O tema desta nota já estava amadurecendo há um tempo. E embora a pedido dos leitores do canal , eu apenas queria escrever sobre o manuseio seguro do peróxido de hidrogênio, mas, por razões desconhecidas (sim, é isso!), surgiu mais um longo texto. Uma mistura de popsci, combustível de foguete, "desinfecção contra coronavírus" e titulação com permanganato. Como armazenar corretamente o peróxido de hidrogênio, quais equipamentos de proteção usar ao trabalhar com ele e como agir em caso de intoxicações — vamos explorar isso abaixo.
p.s. O besouro da imagem na verdade se chama "bombardier". E ele também se perdeu lá entre os produtos químicos 🙂
"dedicado às crianças do peróxido"...
Nosso amigo ficou encantado com o peróxido de hidrogênio, como ele se encantou. Eu penso sobre isso toda vez que encontro a pergunta "a garrafa com peróxido de hidrogênio estourou. O que fazer?" Encontro isso, aliás, com bastante frequência 🙂
Não é surpreendente que nos espaços pós-soviéticos o peróxido de hidrogênio (solução a 3%) seja um dos antissépticos "populares" favoritos. Serve tanto para limpar feridas, como para desinfetar água e, agora, eliminar coronavírus. Mas, apesar da aparente simplicidade e disponibilidade, este reagente é bastante ambíguo, sobre o que falarei a seguir.
Passando pelos "cumes" biológicos...
Agora está na moda tudo que tem o prefixo eco-: produtos ecológicos, xampus ecológicos, coisas ecológicas. Pelo que percebi, as pessoas querem usar esses adjetivos para diferenciar coisas biogênicas (ou seja, aquelas que ocorrem naturalmente em organismos vivos) de coisas puramente sintéticas ("química pesada"). Portanto, primeiramente uma pequena introdução, que espero sublinhe a eco-compatibilidade do peróxido de hidrogênio e adicione credibilidade a ele nas massas populares 🙂
Então, o que é o peróxido de hidrogênio? É um composto peróxido simples, que consiste em dois átomos de oxigênio (eles estão conectados por uma ligação -O-O-). Onde há esse tipo de ligação, há também instabilidade, há oxigênio atômico, propriedades oxidantes fortes e tudo mais. Mas, apesar da severidade do oxigênio atômico, o peróxido de hidrogênio está presente em muitos organismos vivos, incluindo os seres humanos. Ele se forma em pequenas quantidades durante a realização de processos bioquímicos complexos e oxida proteínas, lipídios de membrana e até mesmo DNA (devido aos radicais peróxido formados). Nosso organismo, ao longo da evolução, aprendeu a combater o peróxido de maneira bastante eficaz. Isso é feito com a ajuda da enzima superóxido dismutase, que decompõe os compostos peróxidos em oxigênio e peróxido de hidrogênio, além da enzima , que transforma o peróxido em oxigênio e água com facilidade.
As enzimas são incríveis em modelos tridimensionais
Escondi sob um spoiler. Eu gosto de olhar para elas, mas de repente alguém não gosta…
A propósito, é exatamente por causa da ação da catalase, que está presente nos tecidos do nosso corpo, que o sangue "ferve" ao tratar feridas (sobre feridas, abaixo terá uma observação separada).
O peróxido de hidrogênio dentro de nós também tem uma importante "função de proteção". Muitos organismos vivos possuem uma estrutura interessante chamada . Essas estruturas são bolhas lipídicas que contêm um núcleo cristalino, composto por "". Dentro do núcleo, ocorrem diversos processos bioquímicos, resultando na formação de peróxido de hidrogênio a partir do oxigênio do ar e de complexos compostos orgânicos de natureza lipídica…
Mas aqui o mais interessante é para que esse peróxido é depois utilizado. Por exemplo, nas células do fígado e dos rins, o H2O2 gerado serve para destruir e neutralizar as toxinas que entram na corrente sanguínea. O acetaldeído, que se forma durante o metabolismo de bebidas alcoólicas () — isso também é obra dos nossos pequenos e incansáveis trabalhadores peroxissomais e da "mãe" do peróxido de hidrogênio.
Para que tudo não pareça tão otimista com os peróxidos, de repente Lembro sobre o mecanismo de ação da radiação nos tecidos vivos. As moléculas dos tecidos biológicos absorvem a energia da radiação e se ionizam, isto é, passam a um estado que favorece a formação de novos compostos (na maioria das vezes, completamente desnecessários para o organismo). O que mais frequentemente e facilmente sofre ionização é a água; ocorre o seu . Na presença de oxigênio, sob a influência da radiação ionizante, surgem vários radicais livres (OH- e semelhantes) e compostos peróxido (particularmente H2O2).
