Tema acestei note a fost pe cale de a se contura de mult timp. Și, deși la cererea cititorilor canalului , am vrut doar să scriu despre utilizarea sigură a peroxidului de hidrogen, dar, în cele din urmă, din motive neclare (da, exact!), a apărut un alt articol lung. O combinație de popsci, combustibil de rachetă, „dezinfectarea coronavirusului” și titrări cu permanganat. Cum să păstrăm peroxidul de hidrogen, ce echipamente de protecție să folosim la lucru și cum să ne salvăm în caz de intoxicație — căutăm mai departe.
p.s. gândacul din imagine se numește de fapt „bombardier”. Și el s-a pierdut prin chimicale 🙂
Se dedică „copiilor peroxidului”...
Peroxidul de hidrogen ne-a cucerit pe toți, cât de mult ne-a cucerit. Mă gândesc la asta de fiecare dată când întâlnesc întrebarea „sticla cu peroxid de hidrogen s-a umflat. ce să fac?” Întâlnesc, de altfel, destul de des 🙂
Nu e de mirare că în spațiile post-sovietice peroxidul de hidrogen (soluție de 3%) este unul dintre cele mai iubite „antiseptice populare”. Și pentru a turna pe o rană, și pentru a dezinfecta apa, și acum pentru a distruge coronavirusul (de ceva timp). Dar, în ciuda simplității și accesibilității, acest reagent este destul de ambigu, despre care voi povesti mai departe.
Trecând prin „vârful” biologic...
Acum este la modă totul cu prefixul eco-: produse ecologice, șampoane ecologice, lucruri ecologice. Așa am înțeles, oamenii doresc prin aceste adjective să distingă lucrurile biogene (adică cele care întâlnesc în organisme vii din start) de lucrurile pur sintetice („chimie dură”). De aceea, la început o mică introducere, care sper să sublinieze ecologicitatea peroxidului de hidrogen și să-i adauge încredere în masele populare 🙂
Așadar, ce este peroxidul de hidrogen. Este cel mai simplu compus peroxidic care conține două atomi de oxigen (aceștia sunt conectați printr-o legătură -O-O-). Acolo unde există această formă de legătură, există și instabilitate, există oxigen atomic, și proprietăți oxidante puternice, și toate celelalte. Dar, în ciuda severității oxigenului atomic, peroxidul de hidrogen este prezent în numeroase organisme vii, inclusiv în corpul uman. Se formează în cantități microscopice în timpul unor procese biochimice complexe și oxigenizează proteinele, lipidele membranelor și chiar ADN-ul (datorită radicalilor peroxidici care se formează). Organismul nostru a învățat, în procesul evoluției, să lupte destul de eficient împotriva peroxidului. Face acest lucru prin intermediul enzimei superoxida dismutazei, care descompune compușii peroxidici în oxigen și peroxid de hidrogen, plus enzimele care transformă peroxidul în oxigen și apă, fără nicio problemă.
Enzimele sunt minunate în modelele tridimensionale
Am ascuns sub un spoiler. Îmi place să mă uit la ele, dar poate că altora nu le plac…
Apropo, tocmai datorită acțiunii catalazei, care se găsește în țesuturile corpului nostru, sângele «se fierbe» când se tratează rănile (despre răni va fi o observație separată mai jos).
Peroxidul de hidrogen are și o importantă «funcție de apărare» în interiorul nostru. Multe organisme vii au o organelă interesantă (structură necesară pentru funcționarea unei celule vii) numită . Aceste structuri sunt niște bule lipidice în interiorul cărora se află un nucleu cristalin, format din tuburi biologice "". În interiorul nucleului au loc diverse procese biochimice, rezultând că din oxigenul din aer și din compușii organici complexi de natură lipidică se formează… peroxid de hidrogen!
Dar cel mai interesant este pentru ce este folosit apoi acest peroxid. De exemplu, în celulele ficatului și rinichilor, H2O2 format este folosit pentru a distruge și neutraliza toxinele care ajung în sânge. Acetaldehida, care se formează în timpul metabolismului băuturilor alcoolice () — aceasta este, de asemenea, meritul micilor noastre muncitori neobosiți, peroxisomelor, și a «mamei» peroxidului de hidrogen.
Pentru a nu părea atât de roz cu peroxizii, brusc Amintesc de mecanismul de acțiune al radiației asupra țesutului viu. Moleculele țesuturilor biologice absoarb energia radiației și se ionizează, adică trec într-o stare care favorizează formarea de noi compuși (cel mai adesea complet inutili organismului). Cel mai frecvent și simplu, apa este supusă ionizării, având loc . În prezența oxigenului, sub influența radiației ionizante, apar diverse radicali liberi (OH- și altele) și compuși peroxizi (H2O2, în special).
