Téma tejto poznámky sa pripravovalo už dávno. A aj keď na žiadosť čitateľov kanála , chcel som len napísať o bezpečnej práci s peroxidom vodíka, ale nakoniec, z nejasných (áno, naozaj!) dôvodov, vznikol opäť dlhý text. Zmes popsci, raketového paliva, „koronavírusnej dezinfekcie“ a permanganátometrického titrovania. Ako správne uchovávať peroxid vodíka, aké použiť ochranné prostriedky pri práci a ako sa zachrániť pri otrave – hľadáme pod katom.
p.s. chrobák na obrázku sa naozaj nazýva “bombardér”. A aj tam sa niekde schoval medzi chemikáliami 🙂
„deťom peroxidu“ sa venuje…
Nášmu bratovi veľmi prirástol k srdcu peroxid vodíka, ó, ako veľmi. Myslím na to zakaždým, keď sa stretávam s otázkou ako „fľašu s peroxidom vodíka nafúklo. čo robiť?“ Mimochodom, stretávam sa s tým pomerne často 🙂
Nie je prekvapujúce, že na post-sovietskych priestoroch je peroxid vodíka (3% roztok) jedným z obľúbených „ľudových“ antiseptík. A na ranu naliať, a vodu dezinfikovať, a koronavírus takto ničiť (od nedávna). Ale napriek zdánlivej jednoduchosti a dostupnosti, tento reagenci je dosť nejednoznačný, o čom budem ďalej hovoriť.
Prejdime sa po biologických „vrchoch“…
Teraz je všetko moderné s predponou eko-: ekologické produkty, ekologické šampóny, ekologické veci. Ako som pochopil, ľudia chcú týmito prídavnými menami odlišovať biogénne veci (t.j. vyskytujúce sa v živých organizmoch od začiatku) od vecí čisto syntetických („tvrdá chémia“). Preto na začiatku malé úvodné slovo, ktoré by malo zdôrazniť ekologickosť peroxidu vodíka a pridať mu dôveru medzi ľuďmi 🙂
Takže, čo vlastne je peroxid vodíka. Je to najjednoduchšie peroxidové spojenie, ktoré má vo svojej štruktúre hneď dva atómy kyslíka (sú spojené väzbou -O-O-). Tam, kde je takýto spôsob spojenia, tam máte aj nestabilitu, tam je aj atómový kyslík, a silné oxidačné vlastnosti, a všetko, všetko, všetko. Ale napriek prísnosti atómového kyslíka, peroxid vodíka sa nachádza v mnohých živých organizmoch, vrátane človeka. Vytvára sa v mikro množstvách počas priebehu zložitých biochemických procesov a oxiduje proteíny, membránové lipidy a dokonca DNA (vďaka vznikajúcim peroxidovým radikálom). Náš organizmus sa počas evolúcie naučil efektívne bojovať s peroxidom. Robí to pomocou enzýmu nadperoxidázy, ktorý peroxidové zlúčeniny rozkladá na kyslík a peroxid vodíka, plus enzým , ktorý peroxid na raz-dva premení na kyslík a vodu.
Enzýmy sú skvelé v trojmerných modeloch
Schoval som pod spoiler. Rád na nich pozerám, ale možno niekomu sa to páčiť nebude…
Mimochodom, práve vďaka pôsobeniu katalázy, ktorá je prítomná v tkanivách nášho organizmu, "vriaca" krv pri ošetrovaní rán (o ranách nižšie bude samostatná poznámka).
Má peroxid vodíka v nás aj dôležitú "ochrannú funkciu". U mnohých živých organizmov sa nachádza taká zaujímavá organela (štruktúra potrebná na fungovanie živej bunky) ako . Tieto štruktúry predstavujú lipidové bubliny, vo vnútri ktorých sa nachádza kryštalické jadro, pozostávajúce z biologických trubicových "". Vo vnútri jadra prebiehajú rôzne biochemické procesy, v dôsledku ktorých z kyslíka vzduchu a zložitých organických zlúčenín lipidovej povahy vzniká….peroxid vodíka!