Os peróxidos formados reagem ativamente com os compostos químicos do organismo. Embora, se pegarmos como exemplo o ânion peróxido superativo (O2-) que às vezes se forma durante o processo de radiólise, vale dizer que esse íon também se forma em condições normais, em um organismo absolutamente saudável, sem radicais livres. e do nosso sistema imunológico não poderiam destruir infecções bacterianas. Ou seja, é totalmente impossível estar sem esses — eles acompanham as reações biogênicas de oxidação. O problema surge quando se tornam excessivos.
É exatamente para combater o problema do 'demasiado' de compostos peróxidos que foram criadas coisas como antioxidantes. Eles inibem os processos de oxidação de compostos orgânicos complexos, formadores de radicais livres peróxidos e similares, reduzindo assim o nível de .
Estresse oxidativo é o processo de dano celular resultante da oxidação (= há muitos radicais livres no organismo)
Embora, essencialmente, esses compostos não tragam nada de novo em relação ao que já existe, ou seja, aos 'antioxidantes internos' — superóxido dismutase e catalase. Além disso, ao serem usados incorretamente, os antioxidantes sintéticos não apenas não ajudam, mas também podem agravar o estresse oxidativo.
Uma nota sobre 'peróxido e feridas'. Apesar de o peróxido de hidrogênio ser um item comum em primeiros socorros domésticos (e industriais), existem dados que indicam que o uso de H2O2 impede a cicatrização de feridas e provoca a formação de cicatrizes, pois o peróxido . Apenas concentrações muito baixas (solução a 0,03%, o que significa que é necessário diluir a solução de farmácia a 3% em 100 vezes) produzem um efeito positivo, e apenas quando aplicadas uma única vez. Por sinal, a solução a 0,5% "pronta para coronavírus" também . Então, como se diz, confie, mas verifique.
Água oxigenada em casa e "contra o coronavírus"
Se a água oxigenada pode até transformar o etanol no fígado em acetaldeído, seria estranho não usar suas notáveis propriedades oxidantes na vida cotidiana. Elas são usadas nessas proporções:
Metade de toda a água oxigenada produzida pela indústria química é direcionada ao branqueamento de celulose e diferentes tipos de papel. O segundo lugar (20%) em demanda ocupa a produção de diversos alvejantes à base de peróxidos inorgânicos (percarbonato de sódio, perborato de sódio, etc.). Esses peróxidos (frequentemente em combinação com para reduzir a temperatura de branqueamento, já que os peroxissóis não funcionam a temperaturas abaixo de 60 graus) são utilizados em produtos como "Persol" e similares (pode-se ver mais detalhes ). Em seguida, com uma pequena margem, está o branqueamento de tecidos e fibras (15%) e a purificação de água (10%). E, finalmente, a parte que sobra é dividida igualmente entre questões estritamente químicas e o uso da água oxigenada para fins médicos. Sobre estes últimos, abordarei em mais detalhes, pois a pandemia de coronavírus provavelmente alterará os números no gráfico (se já não tiver alterado).
A água oxigenada é amplamente utilizada para esterilizar diversas superfícies (inclusive instrumentos cirúrgicos) e, recentemente, também na forma de vapor (o chamado — peróxido de hidrogênio vaporizado) para esterilizar ambientes. Abaixo está um exemplo de um gerador de vapor de água oxigenada. Uma direção muito promissora, que ainda não chegou aos hospitais nacionais...
No geral, o peróxido demonstra alta eficácia de desinfecção contra uma ampla gama de vírus, bactérias, leveduras e esporos bacterianos. Vale ressaltar que para organismos complexos, devido à presença de enzimas que degradam o peróxido (as chamadas peroxidases, das quais a catalase mencionada acima é um exemplo), pode haver tolerância (~resistência). Isso é especialmente característico para soluções com concentração abaixo de 1%. Mas contra 3%, e muito menos 6–10%, nada pode resistir, nem vírus, nem esporo bacteriano.
De fato, juntamente com o álcool etílico, o álcool isopropílico e o hipoclorito de sódio, o peróxido de hidrogênio faz parte da lista de 'antissépticos de emergência essenciais' para desinfecção de superfícies contra COVID-19. Embora não apenas contra COVID-19. No início de toda a pandemia de coronavírus, nós, com os leitores utilizávamos ativamente as recomendações da . As recomendações aplicam-se a coronavírus em geral, e ao COVID-19 em particular. Portanto, recomendo baixar e imprimir o artigo (para quem se interessar pelo assunto).