Peroxizii formate intră activ în interacțiune cu compușii chimici ai organismului. Deși, dacă luăm ca exemplu anionul superoxid (O2-) care se formează uneori în procesul de radioliză, merită menționat că acest ion se formează și în condiții normale, într-un organism absolut sănătos, fără radicali liberi și sistemului nostru imunitar nu ar putea distruge infecțiile bacteriene. Adică, pur și simplu fără acești nu se poate — ei însoțesc reacțiile biogene de oxidație. Problema apare când devin prea mulți.
Exact pentru a combate „prea mulți” compuși peroxizi au fost inventate lucruri precum antioxidanții. Aceștia inhibă procesele de oxidare a substanțelor organice complexe cu formarea de radicali liberi peroxizi și astfel reduc nivelul .
Stresul oxidativ este procesul de deteriorare a celulei ca urmare a oxidării (= în organism există prea mulți radicali liberi)
Deși, în esență, aceste compuși nu aduc nimic nou, față de ceea ce există deja, adică „antioxidanții interni” — superoxid dismutaza și catalaza. În plus, utilizate incorect, antioxidanții sintetici nu doar că nu ajută, ci chiar agravează acest stres oxidativ.
O observație despre „peroxid și răni”. În ciuda faptului că peroxidul de hidrogen este un indispensabil al truselor de prim ajutor de acasă (și industriale), există date care sugerează că utilizarea H2O2 împiedică vindecarea rănilor și provoacă formarea de cicatrici, deoarece peroxidul Efectul pozitiv se obține doar la concentrații foarte scăzute (o soluție de 0,03%, adică trebuie diluată o soluție de 3% din farmacie de 100 de ori), și doar în cazul aplicării unice. Apropo, soluția de 0,5% „pregătită pentru coronavirus” de asemenea . Așadar, cum se spune, încredete, dar verifică.
Peroxidul de hidrogen în viața de zi cu zi și „împotriva coronavirusului”
Dacă peroxidul de hidrogen poate chiar transforma etanolul în ficat în acetaldehidă, ar fi ciudat să nu folosim aceste proprietăți antioxidante extraordinare în viața de zi cu zi. Ele sunt folosite în astfel de proporții:
Jumătate din tot peroxidul de hidrogen produs de industria chimică este folosit pentru albirea celulozei și a diferitelor tipuri de hârtie. Al doilea loc (20%) în cerere este ocupat de obținerea diferitelor agenți de albire pe bază de peroxizi anorganici (percarbonat de sodiu, perborat de sodiu etc.). Acești peroxizi (adesea în combinație cu pentru reducerea temperaturii de albire, deoarece peroksosolii nu funcționează la temperaturi sub 60 de grade) sunt folosiți în diverse „Persol” și altele de genul acesta (detalii pot fi văzute ). Apoi urmează, cu o mică distanță, albirea țesăturilor și fibrelor (15%) și purificarea apei (10%). Iar partea care rămâne se împarte în mod egal între lucruri pur chimice și utilizarea peroxidului de hidrogen în scopuri medicale. Mă voi opri mai detaliat asupra acestora, căci probabil pandemia coronavirusului va schimba cifrele din diagramă (dacă nu le-a schimbat deja).
Peroxidul de hidrogen este folosit activ pentru sterilizarea diferitelor suprafețe (inclusiv instrumentelor chirurgicale), iar recent și sub formă de vapori (așa-numitul — peroxid de hidrogen vaporos) pentru sterilizarea încăperilor. În imaginea de mai jos este un exemplu de astfel de generator de vapori de peroxid. O direcție foarte promițătoare, care deocamdată nu a ajuns în spitalele din țară...
În general, peroxidul de hidrogen demonstrează o eficiență înaltă în dezinfectarea unei game largi de viruși, bacterii, drojdii și spori bacterieni. Este important de menționat că, pentru microorganismele complexe, din cauza prezenței enzimelor care descompun peroxidul (așa-numitele peroxidaze, un exemplu fiind catalaza menționată anterior), poate apărea toleranță (~rezistență). Acest lucru este deosebit de caracteristic pentru soluțiile cu concentrații sub 1%. Dar împotriva celor de 3%, iar cu atât mai mult 6–10% nu poate rezista nimic, nici virus, nici spor bacterian.
În fapt, alături de alcoolul etilic și izopropilic și hipocloritul de sodiu, peroxidul de hidrogen se află pe lista "antisepticelor esențiale" pentru dezinfectarea suprafețelor împotriva COVID-19. Deși nu doar împotriva COVID-19. La începutul întregii vacanțe coronavirus, am folosit activ recomandările din pentru a alege antiseptice. Un tabel important pentru tânărul dezinfectolog
De la începutul epidemiei, în ceea ce privește concentrațiile eficiente, nu s-a schimbat prea mult. Dar s-au schimbat, de exemplu, formele în care poate fi utilizat peroxidul de hidrogen. Aici aș dori imediat să menționez documentul
Produse antimicrobiene înregistrate de EPA pentru utilizarea împotriva noului coronavirus SARS-CoV-2, cauza COVID-19 folosit deja Oxivir Wipes (sau analogul său Oxivir 1 Wipes ) de la Diversey Inc.Ingrediente active menționate sunt puține:
Peroxid de hidrogen 0,5%
Simplu și cu stil. Dar celor care doresc să reproduca această compoziție și să împătrundeți șervețelele umede personalizate, le spun că pe lângă peroxidul de hidrogen, soluția de impregnare mai conține:
Acid fosforic (stabilizator) 1–5%
Acid 2-hidroxi benzoic (acid salicilic) 0,1–1,5%
De ce toate aceste "impurități" va deveni clar când veți citi secțiunea despre stabilitate.