Ale tu je najzaujímavejšie, na čo sa potom tento peroxid používa. Napríklad v bunkách pečene a obličiek sa vytvárajúca H2O2 ide na to, aby ničila a neutralizovala toxíny prichádzajúce do krvi. Acetaldehyd, ktorý vzniká pri metabolizme alkoholických nápojov () — to je tiež zásluha našich malých neúnavných pracovníkov peroxizómy a "matky" peroxidu vodíka.
Aby to všetko nevyzeralo tak ružovo s peroxidmi, nečakane pripomínam mechanizmus účinku radiácie na živú tkaninu. Molekuly biologických tkanív absorbujú energiu žiarenia a ionizujú sa, t.j. prechádzajú do stavu, ktorý podporuje vznik nových spojení (často úplne zbytočných v rámci organizmu). Najčastejšie a najjednoduchšie sa ionizácii podrobuje voda, dochádza k jej . V prítomnosti kyslíka pod vplyvom ionizujúceho žiarenia vznikajú rôzne voľné radikály (OH- a im podobné) a peroxidové zlúčeniny (H2O2 konkrétne).
Sk形成ajúce peroxidy aktívne reagujú s chemickými zlúčeninami organizmu. Hoci ak vezmeme ako príklad niekedy vznikajúci v procese radiolýzy nadperoxidový anión (O2-), treba povedať, že tento ión sa tvorí aj za normálnych podmienok, v absolútne zdravom organizme, bez voľných radikálov a nášho imunitného systému by nemohli ničiť bakteriálne infekcie. T.j. úplne bez týchto to nemožno — sprevádzajú biogénne reakcie oxidácie. Problém nastáva, keď ich je príliš veľa.
Práve na boj proti "príliš veľa" peroxidovým zlúčeninám vymyslel človek také veci, ako sú antioxidanty. Tieto inhibujú procesy oxidácie zložitej organiky so vznikom peroxidových a podobných voľných radikálov a tým znižujú úroveň .
Oxidačný stres je proces poškodenia bunky v dôsledku oxidácie (= v organizme je príliš veľa voľných radikálov)
Hoci v podstate, nič nové tieto zlúčeniny nedávajú, k tomu, čo už existuje, t.j. "vnútorným antioxidantom" — nadperoxidázy a katalázy. A vo všeobecnosti, pri nesprávnom použití syntetické antioxidanty nielenže nepomáhajú, ale tento oxidačný stres ešte aj zosilňujú.
Poznámka o "per oxide a ranách". Napriek tomu, že peroxid vodíka je stálym návštevníkom domácich (a výrobných) lekárničiek, existujú údaje naznačujúce, že použitie H2O2 bráni hojeniu rany a spôsobuje vznik jaziev, pretože peroxid Pozitívny efekt prinášajú len veľmi nízke koncentrácie (0,03% roztok, to znamená, že 3% liečivý roztok treba jednoducho riediť 100-krát), a to len pri jednorázovom použití. Mimochodom, „koronavírus ready“ 0,5% roztok tiež . Takže, ako sa hovorí, dôveruj, ale preveruj.
Peroxid vodíka v domácnosti a „proti koronavírusu“
Ak dokáže peroxid vodíka dokonca etanol v pečeni premeniť na acetaldehyd, bolo by divné nevyužiť jeho úžasné oxidačné vlastnosti v každodennom živote. A používajú sa práve v takýchto proporciách:
Polovica všetkého peroxidu vodíka vyrobeného chemickým priemyslom sa používa na bielenie celulózy a rôznych druhov papiera. Druhé miesto (20%) v dopyte zaberá výroba rôznych bielidiel na báze anorganických peroxidov (perkarbonát sodný, perborát sodný atď.). Tieto peroxidy (často v kombinácii s na zníženie teploty bielenia, pretože peroxosoli nefungujú pri teplotách nižších ako 60 stupňov) sa používajú v rôznych „Persol“ a podobne (podrobnosti možno vidieť ). Následne s malým odstupom nasleduje bielenie textílií a vlákien (15%) a čistenie vody (10%). A nakoniec zvyšná časť sa rovnomerne delí medzi čisto chemické veci a využitie peroxidu vodíka na medicínske účely. Na posledné sa zastavím podrobnejšie, pretože pandémia koronavírusu pravdepodobne zmení čísla na diagrame (ak už nezmenila).