Uma tabela importante para o jovem desinfetologista
Durante o tempo que passou desde o início da epidemia, nada mudou muito em termos de concentrações eficazes. Entretanto, mudou, por exemplo, em relação às formas em que o peróxido de hidrogênio pode ser utilizado. Aqui gostaria de lembrar imediatamente o documento com as composições de produtos recomendados para desinfecção. Neste lista, tradicionalmente, fiquei interessado em lenços umedecidos (tradicionalmente, porque eu gosto de lenços desinfetantes, já fiz os de hipoclorito e estou 100% satisfeito com eles). Neste caso, fiquei interessado em um produto americano chamado (ou seu análogo Oxivir 1 Wipes ) da empresa Diversey Inc. Nos ingredientes ativos, está indicado pouco:Peróxido de Hidrogênio 0,5%
Simples e elegante. Mas, para quem quiser repetir essa fórmula e umedecer suas toalhas personalizadas, digo que, além do peróxido de hidrogênio, a solução de embeber também contém:
Ácido fosfórico (estabilizador) 1–5%
Ácido 2-hidroxibenzoico (ácido salicílico) 0,1–1,5%
A razão de todas essas 'impurezas' se tornará clara quando você chegar à seção sobre estabilidade.
Ácido 2-hidroxibenzoico (ácido salicílico) 0,1–1,5%
A razão para todas essas “impurezas” ficará clara quando você chegar à seção sobre estabilidade.
Além da composição, gostaria de lembrar que diz sobre os mencionados Oxivir. Não há nada de essencialmente novo (em relação à primeira tabela), mas gostei do espectro de vírus desinfetados.
Quais vírus o peróxido pode combater
E eu não seria eu se não lembrasse mais uma vez sobre a exposição durante o tratamento. Assim como antes (=como sempre), é recomendado fazer com que ao limpar com toalhetes úmidos, todas as superfícies sólidas e NÃO porosas permaneçam visualmente úmidas por pelo menos 30 segundos (ou melhor, um minuto!) para desativar tudo e todos (incluindo o seu COVID-19 também).
Peróxido de hidrogênio como um químico
Depois de abordar de forma geral, agora é hora de falar sobre o peróxido de hidrogênio, do ponto de vista de um químico. Felizmente, esta é a pergunta (e não como a peroxissoma se parece) que mais interessa ao usuário leigo que decidiu usar H2O2 para seus objetivos. Começaremos pela estrutura tridimensional (como eu a vejo):
Como a estrutura é vista pela menina Sasha, que tem medo de que o peróxido possa explodir (sobre isso abaixo)
«galo correndo visto de baixo»
O peróxido puro é um líquido transparente (com um tom esbranquiçado em altas concentrações). A densidade das soluções diluídas é próxima da densidade da água (1 g/cm³), enquanto as concentradas são mais densas (35% — 1,13 g/cm³... 70% — 1,29 g/cm³, etc.). A densidade (com a ajuda de aerômetros) pode ajudar a determinar com bastante precisão a concentração da sua solução (informação de ).
O peróxido de hidrogênio técnico nacional pode ter três marcas: A=concentração 30–40%, B=50–52%, C=58–60%. Um nome comum é “perhidrol” (houve até uma expressão “loira perhidrol”). Na verdade, é a mesma “marca A”, ou seja, uma solução de peróxido de hidrogênio com concentração em torno de 30%.
Nota sobre branqueamentoJá que mencionamos as loiras, vale notar que, como um agente branqueador para “perhidrolização” dos cabelos, utilizava-se peróxido de hidrogênio diluído (2–10%) e amônio. Atualmente, isso é raro. No entanto, o branqueamento dentário com peróxido é comum. Aliás, o clareamento da pele das mãos após o contato com peróxido também é uma forma peculiar de “perhidrolização” provocada por milhares , ou seja, obstruções capilares formadas pela decomposição do peróxido em bolhas de oxigênio.
O peróxido de hidrogênio se torna técnico médico quando se adiciona água dessalinizada a um peróxido com concentração de 59-60%, diluindo o concentrado até o nível desejado (3% nos mercados locais, 6% nos EUA).
Além da densidade, um parâmetro importante é o nível de pH. O peróxido de hidrogênio é um ácido fraco. Na imagem abaixo está ilustrada a relação entre o pH da solução de peróxido de hidrogênio e a concentração em massa:
Quanto mais diluída a solução, mais próximo seu pH está do pH da água. O pH mínimo (= o mais ácido) ocorre em concentrações de 55-65% (classe B na classificação local).