De ce toate aceste „impurități” devin clare atunci când ajungeți la secțiunea despre stabilitate.
Pe lângă conținut, aș dori de asemenea să reamintesc că se stipulează pentru Oxivir menționat. Nimic fundamental nou (în raport cu prima tabelă), dar mi-a plăcut spectrul virusurilor dezinfectate.
Ce virusuri poate înfrunta peroxidul?
Și nu aș fi eu, dacă nu aș reaminti din nou despre expunerea în timpul tratării. Ca și înainte (=ca de obicei) se recomandă să în timpul ștergerii cu șervețele umede, toate suprafețele dure, NEporoase să rămână vizibil umede timp de cel puțin 30 de secunde (sau mai bine o minută!) pentru a inactiva totul și toate (inclusiv acest COVID-19).
Peroxidul de hidrogen ca substanță chimică
Am abordat toate celelalte, acum a venit momentul să vorbim despre peroxidul de hidrogen, din perspectiva unui chimist. Din fericire, această întrebare (nu cum arată peroxizomul) îi interesează cel mai adesea pe utilizatorii neexperimentați care doresc să folosească H2O2 în scopurile lor. Să începem cu structura tridimensională (așa cum o văd eu):
Cum vede structura fetița Sasha, care se teme că peroxidul ar putea exploda (despre asta mai jos)
„coconditorul alergător văzut de jos”
Peroxidul pur este un lichid transparent (cu o nuanță ușor albastră pentru concentrații mari). Densitatea soluțiilor diluate este similară cu densitatea apei (1 g/cm3), cele concentrate mai dense (35% — 1,13 g/cm3… 70% — 1,29 g/cm3 etc.). Prin densitate (în prezența areometrelor) se poate determina suficient de precis concentrația soluției tale (informație din ).
Peroxidul de hidrogen tehnic autohton poate fi de trei mărci: A=concentrație 30–40%, B=50–52%, C=58–60%. Se întâlnește adesea denumirea de „perhidrol” (a existat chiar o expresie „blondă perhidrol”). Practic, este tot „marca A”, adică soluție de peroxid de hidrogen cu o concentrație de aproximativ 30%.
Remarcă despre decolorare. De vreme ce am menționat blondele, se poate observa că pentru a decolora părul în cadrul „opergidrolării” au fost utilizate soluții diluate de peroxid de hidrogen (2–10%) și amoniac. Acum, această practică este rar întâlnită. Totuși, se practică decolorarea dinților cu peroxid. Apropo, albirea pielii mâinilor după contactul cu peroxidul este de asemenea un fel de „opergidrolare”, cauzată de mii , adică, obstrucții ale capilarelor formate prin descompunerea peroxidului în bule de oxigen.
Peroxidul de hidrogen devine tehnic medical atunci când se adaugă apă dezalinizată la peroxidul cu o concentrație de 59-60%, diluând concentratul până la nivelul dorit (3% în spațiile autohtone, 6% în SUA).
Pe lângă densitate, un parametru important este nivelul pH-ului. Peroxidul de hidrogen este o acid slab. În imaginea de mai jos este arătată dependența pH-ului soluției de peroxid de hidrogen de concentrația masică:
Cu cât soluția este mai diluată, cu atât pH-ul său se apropie de pH-ul apei. pH-ul minim (=cel mai acid) corespunde concentrațiilor de 55-65% (marca B în clasificarea autohtonă).
Deși merită menționat cu regret că pH-ul nu poate fi folosit pentru evaluarea cantitativă a concentrației din mai multe motive. În primul rând, aproape tot peroxidul de hidrogen modern este obținut prin oxidarea antrachinonelor. În acest proces, se formează produse secundare acide care pot ajunge în peroxidul finit. Adică, pH-ul poate diferi de cel menționat în tabelul de mai sus în funcție de gradul de puritate al H2O2. Peroxidul ultra-pur (de exemplu, folosit pentru combustibilul rachetelor și despre care voi vorbi separat) nu conține impurități. În al doilea rând, în peroxidul de hidrogen de vânzare se adaugă adesea stabilizatori acizi (peroxidul este mai stabil la pH-uri scăzute), care vor „apăsa” citirile. Și în al treilea rând, stabilizatorii-chelați (pentru a lega impuritățile metalice, despre care voi detalia mai jos) pot fi, de asemenea, alcalini sau acizi și pot influența pH-ul soluției finale.