Peroxid vodíka sa aktívne používa na sterilizáciu rôznych povrchov (vrátane chirurgických nástrojov) a v poslednom čase aj vo forme pary (tzv. — vaporized hydrogen peroxide) na sterilizáciu priestorov. Na obrázku nižšie je príklad takého generátora pary peroxidu. Veľmi sľubná oblasť, ktorá sa zatiaľ nedostala do domácich nemocníc...
Celkovo peroxid vykazuje vysokú účinnosť dezinfekcie pre široké spektrum vírusov, baktérií, kvasiniek a bakteriálnych spôr. Je potrebné poznamenať, že pre složité mikroorganizmy, kvôli prítomnosti enzýmov, ktoré rozkladajú peroxid (tzv. peroxidasami, medzi ktorými je aj vyššie uvedená kataláza), môže byť pozorovaná tolerancia (~odolnosť). Osobitne to platí pre roztoky s koncentráciou pod 1 %. Avšak proti 3 %, nehovoriac o 6–10 %, nič nevydrží, ani vírus, ani bakteriálna spóra.
Fakticky, popri etylovom a izopropylovom alkohole a hypochlorite sodnom, peroxid vodíka patrí do zoznamu „životne dôležitých“ núdzových antiseptík na dezinfekciu povrchov proti COVID-19. Hoci nielen proti COVID-19. Na začiatku celej koronavírusovej situácie sme s čitateľmi aktívne využívali odporúčania pri výbere antiseptík z . Odporúčania sú aplikovateľné na koronavírusy všeobecne, no aj COVID-19 konkrétne. Takže odporúčam článok stiahnuť a vytlačiť (pre zaujímajúcich sa o túto tému).
Dôležitá tabuľka pre mladého dezinfektologu
Počas času, ktorý uplynul od začiatku epidémie, sa oproti tomu, čo fungovalo, príliš veľa nezmenilo. Na druhú stranu sa zmenilo napríklad to, pokiaľ ide o formy, v ktorých môže byť peroxid vodíka využívaný. Tu by som rád spomenul dokument s informáciami o odporúčaných dezinfekčných prostriedkoch. V tomto zozname ma tradične zaujali obrúsky (tradične, pretože dezinfekčné obrúsky sú moje obľúbené, hypochloritové som , a som s nimi spokojný na 100 %). V tomto prípade ma zaujal taký americký produkt ako Oxivir Wipes alebo jeho ekvivalent Oxivir 1 Wipes) od spoločnosti Diversey Inc.
V aktívnych zložkách je uvedené len málo:
Hydrogen Peroxide 0.5%
Jednoduché a vkusné. Ale tým, ktorí sa chcú pokúsiť zopakovať taký recept a navlhčiť svoje vlastné mokré obrúsky, poviem, že okrem peroxidu vodíka v nasýtenom roztoku sú prítomné aj:
Phosphoric acid (fosforová kyselina — stabilizátor) 1–5%
2-Hydroxybenzoic Acid (kyselina salicylová) 0,1–1,5%
Prečo sú všetky tieto „nečistoty“ jasné až po prečítaní sekcie o stabilite.
Okrem zloženia by som rád pripomenul, že hovorí o spomínaných Oxivir. Nič principiálne nové (v porovnaní s prvou tabuľkou), ale páči sa mi rozsah dezinfikovaných vírusov.
Aké víry môže peroxid poraziť
A nebol by som sebou, keby som ešte raz nepripomenul expozíciu pri spracovaní. Ako vždy sa odporúča, aby pri utieraní vlhkými utierkami všetky tvrdé, NEporézne povrchy zostávali vizuálne vlhké po dobu aspoň 30 sekúnd (a lepšie minútu!) na deaktiváciu všetkého a každého (a aj tohto vášho COVID-19).
Peroxid vodíka ako chemikália
Okolo a okolo sme prešli, teraz je čas napísať o peroxide vodíka z pohľadu chemika. Našťastie práve táto otázka (nie to, ako vyzerá peroxizóma) najčastejšie zaujíma neškoleného používateľa, ktorý sa rozhodol použiť H2O2 na svoje účely. Začneme s trojrozmernou štruktúrou (ako ju vidím ja):
Ako štruktúru vidí dievča Saša, ktoré sa bojí, že peroxid môže explodovať (o tom nižšie)
„bežiaci kohútik zospodu“
Čistý peroxid je priehľadná (s modravým odtieňom pre vysoké koncentrácie) kvapalina. Hustota riedených roztokov je blízka hustote vody (1 g/cm3), koncentrované sú hustejšie (35% — 1,13 g/cm3... 70% — 1,29 g/cm3 atď.). Podľa hustoty (pri prítomnosti areometrov) je možné dosť presne určiť koncentráciu vášho roztoku (informácie z ).