Embora deva ser mencionado com pesares que o pH não pode ser usado para avaliar quantitativamente a concentração por várias razões. Em primeiro lugar, praticamente todo o peróxido moderno é obtido através da oxidação de anthraquinonas. Nesse processo, produtos ácidos podem ser formados, que podem contaminar o peróxido final. Ou seja, o pH pode diferir do indicado na tabela acima, dependendo do grau de pureza do H2O2. O peróxido de hidrogênio ultrapuro (por exemplo, aquele utilizado como propelente de foguetes, sobre o qual falarei separadamente) não contém impurezas. Em segundo lugar, estabilizadores ácidos são frequentemente adicionados ao peróxido de hidrogênio vendido (o peróxido é mais estável em pH baixo), que
O melhor método para determinar a concentração é (). A metodologia é exatamente a mesma, mas todos os reagentes necessários para realizar o teste são muito acessíveis. Precisamos de ácido sulfúrico concentrado (eletrólito de bateria) e de permanganato de potássio comum. Assim como certa vez gritou B. Gates “640 KB de memória são suficientes para todos!”, eu exclamarei agora “Qualquer um pode titular peróxido!”. :) Apesar da minha intuição sugerir que, se você comprar peróxido de hidrogênio na farmácia e não armazená-lo por décadas, as flutuações de concentração dificilmente ultrapassariam ± 1%, ainda assim descreverei a metodologia de verificação, pois os reagentes são acessíveis e o algoritmo é bastante simples.
Verificando o peróxido de hidrogênio à venda para adulteração
Como não é difícil adivinhar, faremos a verificação por meio de titulação. A metodologia permite determinar concentrações com bastante precisão, de 0,25 a 50%.
O algoritmo de verificação é o seguinte:
1. Preparar uma solução de permanganato de potássio a 0,1N. Para isso, dissolva 3,3 gramas de permanganato em 1 litro de água. Aqueça a solução até ferver e ferva por 15 minutos.
2. Retire o volume necessário de peróxido a ser analisado (dependendo da concentração esperada, ou seja, se você tinha 3%, é tolice esperar que de repente tenha se tornado 50%):
Transfira o volume retirado para um frasco e pese em uma balança (não se esqueça de pressionar o botão Tara para não considerar o peso do frasco em si)
3. Transfira nossa amostra para um balão volumétrico de 250 ml (ou uma garrafa infantil com a marcação de volume) e complete até a marca (“250”) com água destilada. Misture.
4. Em um frasco cônico de 500 ml (= “frasco de meio litro”), adicione 250 ml de água destilada, adicione 10 ml de ácido sulfúrico concentrado e 25 ml da nossa solução do ponto 3
5. Adicione gota a gota (preferencialmente com um conta-gotas marcado com a volumetria) a solução de permanganato a 0,1N à nossa garrafinha de meio litro do ponto 4. Adicionou — misturou, adicionou — misturou. Continue assim até que a solução transparente adquira um leve tom rosado. Como resultado da reação, o peróxido se decompõe gerando oxigênio e água, enquanto o manganês (VI) no permanganato é reduzido a manganês (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. Calculamos a concentração do nosso peróxido: C H2O2 (massa%) = [Volume da solução de permanganato em ml * 0,1 * 0,01701 * 1000] / [massa da amostra em gramas do ponto 2]
PROFIT!!!
Reflexões livres sobre a estabilidade durante o armazenamento
O peróxido de hidrogênio é considerado um composto instável, sujeito à decomposição espontânea. A velocidade de decomposição aumenta com a elevação da temperatura, concentração e pH. Ou seja, no geral, a regra se aplica:
…soluções frias, diluídas e ácidas demonstram a melhor estabilidade…
A decomposição é favorecida por: aumento da temperatura (aumentando a velocidade em 2,2 vezes a cada 10 graus Celsius, e a uma temperatura em torno de 150 graus, as concentrações se decompõem de maneira explosiva), aumento do pH (especialmente em pH> 6–8)
Nota sobre vidro: apenas o peróxido de hidrogênio acidificado pode ser armazenado em frascos de vidro, pois o vidro tende a criar um ambiente alcalino ao entrar em contato com água pura, o que acelera a decomposição.
A presença de impurezas (especialmente metais de transição, como cobre, manganês, ferro, prata, platina), e a exposição à luz ultravioleta também afetam a velocidade de decomposição. Na maioria das vezes, a principal causa complexa é o aumento do pH e a presença de impurezas. Em média, em condições, o peróxido de hidrogênio a 30% perde cerca de .
Para remover impurezas, utiliza-se filtração ultrafina (exclusão de partículas) ou quelatos (formadores de complexos) que ligam íons metálicos. Os quelatos podem incluir , coloidal ou pirofosfato de sódio (25–250 mg/l), organofosfonatos, nitratos (+reguladores de pH e inibidores de corrosão), ácido fosfórico (+regulador de pH), silicato de sódio (estabilizador).