Cea mai bună metodă de determinare a concentrației este (). Metodologia este exact aceeași, doar că toate reactivii necesari pentru efectuarea testului sunt foarte ușor accesibili. Este necesar acid sulfuric concentrat (electrolit de acumulator) și permanganat de potasiu obișnuit. Așa cum spunea cândva B. Gates „640 kB de memorie vor fi suficiente pentru toți”, așa voi exclam și eu acum „Titrăm peroxidul de hidrogen ca toată lumea!” :). Deși intuiția îmi spune că, dacă cumpărăm peroxid de hidrogen din farmacie și nu-l păstrăm zeci de ani, concentrația nu va fluctua cu mai mult de ± 1%, totuși voi prezenta metoda de verificare, având în vedere că reactivii sunt accesibili și algoritmul este suficient de simplu.
Verificăm peroxidul de hidrogen vândut pentru impuritate
După cum este de la sine înțeles, vom verifica folosind titrarea. Metodologia permite determinarea destul de precisă a concentrațiilor de la 0,25 la 50%.
Algoritmul verificării este următorul:
1. Preparăm o soluție de 0,1N de permanganat de potasiu. Pentru aceasta, dizolvăm 3,3 grame de permanganat în 1 l de apă. Încălzim soluția până la punctul de fierbere și fierbem timp de 15 minute.
2. Luăm volumul necesar de peroxid de hidrogen investigat (în funcție de concentrația estimată, adică dacă aveți 3%, nu este logic să așteptați că brusc a devenit 50%):
Transferăm volumul selectat în o sticlă și îl cântărim pe o balanță (neuitând să apăsăm butonul Tare, pentru a nu contabiliza greutatea sticlei în sine)
3. Turnăm mostrele noastre într-un cilindru măsurat de 250 ml (sau o sticlă pentru copii cu marcaj de volum) și completăm până la marcajul („250”) cu apă distilată. Amestecăm.
4. Într-un flask conic de 500 ml (= „borcansă de jumătate de litru”), turnăm 250 ml de apă distilată, adăugăm 10 ml de acid sulfuric concentrat și 25 ml din soluția noastră din p.3
5. Picurăm câte o picătură (ideal dintr-o pipetă, pe care este aplicată marcajul de volum) soluția de 0,1N de permanganat în borcanul nostru de jumătate de litru din p.4. Am picurat — amestecat, am picurat — amestecat. Și continuăm așa până când soluția transparentă capătă o nuanță rozalie slabă. Ca rezultat al reacției, peroxidul se descompune cu formarea oxigenului și apei, iar manganul (VI) din permanganat se reduce la mangan (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 +2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. Calculăm concentrația peroxidului nostru: C H2O2 (mas.%) =[Volumul soluției de permanganat în ml*0,1*0,01701*1000]/[masa probei în grame, din p.2]
PROFIT!!!
Discuții libere despre stabilitatea depozitării
Peroxidul de hidrogen este considerat un compus instabil, predispus la descompunere spontană. Viteza de descompunere crește odată cu creșterea temperaturii, concentrației și pH-ului. Asta înseamnă că, în general, se aplică regula:
…soluțiile reci, diluate și acide demonstrează cea mai bună stabilitate…
Descompunerea este favorizată de: creșterea temperaturii (viteza crește de 2,2 ori pentru fiecare 10 grade Celsius, iar la o temperatură de aproximativ 150 de grade, concentrațiile se descompun chiar avalanșă, cu explozie), creșterea pH-ului (în special la pH > 6–8)
O notă despre sticlă: peroxidul poate fi stocat în sticle de sticlă doar dacă este acidificat, deoarece sticla are proprietatea de a crea un mediu alcalin la contactul cu apa pură, ceea ce va contribui la descompunerea accelerată.
Viteza de descompunere este influențată și de prezența impurităților (în special metale de tranziție, cum ar fi cuprul, manganul, fierul, argintul, platina) și de radiațiile ultraviolete. Cel mai adesea, cauza principală complexă este creșterea pH-ului și prezența impurităților. În medie, la condiții, peroxidul de hidrogen de 30% pierde aproximativ .
Pentru a elimina impuritățile, se utilizează filtrarea ultrafină (excluderea particulelor) sau chelatori (agenți de complexare) care leagă ionii metalici. Chelatori pot fi folosiți , coloidal sau pirofosfat de sodiu (25–250 mg/l), organofosfonate, nitrați (+regulatori de pH și inhibitori ai coroziunii), acid fosforic (+regulator de pH), silicat de sodiu (stabilizator).
Influența radiațiilor ultraviolete asupra vitezei de descompunere nu este atât de pronunțată ca în cazul pH-ului sau temperaturii, dar există (vezi imaginea):
Se observă că coeficientul de extincție moleculară crește pe măsură ce lungimea de undă a radiației ultraviolete scade.
Coeficientul de extincție molară este o caracteristică a cât de mult o substanță chimică absoarbe lumina la o anumită lungime de undă.