Domácí technický peroxid vodíka môže mať tri značky: A=koncentrácia 30–40%, B=50–52%, C=58–60%. Často sa stretávame s takým názvom ako „perhydrol“ (kedysi sa dokonca hovorilo „perhydrolová blondínka“). V podstate ide o tú istú „značku A“, t.j. roztok peroxidu vodíka s koncentráciou okolo 30%.
Poznámka o bielení. Keď sme už spomenuli blondínky, môžeme si poznamenať, že ako bieliaci prostriedok na „operhydrolovanie“ vlasov sa používal zriedený peroxid vodíka (2–10%) a amoniak. Teraz sa to už zriedka praktizuje. Zato sa stretávame s bielením zubov peroxidom. Mimochodom, bielenie pokožky rúk po kontakte s peroxidom je tiež akési „operhydrolovanie“, spôsobené tisíckami , t.j. ucpávok kapilárov vytvorených pri rozklade peroxidu bublinami kyslíka.
Medicínsky technický peroxid sa stáva, keď sa k peroxidu s koncentráciou 59–60 % pridáva deionizovaná voda, čím sa koncentrát zriedi na požadovanú úroveň (3 % na domácich trhoch, 6 % v USA).
Okrem hustoty je dôležitým parametrom aj úroveň pH. Peroxid vodíka je slabá kyselina. Na obrázku nižšie je znázornená závislosť pH roztoku peroxidu vodíka od hmotnostnej koncentrácie:
Čím viac zriedený roztok, tým bližšie je jeho pH k pH vody. Minimálne pH (=najsilnejšia kyselina) je pri koncentráciách 55–65 % (značka B podľa domácej klasifikácie).
Hoci tu s ťažkým srdcom treba poznamenať, že pH sa nemôže použiť na kvantitatívne hodnotenie koncentrácie z niekoľkých dôvodov. Po prvé, takmer celý súčasný peroxid sa získava oxidáciou antrachinónov. V tomto procese vznikajú kyslé vedľajšie produkty, ktoré môžu preniknúť do hotového peroxidu. T.j. pH sa môže líšiť od toho, ktoré je uvedené v tabuľke vyššie v závislosti od stupňa čistoty H2O2. Superčistý peroxid (napríklad ten, ktorý sa používa na raketové palivo a o ktorom ešte poviem osobitne) neobsahuje žiadne nečistoty. Po druhé, do predávaného peroxidu vodíka sa často pridávajú kyslé stabilizátory (peroxid je stabilnejší pri nízkych pH), ktoré budú „mazat“ údaje. No a po tretie, stabilizátory-chelaty (na viazanie kovových nečistôt, o ktorých sa nižšie podrobnejšie dozviete) môžu byť tiež alkalické alebo kyslé a ovplyvniť pH konečného roztoku.
Najlepší spôsob, ako určiť koncentráciu — (). Metóda je úplne rovnaká, len všetky potrebné reaktívy na vykonanie testu sú veľmi ľahko dostupné. Potrebujeme koncentrovanú kyselinu sírovú (akumulátorový elektrolyt) a bežný manganistan. Ako kedysi kričal B. Gates „640 kB pamäte bude stačiť pre každého!“, teraz tiež poviem „Titráciou peroxidu môžu každý!“ :). Napriek tomu, že mi intuícia naznačuje, že ak si kúpite peroxid vodíka v lekárni a nebudete ho uchovávať celé desaťročia, tak kolísanie koncentrácie pravdepodobne nepresiahne ± 1%, predsa len zverejním metodológiu kontroly, keďže reaktívy sú dostupné a algoritmus je dostatočne jednoduchý.
Kontrolujeme predávaný peroxid vodíka na falšovanie
Ako nie je ťažké uhádnuť, na kontrolu použijeme titráciu. Metóda umožňuje dosť presne určovať koncentrácie od 0,25 do 50%.