O efeito da luz ultravioleta na velocidade de decomposição não é tão pronunciado quanto a variação do pH ou da temperatura, mas também existe (veja a imagem):
É visível que o coeficiente de extinção molecular aumenta com a diminuição do comprimento de onda da luz ultravioleta.
O coeficiente de extinção molar é uma característica de quão fortemente uma substância química absorve luz em um comprimento de onda específico.
Aliás, esse processo de decomposição, iniciado por fotões, é chamado de fotólise:
A fotólise (também conhecida como fotodisassociação e fotodecomposição) é uma reação química na qual uma substância química (inorgânica ou orgânica) se decompõe por fótons após sua interação com uma molécula-alvo. A decomposição pode ser desencadeada por qualquer fóton com energia suficiente (maior do que a energia de dissociação da ligação alvo). Efeitos semelhantes aos da radiação ultravioleta podem ser produzidos por feixes de raios X e raios γ.
O que se pode dizer de forma geral é que o peróxido deve ser armazenado em um recipiente opaco, ou melhor ainda, em garrafas de vidro âmbar, que bloqueiam a luz excessiva (embora "absorver" != "decompor imediatamente"). Perto de um aparelho de raios X, a garrafa de peróxido também não deve ser mantida 🙂 E sobre algo assim (UR 203Ex (?):
… de "” o peróxido (e a si mesmo, para ser honesto) também deve ser mantido à distância.
É importante que, além da opacidade, o recipiente/garrafa seja feito de materiais "resistentes ao peróxido", como aço inoxidável ou vidro (incluindo alguns plásticos e ligas de alumínio). Para referência, pode ser útil uma tabela (inclusive para médicos que planejam processar seu equipamento):
A legenda da tabela é a seguinte: A — excelente compatibilidade, B — boa compatibilidade, impacto insignificante (microcorrosão ou alteração de cor), C — fraca compatibilidade (não recomendado para uso prolongado, possível perda de resistência, etc.), D - compatibilidade ausente (=não usar). Um traço significa "informação ausente". Índices numéricos: 1 — satisfatório a 22°C, 2 — satisfatório a 48°C, 3 — satisfatório, ao usar em juntas e vedações.
Segurança ao trabalhar com peróxido de hidrogênio
Para quem leu até esta parte, é bastante claro que o peróxido é um forte oxidante, portanto, deve ser armazenado longe de substâncias inflamáveis / combustíveis e redutores. O H2O2, tanto em sua forma pura quanto diluída, pode formar ao entrar em contato com compostos orgânicos. Levando tudo isso em consideração, pode-se dizer assim
O peróxido de hidrogênio é incompatível com materiais inflamáveis, qualquer líquido inflamável e metais e seus sais (em ordem decrescente de atividade catalítica) — ósmio, paládio, platina, irídio, ouro, prata, manganês, cobalto, cobre, chumbo.
Falando sobre catalisadores metálicos de decomposição, não podemos deixar de mencionar . Este é não apenas o metal mais denso da Terra, mas também a melhor arma do mundo para decompor peróxido de hidrogênio.
O efeito de aceleração da decomposição do peróxido de hidrogênio para este metal é observado em quantidades que nem todos os métodos analíticos conseguem detectar — para decompor extremamente de forma eficaz (3 a 5 vezes em relação ao peróxido sem catalisador) o peróxido em oxigênio e água, basta apenas 1 grama de ósmio para 1000 toneladas de peróxido de hidrogênio.