De altfel, acest proces de descompunere inițiat de fotoni se numește fotoliz:
Fotoliza (cunoscută și ca fotodisociere și fotodegradare) reprezintă o reacție chimică în care o substanță chimică (de natură anorganică sau organică) se descompune sub influența fotonilor după interacțiunea cu molecula țintă. Descompunerea poate fi provocată de orice foton cu o energie suficientă (mai mare decât energia de disociere a legăturii țintă). Un efect similar cu cel al radiației ultraviolete poate fi obținut și de razele X și razele γ.
Ce putem spune în general. Că peroxidul trebuie păstrat în recipiente opace, iar cel mai bine în sticle din sticlă brună, care blochează lumina excesivă (în ciuda faptului că „absorbția” nu este același lucru cu „se dezintegrează imediat”). Lângă aparatul cu raze X, nu trebuie să țineți sticla cu peroxid 🙂 Și de asemenea, de așa ceva (UR 203Ex (?):
… de la "“peroxidul (dar și de voi, cei atenți, dacă să fim sinceri) trebuie păstrat la distanță.
Este important ca, pe lângă opacitate, recipientul/sticla să fie din materiale „rezistente la peroxid”, cum ar fi oțelul inoxidabil sau sticla (plus unele tipuri de plastic și aliaje de aluminiu). O tabelă de orientare poate fi utilă (de asemenea, pentru medici care intenționează să-și dezinfecteze echipamentele):
Legenda tabelei este următoarea: A — compatibilitate excelentă, B — compatibilitate bună, efect nesemnificativ (microcorozie sau schimbarea culorii), C — compatibilitate slabă (nu este recomandată pentru utilizare pe termen lung, poate exista pierdere de rezistență etc.), D — compatibilitate inexistentă (=nu se poate utiliza). Semnul minus înseamnă „informații lipsă”. Indicii numerici: 1 — satisfăcător la 22° C, 2 — satisfăcător la 48° C, 3 — satisfăcător pentru utilizarea în garnituri și etanșări.
Reguli de siguranță în lucrul cu peroxidul de hidrogen
Celor care au citit până la acest punct, este probabil evident că peroxidul este un oxidant puternic, așa că trebuie să-l păstrați departe de substanțe inflamabile/combustibile și reducători. H2O2, atât în formă pură, cât și diluată, poate forma la contactul cu compușii organici. Având în vedere cele de mai sus, se poate scrie astfel
Peroxidul de hidrogen este incompatibil cu materialele inflamabile, orice lichide inflamabile și metale și sărurile acestora (în ordinea eficienței catalitice) — osmiu, paladiu, platină, iridiu, aur, argint, mangan, cobalt, cupru, plumb.
Vorbind despre catalizatorii metalici pentru descompunerea peroxidului, nu putem vorbi separat despre . Acesta nu este doar cel mai dens metal de pe Pământ, ci și cea mai bună armă din lume pentru descompunerea peroxidului de hidrogen.
Efectul accelerării descompunerii peroxidului de hidrogen pentru acest metal apare în cantități care nu pot fi detectate cu fiecare metodă analitică — pentru a descompune foarte eficient (de 3-5 ori comparativ cu peroxidul fără catalizator) peroxidul de hidrogen în oxigen și apă, este nevoie doar de 1 gram de osmiu la 1000 de tone de peroxid de hidrogen.
O remarcă despre „caracterul exploziv”: (între timp am vrut să scriu “eu-peroxid”, dar mi-a fost jenă). În cazul peroxidului de hidrogen, fetița sferică Sasha, care trebuie să lucreze cu acest peroxid, se teme cel mai adesea de explozie. Și, în principiu, temerile Alexandrei au un sens. Deoarece peroxidul poate exploda din două motive. În primul rând, că în recipientul etanș va avea loc o descompunere graduală a H2O2, cu eliberare și acumulare de oxigen. Presiunea din interiorul recipientului va crește, va crește și, în cele din urmă, BOOM! În al doilea rând, există probabilitatea ca, în contact cu anumite substanțe, peroxidul de hidrogen să formeze compuși peroxidici instabili, care se pot detona la impact, căldură etc. În celebra lucrare în cinci volume s-a spus atât de mult încât am decis să ascund asta sub un spoiler. Informațiile sunt aplicabile pentru peroxidul de hidrogen concentrat >= 30% și <50%:
Incompatibilitate absolută