Algoritmus kontroly je nasledujúci:
1. Pripravíme 0,1N roztok permanganátu draselného. Na to rozpustíme 3,3 gramu manganistanu v 1 l vody. Roztok zahrejeme do varu a varíme 15 minút.
2. Odoberáme požadovaný objem skúmaného peroxidu (v závislosti od predpokladanej koncentrácie, t.j. ak máte 3%, očakávať, že tam zrazu bude 50% — je hlúpe):
Prenášame odobraný objem do fľašky a vážime na váhach (nezabudnite stlačiť tlačidlo Tara, aby ste nezohľadňovali hmotnosť samotnej fľaše)
3. Preliaty vzor prenášame do odmernej nádobky na 250 ml (alebo detskej fľašky s označením objemu) a doplníme do značky (“250”) destilovanou vodou. Premiešame.
4. Do kónickej fľaše na 500 ml (= „pol litrová banka“) nalievame 250 ml destilovanej vody, pridáme 10 ml koncentrovanej kyseliny sírovej a 25 ml nášho roztoku z bodu 3
5. Kvapkáme po kvapkách (najlepšie z pipety, na ktorej je značka objemu) roztok 0,1N manganistanu do našej pol litrovej banky z bodu 4. Kvapli sme — premiešali, kvapli sme — premiešali. A tak pokračujeme, kým sa číry roztok nezíska jemne ružový odtieň. V dôsledku reakcie sa peroxid rozkladá na kyslík a vodu, a mangan (VI) v manganistane sa redukuje na mangan (II).
5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
6. Vypočítame koncentráciu nášho peroxidu: C H2O2 (hmot.%) = [Objem roztoku manganistanu v ml * 0,1 * 0,01701 * 1000] / [hmotnosť vzorky v gramoch, z bodu 2]
PROFIT!!!
Voľné úvahy na tému stability pri skladovaní
Peroxid vodíka je považovaný za nestabilné zlúčenie, ktoré má tendenciu k samovoľnému rozkladu. Rýchlosť rozkladu sa zvyšuje so zvyšovaním teploty, koncentrácie a pH. T.j. vo všeobecnosti platí pravidlo:
…chladné, zriedené, kyslé roztoky vykazujú najlepšiu stabilitu…
Rozkladu prispievajú: zvyšovanie teploty (zvýšenie rýchlosti o 2,2 krát na každých 10 stupňov Celzia, a pri teplote okolo 150 stupňov sa koncentráty vôbec lavínovo rozkladajú s výbuchom), zvýšenie pH (najmä pri pH> 6–8)
Poznámka o skle: skladovať v sklenených fľašiach je možné iba okyslený peroxid vodíka, pretože sklo má vlastnosť pri kontakte s čistou vodou vytvárať alkalické prostredie, čo teda prispeje k urýchlenému rozkladu.
Na rýchlosť rozkladu vplýva aj prítomnosť nečistôt (najmä prechodných kovov, ako sú meď, mangán, železo, striebro, platina), vystavenie ultrafialovému žiareniu. Najčastejšie je hlavnou komplexnou príčinou rast pH a prítomnosť nečistôt. V priemere, pri podmienkach 30% peroxid vodíka stráca asi .
Na odstránenie nečistôt sa používajú ultratenké filtrácie (vylúčenie častíc) alebo cheláty (komplexotvorné látky), ktoré viažu ióny kovov. Ako cheláty môžu byť použité , kolloidný alebo pyrofosfát sodný (25–250 mg/l), organofosfonáty, nitráty (+regulátory pH a inhibítory korózie), kyselinu fosforečnú (+regulátor pH), silikát sodný (stabilizátor).
Vplyv ultrafialového žiarenia na rýchlosť rozkladu nie je tak výrazný ako pre pH alebo teplotu, ale tiež sa prejavuje (pozri obrázok):
Je vidieť, že koeficient molekulárnej extinkcie rastie so zmenšovaním vlnovej dĺžky ultrafialového žiarenia.
Koeficient molárnej extinkcie je charakteristikou toho, ako silno chemická látka pohlcuje svetlo pri určitej vlnovej dĺžke.
