrata wytrzymałości itp.), D - brak kompatybilności (= nie można używać). Myślnik oznacza „brak dostępnych informacji”. Wskaźniki cyfrowe: 1 - zadowalający w temperaturze 22°C, 2 - zadowalający w 48°C, 3 - zadowalający w przypadku stosowania w uszczelkach i uszczelkach.
Środki ostrożności podczas pracy z nadtlenkiem wodoru
Dla każdego, kto doczytał tak daleko, jest prawdopodobnie jasne, że nadtlenek jest silnym środkiem utleniającym, co oznacza, że konieczne jest przechowywanie go z dala od substancji łatwopalnych i środków redukujących. Może tworzyć się H2O2, zarówno w postaci czystej, jak i rozcieńczonej w kontakcie ze związkami organicznymi. Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe, możemy napisać w ten sposób
Nadtlenek wodoru jest niezgodny z materiałami łatwopalnymi, wszelkimi cieczami łatwopalnymi oraz metalami i ich solami (w kolejności zmniejszania działania katalitycznego) - osm, pallad, platyna, iryd, złoto, srebro, mangan, kobalt, miedź, ołów
Mówiąc o katalizatorach rozkładu metali, nie można nie wspomnieć osobno . Jest to nie tylko najgęstszy metal na Ziemi, ale także najlepsza na świecie broń do rozkładania nadtlenku wodoru.
Efekt przyspieszenia rozkładu nadtlenku wodoru dla tego metalu obserwuje się w ilościach, których nie da się nawet wykryć żadną metodą analityczną - aby bardzo efektywnie (x3-x5 razy w stosunku do nadtlenku bez katalizatora) rozłożyć nadtlenek na tlen i wodę, potrzebujesz tylko 1 gram osmu na 1000 ton nadtlenku wodoru.
Uwaga dotycząca „charakteru wybuchowego”: (Od razu chciałem napisać „Jestem nadtlenkiem”, ale się zawstydziłem). W przypadku nadtlenku wodoru kulista dziewczyna Sasha, która musi z tym nadtlenkiem pracować, najczęściej boi się eksplozji. I w zasadzie obawy Aleksandry mają sens. W końcu nadtlenek może eksplodować z dwóch powodów. Po pierwsze, z faktu, że w szczelnie zamkniętym pojemniku nastąpi stopniowy rozkład H2O2, uwolnienie i akumulacja tlenu. Ciśnienie wewnątrz pojemnika będzie rosło i rosło, aż w końcu BUM! Po drugie, istnieje możliwość, że w przypadku kontaktu nadtlenku wodoru z niektórymi substancjami nastąpi utworzenie niestabilnych związków nadtlenkowych, które mogą wybuchnąć w wyniku uderzenia, podgrzania itp. W fajnej pięciotomowej książce Na ten temat powiedziano już tyle, że postanowiłem nawet ukryć to pod spoilerem. Informacje dotyczą stężony nadtlenek wodoru >= 30% i <50%:
Absolutna niezgodność
eksploduje w kontakcie z: alkohole + kwas siarkowy, acetal + kwas octowy + ciepło, kwas octowy + N-heterocykle (powyżej 50°C), węglowodory aromatyczne + kwas trifluorooctowy, kwas azelainowy + kwas siarkowy (ok. 45°C), tert-butanol + kwas siarkowy , kwasy karboksylowe (mrówkowy, octowy, winowy), diselenek difenylu (powyżej 53°C), 2-etoksyetanol + żel poliakryloamidowy + toluen + ciepło, gal + kwas solny, siarczan żelaza (II) + kwas azotowy + karboksymetyloceluloza, kwas azotowy + ketony (2-butanon, 3-pentanon, cyklopentanon, cykloheksanon), zasady azotowe (amoniak, hydrat hydrazyny, dimetylohydrazyna), związki organiczne (gliceryna, kwas octowy, etanol, anilina, chinolina, celuloza, pył węglowy), substancje organiczne + siarka kwas (szczególnie w pomieszczeniach zamkniętych), woda + substancje organiczne zawierające tlen (aldehyd octowy, kwas octowy, aceton, etanol, formaldehyd, kwas mrówkowy, metanol, propanol, propanal), octan winylu, alkohole + chlorek cyny, tlenek fosforu (V), fosfor, kwas azotowy, stibnit, trisiarczek arsenu, chlor + wodorotlenek potasu + kwas chlorosulfonowy, siarczek miedzi, siarczek żelaza (II), kwas mrówkowy + zanieczyszczenia organiczne, selenowodór, dwu- i monotlenek ołowiu, siarczek ołowiu (II), dwutlenek manganu , tlenek rtęci (I), dwusiarczek molibdenu, jodan sodu, tlenek rtęci + kwas azotowy, eter dietylowy, octan etylu, tiomocznik + kwas octowy