Uma observação sobre o "caráter explosivo": (eu queria imediatamente escrever “eu-sou-peróxido”, mas fiquei envergonhado). No caso do peróxido de hidrogênio, a menininha esférica Sasha, que tem que trabalhar com este peróxido, geralmente teme a explosão. E, em princípio, há um bom senso nas preocupações de Alexandra. Afinal, o peróxido pode explodir por duas razões. Primeiro, porque no recipiente hermético haverá a decomposição gradual do H2O2, com liberação e acumulação de oxigênio. A pressão dentro do recipiente vai aumentar, aumentar e, finalmente, BOOM! Em segundo lugar, há a probabilidade de que, ao entrar em contato com certas substâncias, o peróxido de hidrogênio forme compostos peróxidos instáveis, que podem detonar com impacto, aquecimento, etc. No excelente tomo de cinco volumes sobre isso é dito tanto que eu até decidi esconder isso sob um spoiler. A informação se aplica a peróxido de hidrogênio concentrado >= 30% e <50%:
Incompatibilidade absoluta
explode ao entrar em contato com: álcoois + ácido sulfúrico, acetaldeído + ácido acético + aquecimento, ácido acético + N-heterociclos (acima de 50 °C), hidrocarbonetos aromáticos + ácido trifluoroacético, ácido azelaico + ácido sulfúrico (cerca de 45 °C), tert-butanol + ácido sulfúrico, ácidos carboxílicos (ácido fórmico, ácido acético, ácido tartárico), difenildisseleno (acima de 53 °C), 2-etóxietanol + gel de poliacrilamida + tolueno + aquecimento, galho + ácido clorídrico, sulfato de ferro (II) + ácido nítrico + carboximetilcelulose, ácido nítrico + cetonas (2-butanona, 3-pentanona, ciclopentanona, ciclohexanona), bases nitrogenadas (amônia, hidrato de hidrazina, dimetilhidrazina), compostos orgânicos (glicerina, ácido acético, etanol, anilina, quinolina, celulose, poeira de carvão), materiais orgânicos + ácido sulfúrico (especialmente em espaço confinado), água + orgânicos contendo oxigênio (acetaldeído, ácido acético, acetona, etanol, formaldeído, ácido fórmico, metanol, propanol, propanal), acetato de vinila, álcoois + cloreto de estanho, óxido de fósforo (V), fósforo, ácido nítrico, antimônio, trisulfeto de arsênio, cloro + hidróxido de potássio + ácido clorosulfônico, sulfeto de cobre, sulfeto de ferro (II), ácido fórmico + poluentes orgânicos, seleneto de hidrogênio, óxido de chumbo di- e mono-, sulfeto de chumbo (II), dióxido de manganês, óxido de mercúrio (I), dissulfeto de molibdênio, iodato de sódio, óxido de mercúrio (II) + ácido nítrico, éter dietílico, acetato de etila, tiomureto + ácido acético
inflama-se ao contato com: álcool furfurílico, metais em pó (magnésio, zinco, ferro, níquel), serragem
reação intensa com: isopropóxido de alumínio + sais de metais pesados, carvão vegetal, carvão mineral, tetrahidroaluminato de lítio, metais alcalinos, metanol + ácido fosfórico, compostos orgânicos insaturados, cloreto de estanho (II), óxido de cobalto, óxido de ferro, hidróxido de chumbo, óxido de níquel
Basicamente, se for respeitoso com o peróxido concentrado e não combinar com as substâncias acima mencionadas, pode-se trabalhar confortavelmente por anos sem medo. Mas é sempre prudente, então vamos suavemente para os equipamentos de proteção individual.
EPI e mitigação de consequências
A ideia de escrever o artigo surgiu quando decidi fazer uma anotação em , dedicada a questões de trabalho seguro com soluções concentradas de H2O2. Felizmente, muitos leitores adquiriram galões de peróxido de hidrogênio (para o caso de “não houver nada na farmácia”/“não chegarmos à farmácia”) e até conseguiram, por descuido, sofrer queimaduras químicas. Portanto, a maior parte do que está escrito abaixo (e também acima) se refere principalmente a soluções com concentrações superiores a 6%. Quanto maior a concentração, mais relevante se torna a necessidade de EPIs.
Para um trabalho seguro, como meios de proteção individual, são necessários apenas luvas de PVC/butadieno, polietileno, poliéster e outros plásticos para proteger a pele das mãos, óculos ou máscaras de proteção de materiais poliméricos transparentes para proteger os olhos. Se forem formados aerossóis, adicionamos à equipe um respirador com proteção contra aerossóis (ou melhor ainda, um cartucho de filtro de carvão ABEK com proteção P3). Ao trabalhar com soluções fracas (até 6%), apenas as luvas são suficientes.
Sobre os “efeitos nocivos”, vou me aprofundar. O peróxido de hidrogênio é uma substância moderadamente perigosa, que ao entrar em contato com a pele e os olhos causa queimaduras químicas. É prejudicial quando inalado e ingerido. Veja a imagem do SDS (“Oxidante”-“Corrosivo”-“Irritante”):
Para não ficar rodeando— vou direto ao ponto sobre o que fazer se o peróxido de hidrogênio com concentração >6% entrar em contato com alguma pessoa esférica sem equipamento de proteção individual.
Ao contato com a pele — limpar com um pano seco ou um tampão umedecido com álcool. Em seguida, é necessário enxaguar a pele afetada com um fluxo abundante de água por 10 minutos.
Ao contato com os olhos — enxaguar imediatamente os olhos amplamente abertos, bem como sob as pálpebras, com um fluxo suave de água (ou solução de 2% de bicarbonato de sódio) por pelo menos 15 minutos. Consultar um oftalmologista.