explodează la contact cu: alcool+acid sulfamic, acetal+acid acetic+încălzire, acid acetic+N-heterocicluri (peste 50 °C), hidrocarburi aromatice+acid trifluoroacetic, acid azelaic+acid sulfamic (aproximativ 45 °C), tert-butanol+acid sulfamic, acizi carboxilici (acid formic, acid acetic, acid tartaric), difenildiselenid (peste 53 °C), 2-etoxyetanol+gel poliacrilamidic+toluol+încălzire, galium+acid clorhidric, sulfat de fier (II)+acid nitric+carboximetilceluloză, acid nitric + cetone (2-butanon, 3-pentanon, ciclopentanon, ciclohexanon), baze azotate (amoniac, hidratzină hidratată, dimetilhidrazină), compuși organici (glicerol, acid acetic, etanol, anilină, chinolină, celuloză, praf de cărbune), materiale organice + acid sulfamic (în special în spații restrânse), apă + organică cu oxigen (acetaldehidă, acid acetic, acetona, etanol, formaldehidă, acid formic, metanol, propanol, propanal), acetat de vinil, alcool+clorură de staniu, oxid de fosfor (V), fosfor, acid nitric, antimoniu, trisulfid de arsen, clor+hidroxid de potasiu+acid clorosulfonic, sulfid de cupru, sulfid de fier (II), acid formic+contaminanți organici, seleniu de hidrogen, di- și monoxid de plumb, sulfid de plumb (II), dioxid de mangan, oxid de mercur (I), disulfid de molibden, iodură de sodiu, oxid de mercur (II)+acid nitric, dietileter, etilat, tiouree+acid acetic
se aprinde la contactul cu: alcool furfurilic, metale sub formă de pudră (magneziu, zinc, fier, nichel), așchii de lemn
reacție violentă cu: izopropoxid de aluminiu+săruri de metale grele, cărbune de lemn, cărbune mineral, tetrahidroaluminat de litiu, metale alcaline, metanol+acid fosforic, compuși organici nesaturați, clorură de staniu (II), oxid de cobalt, oxid de fier, hidroxid de plumb, oxid de nichel
În principiu, dacă se respectă peroxidul concentrat și nu se combină cu substanțele menționate mai sus, se poate lucra confortabil timp de ani de zile fără teama de accidente. Dar, mai bine să fim precauți, așa că trecem ușor la echipamentele de protecție individuală.
Echipamente de protecție individuală și gestionarea consecințelor
Ideea scrierii acestui articol a apărut când am decis să fac o notiță în , care for safe handling of concentrated H2O2 solutions. Many readers have purchased canisters of пергидроль (in case "nothing is available at the pharmacy"/"we can't reach the pharmacy") and even managed to get chemical burns in the heat of the moment. Therefore, most of what is written below (and above) pertains mainly to solutions with a concentration above 6%. The higher the concentration, the more relevant the need for personal protective equipment (PPE).
For safe work, the only personal protective equipment needed are gloves made of polyvinyl chloride/butyl rubber, polyethylene, polyester, and other plastics to protect the skin, as well as goggles or transparent polymer face shields for eye safety. If aerosols are formed, add a respirator with anti-aerosol protection (or better a charcoal ABEK filter cartridge with P3 protection). When working with weak solutions (up to 6%), gloves are sufficient.
I will elaborate on the "damaging effects". Hydrogen peroxide is a moderately hazardous substance that causes chemical burns upon contact with skin and eyes. It is harmful if inhaled or ingested. See the image from the SDS ("Oxidizer" - "Corrosive" - "Irritant"):
Without beating around the bush, I will state immediately what to do if hydrogen peroxide with a concentration of >6% comes into contact with some spherical individual without personal protective equipment.
Upon contact with the skin — wipe with a dry cloth, or a cotton ball soaked in alcohol. Then rinse the affected skin under a generous stream of water for 10 minutes.
Upon contact with the eyes — immediately rinse the wide-open eyes as well as under the eyelids with a gentle stream of water (or 2% solution of drinking soda) for at least 15 minutes. Consult an ophthalmologist.
In case of ingestion — drink plenty of water (=simple water by the liters), activated charcoal (1 tablet per 10 kg of body weight), saline laxative (magnesium sulfate). Do not induce vomiting (=stomach washing ONLY by a doctor, using a probe, no "two fingers in the mouth"). Do not give anything orally to an unconscious person.
In general ingestion is particularly dangerous, deoarece în timpul descompunerii în stomac se formează o cantitate mare de gaz (de 10 ori mai mult decât volumul unei soluții de 3%), ceea ce duce la balonare și comprimarea organelor interne. De aceea este necesar cărbunele activ…
Dacă tratamentul consecințelor pentru organism este mai mult sau mai puțin clar, merită să spunem câteva cuvinte și despre eliminarea peroxidului de hidrogen în exces / vechi / vărsat din neatenție.