zapala się po kontakcie z: alkohol furfurylowy, sproszkowane metale (magnez, cynk, żelazo, nikiel), trociny
gwałtowna reakcja z: izopropanolan glinu+sole metali ciężkich, węgiel drzewny, węgiel, tetrahydroglinian litu, metale alkaliczne, metanol+kwas fosforowy, nienasycone związki organiczne, chlorek cyny(II), tlenek kobaltu, tlenek żelaza, wodorotlenek ołowiu, tlenek niklu
W zasadzie, jeśli do stężonego nadtlenku podchodzić z szacunkiem i nie łączyć go z wymienionymi wyżej substancjami, to można spokojnie pracować latami i niczego się nie bać. Ale Bóg chroni najlepszych, dlatego płynnie przechodzimy do środków ochrony osobistej.
ŚOI i reakcja
Pomysł napisania artykułu zrodził się, gdy zdecydowałem się zrobić notatkę , poświęconej zagadnieniom bezpiecznej pracy ze stężonymi roztworami H2O2. Na szczęście wielu czytelników kupowało puszki z perhydrolem (na wypadek „w aptece nie ma nic”/„nie możemy do apteki dotrzeć”) i nawet w upale nabawili się oparzeń chemicznych. Dlatego większość tego, co napisano poniżej (i powyżej) dotyczy głównie roztworów o stężeniach powyżej 6%. Im wyższe stężenie, tym ważniejsza jest dostępność środków ochrony indywidualnej.
Do bezpiecznej pracy wystarczą, jako środki ochrony indywidualnej, rękawice wykonane z polichlorku winylu/kauczuku butylowego, polietylenu, poliestru i innych tworzyw sztucznych do ochrony skóry dłoni, okulary lub maseczki ochronne z przezroczystych materiałów polimerowych do ochrony oczu. W przypadku tworzenia się aerozoli należy do zestawu dodać respirator z ochroną przeciwaerozolową (lub jeszcze lepiej, wkład filtra węglowego ABEK z ochroną P3). Podczas pracy ze słabymi roztworami (do 6%) wystarczą rękawiczki.
Zastanowię się nad „uderzającymi efektami” bardziej szczegółowo. Nadtlenek wodoru jest substancją umiarkowanie niebezpieczną, która powoduje oparzenia chemiczne w przypadku kontaktu ze skórą i oczami. Działa szkodliwie w przypadku wdychania lub połknięcia. Zobacz zdjęcie z SDS („Utleniacz” - „Koroduje” - „Drażniący”):
Żeby nie owijać w bawełnę od razu napiszę co zrobić w przypadku kontaktu nadtlenku wodoru o stężeniu >6% z pewną kulistą osobą bez środków ochrony osobistej.
w kontakt ze skórą — przetrzeć suchą szmatką lub wacikiem zwilżonym alkoholem. Następnie należy spłukać uszkodzoną skórę dużą ilością wody przez 10 minut.
w kontakt z oczami - natychmiast płukać szeroko otwarte oczy, a także pod powiekami słabym strumieniem wody (lub 2% roztworem sody oczyszczonej) przez co najmniej 15 minut. Skontaktuj się z okulistą.
W przypadku połknięcia - pić dużo płynów (=zwykła woda w litrach), węgiel aktywny (1 tabletka na 10 kg masy ciała), sól przeczyszczającą (siarczan magnezu). Nie wywoływać wymiotów (= płukanie żołądka WYŁĄCZNIE przez lekarza za pomocą sondy i bez zwyczajowego „dwóch palców w ustach”). Osobie nieprzytomnej nie podawać niczego doustnie.