Em caso de ingestão — ingerir água em abundância (= água simples em litros), carvão ativado (1 comprimido para cada 10 kg de peso), laxante salino (sulfato de magnésio). Não provocar vômito (= lavagem gástrica SOMENTE por um médico, usando sonda, e nada de “dois dedos na boca” habituais). Não dar nada pela boca a uma pessoa inconsciente.
De modo geral a ingestão é especialmente perigosa, pois a decomposição no estômago gera uma grande quantidade de gás (10 vezes o volume de uma solução a 3%), o que leva ao inchaço abdominal e compressão dos órgãos internos. É para isso que o carvão ativado é necessário…
Se o tratamento das consequências para o organismo está mais ou menos claro, vale a pena mencionar também a eliminação do excesso/velho/derramado, por inexperiência, de peróxido de hidrogênio.
A eliminação do peróxido de hidrogênio é feita ou a) diluindo-o em água e despejando-o no esgoto, ou b) decompondo-o com a ajuda de catalisadores (como o bissulfito de sódio e outros), ou c) decompondo-o com aquecimento (incluindo fervura).
Como isso tudo funciona na prática. Por exemplo, em um laboratório, derramei acidentalmente um litro de peróxido de hidrogênio a 30%. Não limpo nada, mas despejo a mistura líquida com quantidades iguais (1:1:1) + areia + (”agente de enchimento de bentonita para caixas de areia”). Em seguida, umedeço essa mistura com água até formar uma pasta, reúno a pasta com uma pá em um recipiente e a transporto para um balde com água (preenchido até dois terços). E, já no balde com água, vou adicionando gradualmente uma solução de bissulfito de sódio com 20% de excesso. Para neutralizar tudo isso pela reação:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Se forem seguidas as condições do problema (um litro de solução a 30%), resulta que para a neutralização são necessários 838 gramas de bissulfito (com excesso, um quilograma de sal). A solubilidade dessa substância em água é de ~ 650 g/l, ou seja, será necessário cerca de um litro e meio de solução concentrada. A moral da história é — ou não derrame peróxido no chão, ou dilua-o mais, caso contrário, você não terá o suficiente para a neutralização 🙂
Ao procurar possíveis substitutos para o bissulfito, o Capitão Óbvio recomenda o uso de reagentes que, ao reagirem com peróxido de hidrogênio, não gerem volumes excessivos de gás. Isso pode ser, por exemplo, sulfato de ferro (II). Ele é vendido em lojas de produtos para o lar e até na RB. Para neutralizar H2O2, é necessário um solução acidificada com ácido sulfúrico:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Pode-se usar também iodeto de potássio (também acidificado com ácido sulfúrico):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Lembro que todas as reflexões se baseiam nas premissas da tarefa (30% solução). Se você diluiu o peróxido em concentrações mais baixas (3–7%), pode usar o permanganato de potássio acidificado com ácido sulfúrico. Mesmo que oxigênio seja liberado, devido às baixas concentrações, ele não poderá causar grandes problemas, mesmo se tentasse.
Sobre o inseto
E eu não me esqueci dele, meu querido. Ele será uma recompensa para quem leu mais um dos meus textos. longread. Não sei se o respeitável Alexey JetHackers Stacenko, ou conhecido como , pensou em suas mochilas a jato há 30 anos, mas eu certamente tive algumas dessas ideias. Especialmente quando assistia (ou reassistia) o clássico filme da Disney'' (no original Rocketeer).
A conexão aqui é a seguinte. Como mencionei anteriormente, o peróxido de hidrogênio em altas concentrações (como a marca nacional B) com alto grau de pureza (nota: conhecido como high-test peroxide ou ) pode ser utilizado como combustível em foguetes (e torpedos). Além disso, pode ser utilizado tanto como oxidante em motores bicomponentes (por exemplo, como substituto do oxigênio líquido), quanto como monopropelente. Neste último caso, H2O2 é injetado na “câmara de combustão”, onde se decompõe em um catalisador metálico (qualquer um dos metais mencionados anteriormente no artigo, como prata ou platina) e sob pressão, na forma de vapor a cerca de 600 °C, sai pelo bico, criando empuxo.
O mais interessante é que um pequeno besouro da subfamília Carabidae possui uma estrutura interna semelhante (“câmara de combustão”, bicos, etc.). é como é oficialmente chamado, mas sua estrutura interna (=imagem no início do artigo) me lembra o dispositivo do filme mencionado acima de 1991 🙂
É chamado de bombardeiro porque consegue disparar de forma mais ou menos precisa um líquido fervente com odor ruim de glândulas na parte traseira do abdômen.