Mimochodom, tento proces rozkladu, iniciovaný fotónmi, sa nazýva fotolýza:
Fotolýza (tiež fotodisociácia a fotodegradácia) je chemická reakcia, pri ktorej sa chemická látka (anorganická alebo organická) rozkladá na základe interakcie s fotónmi. Rozklad môže iniciovať akýkoľvek fotón s dostatočnou energiou (vyššou než energia disociácie cieľovej väzby). Efekt podobný ultrafialovému žiareniu môžu spôsobiť takisto röntgenové lúče a γ-lúče.
Všeobecne sa dá povedať, že peroxid by sa mal uchovávať v nepriehľadných nádobách, a najlepšie vôbec v fľašiach z hnedého skla, ktoré blokujú nadbytočné svetlo (aj keď „absorbuje“ != „ihneď sa rozkladá“). Vedľa röntgenového prístroja by fľaštička peroxidu nemala byť 🙂 A od takýchto (UR 203Ex (?))
… od "“ peroxid (a vlastne aj seba, ak už sme na rovinu) by ste mali držať ďalej.
Dôležité je, že okrem nepriehľadnosti, nádoba/fľaša by mala byť vyrobená z „peroxidom odolných“ materiálov, ako sú nerezová oceľ alebo sklo (no + niektoré plasty a hliníkové zliatiny). Pre orientáciu môže byť užitočná tabuľka (užitočná aj pre lekárov, ktorí plánujú upravovať svoje zariadenia):
Legenda tabuľky je nasledovná: A — vynikajúca kompatibilita, B — dobrá kompatibilita, nepatrný vplyv (mikro-korózia alebo zmena farby), C — slabá kompatibilita (neodporúča sa na dlhodobé používanie, možná strata pevnosti atď.), D - kompatibilita chýba (=používať sa nedá). Pomlčka označuje „informácie chýbajú“. Digitálne indexy: 1 — vyhovujúce pri 22 °C, 2 — vyhovujúce pri 48 °C, 3 — vyhovujúce, pri použití v tesneniach a utesneniach.
Bezpečnostné opatrenia pri práci s peroxidom vodíka
Každému, kto dočítal tento oddiel, je pravdepodobne jasné, že peroxid je silný oxidant, a preto je veľmi dôležité uchovávať ho ďaleko od ľahko zápalných/horľavých látok a redukčných činidiel. H2O2, či už v čistej alebo riedenej forme, môže tvoriť pri kontakte s organickými zlúčeninami. Zohľadňujúc všetko vyššie uvedené, môžeme napísať takto
Peroxid vodíka je neslučitelný s hořlavými materiály, jakýmikoli hořlavými kapalinami a kovy a jejich solemi (seřazeno podle klesající katalytické účinnosti) — osmium, palladium, platina, iridium, zlato, stříbro, mangan, kobalt, měď, olovo.
Pokud mluvíme o kovových katalyzátorech rozkladu, nelze nezdůraznit . To je nejen nejhustší kov na Zemi, ale také nejlepší zbraň na rozklad peroxidu vodíka.
Účinek urychlení rozkladu peroxidu vodíka pro tento kov je pozorován v množstvích, která ani nemusí být detekována každou analytickou metodou — k velmi efektivnímu (3-5x ve srovnání s peroxidem bez katalyzátoru) rozkladu peroxidu na kyslík a vodu stačí pouhých 1 gram osmium na 1000 tun peroxidu vodíka.