Ogólnie połknięcie jest szczególnie niebezpieczne, ponieważ podczas rozkładu w żołądku powstaje duża ilość gazu (10-krotność objętości 3% roztworu), co prowadzi do wzdęć i ucisku narządów wewnętrznych. Do tego właśnie służy węgiel aktywny...
Jeśli wszystko jest mniej więcej jasne w leczeniu konsekwencji dla organizmu, warto powiedzieć jeszcze kilka słów na temat usuwania nadmiaru/starego/rozlanego nadtlenku wodoru z powodu braku doświadczenia.
... nadtlenek wodoru jest poddawany recyklingowi poprzez a) rozcieńczenie go wodą i wylanie do kanalizacji lub b) rozkład przy użyciu katalizatorów (pirosiarczyn sodu itp.) lub c) rozkład przez ogrzewanie (w tym gotowanie)
Oto przykład jak to wszystko wygląda. Na przykład w laboratorium przypadkowo rozlałem litr 30% nadtlenku wodoru. Nie wycieram niczego, ale dodaję płyn w mieszaninie równych ilości (1:1:1) +piasek+ (=”wypełniacz bentonitowy do tac”). Następnie zwilżam tę mieszaninę wodą, aż powstanie zawiesina, zgarniam zawiesinę do pojemnika i przelewam do wiadra z wodą (w dwóch trzecich). I już w wiadrze z wodą stopniowo dodaję roztwór pirosiarczynu sodu z 20% nadmiarem. Aby zneutralizować to wszystko poprzez reakcję:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Jeśli zastosujesz się do warunków problemu (litr 30% roztworu), okaże się, że do neutralizacji potrzebujesz 838 gramów pirosiarczynu (kilogram soli wychodzi w nadmiarze). Rozpuszczalność tej substancji w wodzie wynosi ~ 650 g/l, tj. Potrzebne będzie około półtora litra stężonego roztworu. Morał jest taki: albo nie rozlewaj perhydrolu na podłogę, albo rozcieńcz go mocniej, bo inaczej nie dostaniesz wystarczającej ilości neutralizatorów :)
Poszukując możliwych zamienników pirosiarczynu, Captain Oczywisty zaleca stosowanie takich odczynników, które nie wytwarzają ogromnych ilości gazu podczas reakcji z nadtlenkiem wodoru. Może to być na przykład siarczan żelaza (II). Jest sprzedawany w sklepach ze sprzętem, a nawet na Białorusi. Aby zneutralizować H2O2, wymagany jest roztwór zakwaszony kwasem siarkowym:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Można też zastosować jodek potasu (również zakwaszony kwasem siarkowym):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Przypomnę, że całe rozumowanie opiera się na zadaniu wstępnym (roztwór 30%), jeśli wlejesz nadtlenek w niższych stężeniach (3–7%), to możesz także zastosować nadmanganian potasu zakwaszony kwasem siarkowym. Nawet jeśli uwolni się tam tlen, to ze względu na niskie stężenia nie będzie w stanie „zrobić rzeczy”, nawet gdyby chciał.
O chrząszczu
Ale nie zapomniałam o nim, kochanie. Będzie to nagroda dla tych, którzy skończą czytać moją następną dawno przeczytane. Nie wiem, czy kochany Alexey JetHackers Statsenko alias o moich plecakach odrzutowych, ale zdecydowanie miałem takie myśli. Zwłaszcza, gdy miałem okazję obejrzeć (a nawet ponownie obejrzeć) lekką bajkę Disneya na kasecie VHS.„(w oryginale Rocketeer).
Połączenie tutaj jest następujące. Jak pisałem wcześniej, nadtlenek wodoru o wysokich stężeniach (jak krajowy gatunek B) o wysokim stopniu oczyszczenia (uwaga – tzw. nadtlenek wysokotestowy czyli tzw. ) można wykorzystać jako paliwo w rakietach (i torpedach). Ponadto może być stosowany zarówno jako utleniacz w silnikach dwuskładnikowych (np. jako zamiennik ciekłego tlenu), jak i w postaci tzw. jednopaliwowe. W tym drugim przypadku H2O2 pompowany jest do „komory spalania”, gdzie rozkłada się na katalizatorze metalowym (dowolnym z metali wymienionych wcześniej w artykule, np. srebrze lub platynie) i pod ciśnieniem w postaci pary wodnej o temperaturze około 600 ° C opuszcza dyszę, tworząc przyczepność.