A temperatura do efluxo pode atingir 100 graus Celsius, e a velocidade de efluxo é de 10 m/s. Cada disparo dura de 8 a 17 ms e consiste de 4–9 impulsos que ocorrem consecutivamente. Para evitar ter que voltar ao início, aqui está a imagem novamente (ela foi retirada da revista da sua "homônima" artigo).
O besouro produz dentro de si dois "componentes de combustível de foguete" (ou seja, ele não é exatamente "monocombustível"). Um potente agente redutor — (usada anteriormente como revelador na fotografia). E um potente agente oxidante — peróxido de hidrogênio. Em caso de ameaça, o besouro contrai os músculos que empurram os dois reagentes através de tubos de válvula para uma câmara de mistura, que contém água e uma mistura de enzimas (peroxidases) que degradam o peróxido. Em combinação, os reagentes resultam numa reação exotérmica intensa, o líquido ferve e se transforma em gás (= "aniquilação"). Em geral, o besouro cozinha um potencial inimigo com um jato de água fervente (mas definitivamente isso não é suficiente para a propulsão espacial). Mas… Pelo menos, o besouro pode ser considerado uma ilustração da seção Segurança ao trabalhar com peróxido de hidrogênio. A moral é a seguinte:
%USERNAME%, não seja como o besouro-bombardeiro, não misture peróxido com um redutor sem compreensão! 🙂
Adicional sobret : "Parece que o besouro-bombardeiro da Terra se tornou a inspiração para o besouro plasma de 'Tropas Estelares'. Aqui, ele realmente tem impulso (não propulsão!) suficiente para alcançar a velocidade espacial inicial, o mecanismo se desenvolveu ao longo da evolução e foi usado para lançar esporos em órbita com o propósito de expandir seu território, além de servir como arma contra os pesados cruzadores inimigos"
Agora que falamos sobre o besouro e esclarecemos o peróxido. Vamos parar por aqui por enquanto.
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5. Tornar-se
Fontes utilizadas
Shandala M.G. Questões Atuais em Desinfetologia Geral. Aulas Selecionadas. — Moscovo: Medicina, 2009. 112 p.
Lewis, R.J. Sr. Propriedades Perigosas de Materiais Industriais de Sax. 12ª Edição. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., p. V4: 2434
Haynes, W.M. Manual CRC de Química e Física. 95ª Edição. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, p. 4-67
W.T. Hess «Peróxido de Hidrogênio». Enciclopédia Kirk-Othmer de Tecnologia Química. 13 (4ª ed.). Nova Iorque: Wiley. (1995). pp. 961–995.
C. W. Jones, J. H. Clark. Aplicações do Peróxido de Hidrogênio e Derivados. Royal Society of Chemistry, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Aplicações de Catalisadores de Metais de Transição na Descoloração de Têxteis e Polpa de Madeira. Angewandte Chemie International Edition. 45 (2): 206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. O besouro bombardeiro e sua explosão química. Angewandte Chemie. 73: 1–7. (1961).
Jones, Craig W. Aplicações do Peróxido de Hidrogênio e Seus Derivados. Royal Society of Chemistry (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Peróxido de Hidrogênio. Enciclopédia de Química Industrial de Ullmann. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., ed. Manual de desinfetantes e antissépticos. Nova Iorque: M. Dekker. p. 161. (1996).
Rutala, W. A.; Weber, D. J. Desinfecção e Esterilização em Unidades de Saúde: O Que os Clínicos Precisam Saber. Clinical Infectious Diseases. 39 (5): 702–709. (2004).
Block, Seymour S., ed. Capítulo 9: Compostos de Peróxido. Desinfecção, Esterilização e Preservação (5ª ed.). Filadélfia: Lea & Febiger. pp. 185–204. (2000).
O’Neil, M.J. O Índice Merck — Uma Enciclopédia de Produtos Químicos, Medicamentos e Biológicos. Cambridge, Reino Unido: Royal Society of Chemistry, 2013., p. 889
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Dicionário Químico Condensado de Hawley 16ª Edição. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Sittig, M. Manual de Produtos Químicos Tóxicos e Perigosos e Carcinógenos, 1985. 2ª ed. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985., p. 510
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Dicionário Químico Condensado de Hawley 16ª Edição. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Coleção dos principais materiais oficiais sobre desinfecção, esterilização, desinsetização, desratização: Em 5 vols. / Centro Informativo e Editorial do Comitê Estadual de Saúde Pública da Federação Russa, Instituto de Toxicologia e Desinfecção Profilática; Sob a direção de M. G. Shandala. — Moscovo: TOOO «Rarog», 1994
E quase me esqueci, um aviso para os colegas inconscientes 🙂
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Fonte: habr.com