… eliminarea peroxidului de hidrogen se face fie a) diluându-l cu apă și drenându-l în canalizare, fie b) descompunându-l cu ajutorul catalizatorilor (pirosulfitul de sodiu etc.), fie c) descompunându-l prin încălzire (inclusiv prin fierbere)
Cum arată toate acestea, de exemplu. De exemplu, într-un laborator, am vărsat din neatenție un litru de peroxid de hidrogen de 30%. Nu șterg nimic, ci acopăr lichidul cu un amestec în cantități egale (1:1:1) + nisip + (= "umplutură bentonit pentru litieră"). Apoi, stropesc acest amestec cu apă până la formarea unei paste, iar pasta o colectez cu o lopată într-un recipient și o transfer în oală cu apă (umplută până la două treimi). Și în oala cu apă adaug treptat o soluție de pirosulfat de sodiu cu un excedent de 20%. Pentru a neutraliza totul prin reacția:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Dacă respectăm condițiile sarcinii (un litru de soluție de 30%), atunci se obține că pentru neutralizare sunt necesari 838 de grame de pirosulfat (cu excedent ieșind un kilogram de sare). Solubilitatea acestei substanțe în apă este ~ 650 g / l, adică aproximativ o jumătate de litru de soluție concentrată va fi necesară. Morala este că fie nu vă vărsăți perhidrolul pe podea, fie îl diluați mai mult, altfel nu veți avea suficiente neutralizatoare 🙂
Căutând posibile înlocuiri pentru pirosulfat, Căpitanul Evident recomandă utilizarea acelorași reagenți care, în reacția cu peroxidul de hidrogen, nu produc volume mari de gaz. Acesta poate fi, de exemplu, sulfatul de fier (II). Se vinde în magazinele de bricolaj și chiar în R.B. Pentru neutralizarea H2O2 este necesar un lichid acidulat cu acid sulfuric:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Se poate folosi și iodură de potasiu (de asemenea, acidulată cu acid sulfuric):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Reamintesc că toate raționamentele se bazează pe enunțul problemei (30% soluție), dacă ai diluat peroxidul cu concentrații mai scăzute (3-7%), se poate folosi și permanganatul de potasiu acidulat cu acid sulfuric. Chiar dacă oxigenul se degajă acolo, datorită concentrațiilor mici, nu va putea să "facă mare lucru" chiar dacă și-ar dori.
Despre gândac
Dar eu nu l-am uitat pe el, dragul meu. Va fi ca recompensă pentru cei care au citit o dată în plus longread. Nu știu dacă acum 30 de ani respectatul Alexey JetHackers Stăcenko aka se gândea la rucsacul lui reactiv, dar eu aveam cu siguranță astfel de gânduri. Mai ales când pe caseta VHS era nevoie să vizionez (sau chiar să revăd) povestea luminoasă a filmului Disney "" (în original Rocketeer).
Legătura aici este următoarea. Așa cum am scris anterior, peroxidul de hidrogen de înaltă concentrație (gen marca autohtonă B) cu un grad înalt de puritate (notă - așa-numitul peroxid de testare înaltă sau ) poate fi folosit ca și combustibil în rachete (și torpile). De asemenea, poate fi folosit atât ca oxidant în motoare bicomponente (de exemplu, ca înlocuitor pentru oxigenul lichid), cât și sub formă de așa-numitul mon combustibil. În acest din urmă caz, H2O2 este pompat în "camera de ardere", unde se descompune pe un catalizator metalic (orice metal menționat anterior în articol, de exemplu, argint sau platină) și sub presiune, sub formă de vapor cu o temperatură de aproximativ 600 °C, iese din duza, creând tracțiune.
Cel mai interesant este că un dispozitiv intern similar ("camera de ardere", duze etc.) are în interiorul corpului său un mic gândac din subfamilia carabidelor. se numește oficial, dar mie mi se pare că dispozitivul său intern (=imaginea din începutul articolului) îmi amintește de aparatul din filmul menționat mai sus din 1991 🙂
Gândacul bombardier este numit așa deoarece este capabil să tragă mai mult sau mai puțin țintit din saxele din partea din spate a abdomenului un lichid clocotit cu un miros neplăcut.
Temperatura de evacuare poate ajunge la 100 de grade Celsius, iar viteza de evacuare este de 10 m/s. O lovitură durează între 8 și 17 ms și constă din 4–9 impulsuri care urmează unul după altul. Ca să nu fie nevoie să derulezi înapoi, voi repeta aici imaginea (pare a fi preluată din revista din „articolul cu același nume”).
Gândacul produce în interiorul său două „componente de combustibil pentru rachetă” (adică, nu este chiar „monocombustibil”). Un agent reducător puternic — (folosit anterior ca developing în fotografie). Și un agent oxidant puternic — peroxid de hidrogen. În fața unei amenințări, gândacul își contractează mușchii care împing cele două reactanți prin tuburile cu clapetă în camera de amestec, care conține apă și un amestec de enzime (peroxidaze) care descompun peroxidul. În combinație, reactanții generează o reacție exotermică violentă, lichidul fierbe și se transformă în gaz (= „anihilare”). În general, gândacul își scaldă potențialul dușman cu un jet de apă clocotită (dar pentru o primă propulsie cosmică este clar insuficient). Dar… Reguli de siguranță în lucrul cu peroxidul de hidrogenCel puțin, gândacul poate fi considerat o ilustrație pentru secțiunea
. Morala este următoarea:
%USERNAME%, nu fi ca gândacul bombardier, nu amesteca peroxidul cu agentul reducător fără a înțelege! 🙂Adăugire despre : „Se pare că gândacul bombardier de pe Pământ a devenit prototipul gândacului plasmei din «Călărețul stelelor». Exact el are suficient impuls (nu propulsie!) pentru a atinge viteza cosmică inițială, mecanismul s-a dezvoltat în timp ce a evoluat și a fost folosit pentru a lansa spori pe orbită în scopul extinderii arealului, și a fost, de asemenea, util ca armă împotriva crucișătoarelor greoaie ale inamicului”
Ei bine, am povestit despre gândac și am clarificat subiectul peroxidului. Ne oprim aici deocamdată.