Najciekawsze jest to, że mały chrząszcz z podrodziny biegaczowatych ma tę samą budowę wewnętrzną („komora spalania”, dysze itp.) wewnątrz swojego ciała. tak się oficjalnie nazywa, ale mi jego struktura wewnętrzna (=zdjęcie na początku artykułu) przypomina mi jednostkę ze wspomnianego wyżej filmu z 1991 roku :)
Owad nazywany jest bombardierem, ponieważ jest w stanie mniej lub bardziej dokładnie wystrzelić wrzącą ciecz o nieprzyjemnym zapachu z gruczołów znajdujących się w tylnej części brzucha.
Temperatura wyrzutu może osiągnąć 100 stopni Celsjusza, a prędkość wyrzutu wynosi 10 m/s. Jeden strzał trwa od 8 do 17 ms i składa się z 4–9 impulsów następujących bezpośrednio po sobie. Aby nie musieć przewijać do początku, powtórzę tutaj zdjęcie (wydaje się być wzięte z magazynu z artykułu o tym samym tytule).
Chrząszcz wytwarza w sobie dwa „składniki paliwa rakietowego” (czyli nadal nie jest „monopropelantem”). Silny środek redukujący - (wcześniej używany jako wywoływacz w fotografii). A silnym utleniaczem jest nadtlenek wodoru. W obliczu zagrożenia chrząszcz kurczy mięśnie, które przepychają dwa odczynniki przez rurki zaworów do komory mieszania zawierającej wodę i mieszaninę enzymów (peroksydaz), które rozkładają nadtlenek. Po połączeniu odczynników dochodzi do gwałtownej reakcji egzotermicznej, ciecz wrze i zamienia się w gaz (= „anihilacja”). Generalnie chrząszcz parzy potencjalnego wroga strumieniem wrzącej wody (ale oczywiście niewystarczającej na pierwszy ciąg kosmiczny). Ale... Przynajmniej chrząszcza można uznać za ilustrację tego fragmentu Środki ostrożności podczas pracy z nadtlenkiem wodoru. Morał jest taki:
%USERNAME%, nie bądź jak chrząszcz bombardier, nie mieszaj nadtlenku z reduktorem bez zrozumienia! 🙂
Dodatek oт : „Wygląda na to, że ziemski bombardier został zainspirowany chrząszczem plazmowym z filmu Starship Troopers.” Ma po prostu wystarczający pęd (nie ciąg!), aby rozwinąć pierwszą prędkość ucieczki; mechanizm został opracowany w trakcie ewolucji i służył do wyrzucania zarodników na orbitę w celu zwiększenia jego zasięgu, a także był przydatny jako broń przeciwko niezdarnym krążownikom wroga. ”
Cóż, powiedziałem mu o chrząszczu i załatwiłem nadtlenek. Zatrzymajmy się na razie.
Ważne! Całą resztę (w tym omówienie notatek, szkice pośrednie i absolutnie wszystkie moje publikacje) można znaleźć na kanale telegramowym . Subskrybuj i śledź ogłoszenia.
Następne w kolejce do rozważenia są dichloroizocyjanuran sodu i „tabletki chloru”.
Podziękowanie: Autor wyraża głęboką wdzięczność wszystkim aktywnym uczestnikom społeczność LAB-66 — ludzie, którzy aktywnie wspierają finansowo nasz „kącik naukowo-techniczny” (= kanał telegramowy), nasz czat (i jego eksperci, którzy zapewniają całodobową (!!!) pomoc techniczną) oraz samego ostatecznego autora. Dziękuję za to wszystko, chłopaki, z !
„katalizator osmowy” dla wzrostu i rozwoju wyżej wymienionej społeczności: ===>
1. karta główna 5536 0800 1174 5555
2. Pieniądze Yandex
3. pieniądze internetowe 650377296748
4. krypta BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH.: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Zostań
Wykorzystane źródła
Shandala M.G. Aktualne zagadnienia w ogólnej dezynfekcji. Wybrane wykłady. - M.: Medycyna, 2009. 112 s.
Lewis, R. J. Sr. Niebezpieczne właściwości materiałów przemysłowych Saxa. Wydanie 12. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey. 2012., s. V4: 2434
Haynes, WM CRC Podręcznik chemii i fizyki. Wydanie 95. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014–2015, s. 4. 67-XNUMX
WT Hess „Nadtlenek wodoru”. Encyklopedia technologii chemicznej Kirka-Othmera. 13 (wyd. 4). Nowy Jork: Wiley. (1995). s. 961–995.
C. W. Jones, J. H. Clark. Zastosowania nadtlenku wodoru i pochodnych. Królewskie Towarzystwo Chemii, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Zastosowania katalizatorów metali przejściowych w wybielaniu tekstyliów i pulpy drzewnej. Wydanie międzynarodowe Angewandte Chemie. 45(2):206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. Chrząszcz bombardier i jego eksplozja chemiczna. Angewandte Chemie. 73:1–7. (1961).
Jones, Craig W. Zastosowania nadtlenku wodoru i jego pochodnych. Królewskie Towarzystwo Chemii (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Nadtlenek wodoru. Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., wyd. Podręcznik środków dezynfekcyjnych i antyseptycznych. Nowy Jork: M. Dekker. P. 161. (1996).
Rutala, Waszyngton; Weber, DJ Dezynfekcja i sterylizacja w placówkach opieki zdrowotnej: co lekarze powinni wiedzieć. Kliniczne choroby zakaźne. 39(5):702–709. (2004).
Blok, Seymour S., wyd. Rozdział 9: Związki nadtlenkowe. Dezynfekcja, sterylizacja i konserwacja (wyd. 5). Filadelfia: Lea i Febiger. s. 185–204. (2000).
O'Neil, MJ. The Merck Index — encyklopedia chemikaliów, narkotyków i substancji biologicznych. Cambridge, Wielka Brytania: Królewskie Towarzystwo Chemii, 2013, s. 889. XNUMX
Larranaga, MD, Lewis, RJ Senior, Lewis, RA; Skondensowany słownik chemiczny Hawleya, wydanie 16. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey 2016, s. 735. XNUMX
Sittig, M. Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens, 1985. wyd. 2. Park Ridge, New Jersey: Noyes Data Corporation, 1985, s. 510. XNUMX
Larranaga, MD, Lewis, RJ Senior, Lewis, RA; Skondensowany słownik chemiczny Hawleya, wydanie 16. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey 2016, s. 735. XNUMX
Zbiór najważniejszych materiałów urzędowych dotyczących zagadnień dezynfekcji, sterylizacji, dezynsekcji, deratyzacji: W 5 tomach / Inform.-ed. centrum Państwowego Komitetu Nadzoru Sanitarno-Epidemiologicznego Rosji. Federacja, Instytut Badawczy ds. Zapobiegania. toksykologia i dezynfekcja; Pod generałem wyd. MG Shandaly. - M.: Rarog LLP, 1994
I prawie zapomniałem, ostrzeżenie dla nieodpowiedzialnych towarzyszy :)
Odpowiedzialność: wszystkie informacje przedstawione w artykule mają charakter wyłącznie informacyjny i nie stanowią bezpośredniego wezwania do działania. Wszelkie manipulacje odczynnikami chemicznymi i sprzętem wykonujesz na własne ryzyko i ryzyko. Autor nie ponosi żadnej odpowiedzialności za nieostrożne obchodzenie się z agresywnymi rozwiązaniami, analfabetyzm, brak podstawowej wiedzy szkolnej itp. Jeśli nie masz pewności, czy rozumiesz, co jest napisane, poproś krewnego/przyjaciela/znajomego, który posiada specjalistyczne wykształcenie, aby monitorował Twoje działania. Pamiętaj, aby używać środków ochrony indywidualnej z zachowaniem najwyższych możliwych środków bezpieczeństwa.
Źródło: www.habr.com