Important! Tot restul (inclusiv discuția notelor, proiecte intermediare și absolut toate publicațiile mele) — pot fi găsite pe canalul de Telegram . Abonați-vă și urmăriți anunțurile.
Următorul în așteptare pentru analiză — dicoizociuranat de sodiu și „tablete de clor”.
Mulțumiri: autorul își exprimă recunoștința profundă tuturor participanților activi din comunitatea LAB-66 — oamenilor care susțin activ financiar „colțul nostru științifico-tehnic” (= canalul de Telegram), chatul nostru (și experții din acesta care oferă suport tehnic 24/7!!!), și autorului în sine. Mulțumim pentru toate acestea, oameni buni de la !
„catalizatorul osmic” pentru creșterea și dezvoltarea comunității menționate mai sus: ===>
1. MasterCard 5536 0800 1174 5555
2. Yandex Money
3. WebMoney 650377296748
4. Crypto BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Devino
Surse utilizate
Shandala M.G. Probleme actuale în dezinfectologie. Lecții selectate. — M.: Medicina, 2009. 112 p.
Lewis, R.J. Sr. Proprietățile periculoase ale materialelor industriale Sax. Ediția a 12-a. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., p. V4: 2434
Haynes, W.M. Manualul CRC de chimie și fizică. Ediția 95. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, p. 4-67
W.T. Hess «Peroxidul de hidrogen». Enciclopedia Kirk-Othmer de tehnologie chimică. 13 (ediția a 4-a). New York: Wiley. (1995). pp. 961–995.
C. W. Jones, J. H. Clark. Aplicațiile peroxidului de hidrogen și ale derivatelor acestuia. Royal Society of Chemistry, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Aplicațiile catalizatorilor din metale de tranziție în decolorarea textililor și pulpei de lemn. Angewandte Chemie International Edition. 45 (2): 206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. Gândacul bombardier și explozia sa chimică. Angewandte Chemie. 73: 1–7. (1961).
Jones, Craig W. Aplicațiile peroxidului de hidrogen și ale derivatele acestuia. Royal Society of Chemistry (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Peroxidul de hidrogen. Enciclopedia Ullmann de chimie industrială. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., ed. Manualul de dezinfectanți și antiseptice. New York: M. Dekker. p. 161. (1996).
Rutala, W. A.; Weber, D. J. Dezinfectarea și sterilizarea în unitățile de sănătate: Ce trebuie să știe clinicienii. Clinical Infectious Diseases. 39 (5): 702–709. (2004).
Block, Seymour S., ed. Capitolul 9: Compusii peroxidului. Dezinfectare, sterilizare și conservare (ediția a 5-a). Philadelphia: Lea & Febiger. pp. 185–204. (2000).
O’Neil, M.J. Indexul Merck — O enciclopedie a substanțelor chimice, medicamentelor și biologicelor. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry, 2013., p. 889
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Dicționar chimic condensat Hawley, ediția a 16-a. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Sittig, M. Manualul substanțelor chimice toxice și periculoase și al carcinogenilor, 1985. Ediția a 2-a. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985., p. 510
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Dicționar chimic condensat Hawley, ediția a 16-a. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., p. 735
Colectivul principal de materiale oficiale privind dezinfectarea, sterilizarea, dezinsecția, deratizarea: În 5 volume / Centrul informativ-publicației a Komsanepidnadzor-ului din Federația Rusă, Institutul de toxicologie profilactică și dezinfectare; Sub direcția lui M.G. Shandala. — M.: TOOO „Rarog'”, 1994
Și aproape am uitat, un avertisment pentru colegii inconștienți 🙂
Declinarea: toate informațiile prezentate în articol sunt furnizate exclusiv în scop informativ și nu constituie un îndemn direct la acțiune. Toate manipulările cu reactivi chimici și echipamentele se efectuează pe propria răspundere. Autorul nu își asumă nicio responsabilitate pentru utilizarea neglijentă a soluțiilor agresive, pentru ignoranță, lipsa cunoștințelor de bază sau alte situații similare. Dacă nu te simți suficient de încrezător să înțelegi ceea ce este scris, cere ajutorul unei rude / prietene / cunoscut care are formare de specialitate. Și asigură-te că folosești EPI respectând cu strictețe tehnica de siguranță.
Sursa: habr.com