Poznámka k "výbušné povaze": (hned jsem chtěl napsat "já-peroxid", ale styděl jsem se). V případě peroxidu vodíka se sférická holčička Saša, která musí s tímto peroxidem pracovat, obvykle bojí výbuchu. A v zásadě mají obavy Alexandry svůj smysl. Peroxid může explodovat z dvou důvodů. Za prvé, protože v hermeticky uzavřené nádobě bude probíhat postupný rozklad H2O2, uvolňování a akumulace kyslíku. Tlak uvnitř nádoby bude růst, růst a nakonec BUM! Za druhé, existuje pravděpodobnost, že při kontaktu peroxidu vodíka s různými látkami dojde k tvorbě nestabilních peroxidových sloučenin, které mohou detonovat při nárazu, zahřátí atd. V úžasném pětidílném díle se o tom říká tolik, že jsem se rozhodl to skrýt pod spoiler. Informace se vztahují na koncentrovaný peroxid vodíka >= 30% a <50%:
Absolutní neslučitelnost
vybuchuje při kontaktu s: alkoholy + sírová kyselina, acetál + octová kyselina + zahriatie, octová kyselina + N-heterocykly (nad 50 °C), aromatické uhľovodíky + trifluoroctová kyselina, azelaínová kyselina + sírová kyselina (okolo 45 °C), tert-butanol + sírová kyselina, karboxylové kyseliny (formiová, octová, vínna), difenildiselenid (nad 53 °C), 2-ethoxyetanol + polyakrylamidový gél + toluén + zahriatie, gallium + soľná kyselina, síran železa (II) + dusíková kyselina + karboksymetylcelulóza, dusíková kyselina + ketóny (2-butanón, 3-pentanón, cyklopentanón, cyklohexanón), dusíkaté bázy (amoniak, hydrazín hydrát, dimetylhydrazín), organické zlúčeniny (glycerín, octová kyselina, etanol, anilín, chinolín, celulóza, uhlíkový prach), organické materiály + sírová kyselina (najmä v obmedzených priestoroch), voda + kyslík obsahujúca organika (acetaldehyd, octová kyselina, acetón, etanol, formaldehyd, formiová kyselina, metanol, propanol, propánal), vinylacetát, alkoholy + chlorid cínu, oxid fosforu (V), fosfor, dusíková kyselina, antimoničité soli, trisulfid arzénu, chlór + hydroxid draselný + chlorosulfonová kyselina, sulfíd medi, sulfíd železa (II), formiová kyselina + organické znečistenia, selenid vodíka, di- a monooxid olova, sulfíd olova (II), oxid mangánu, oxid ortuťový (I), disulfid molybdénu, jodát sodný, oxid ortuťový (II) + dusíková kyselina, diethyléter, ethylacetát, tiomočovina + octová kyselina
vzplanúť pri kontakte s: furfurylalkoholom, práškovými kovmi (horčík, zinok, železo, nikel), drevenou štiepkou
intenzívna reakcia s: izopropoxid hliníka + soli ťažkých kovov, drevené uhlie, kamenné uhlie, tetrahydroaluminát lithia, alkalické kovy, metanol + fosforová kyselina, nenasytené organické zlúčeniny, chlorid cínu (II), oxid kobaltu, oxid železa, hydroxid olova, oxid niklu
Vo všeobecnosti, ak sa k koncentrovanej peroxidu správa s úctou a nekomunikuje sa s vyššie uvedenými látkami, dá sa pohodlne pracovať roky a ničoho sa nebáť. Ale kto sa šetrí, toho Boh chráni, preto hladko prechádzame k prostriedkom individuálnej ochrany.
PIZ a likvidácia následkov
Nápad na napísanie článku vznikol, keď som sa rozhodol urobiť si poznámku v , týkajúcej sa bezpečnosti práce s koncentrovanými roztokmi H2O2. Mnohí čitatelia si zaobstarali kanistre s perhydrolom (na prípad „v lekárni nie je nič“/„k lekárni sa nedostaneme“) a dokonca stihli dostať chemické popáleniny. Preto sa väčšina uvedeného textu (a aj vyššie) týka najmä roztokov s koncentráciou nad 6 %. Čím vyššia je koncentrácia, tým dôležitejšie je mať OOPP.
Na bezpečnú prácu stačia ako osobné ochranné prostriedky rukavice z polyvinylchloridu/butylkaučuku, polyetylénu, polyesterových a iných plastov na ochranu pokožky rúk, okuliare alebo ochranné masky z priehľadných polymérov na ochranu očí. Ak vznikajú aerosóly, pridajte k súprave respirátor s proti-aerosolovou ochranou (najlepšie uhlíkový ABEK filter s P3 ochranou). Pri práci so slabými roztokmi (do 6 %) stačia rukavice.
O „deštruktívnych účinkoch“ sa podrobnejšie zmienim. Peroxid vodíka je umiernene nebezpečná látka, ktorá pri kontakte s pokožkou a očami spôsobuje chemické popáleniny. Je škodlivý pri vdýchnutí a prehltnutí. Pozrite sa na obrázok zo SDS („Oxidant“-„Korisívny“-„Dráždivý“):
Aby som nechodil okolo horúcej kaše, hneď napíšem, čo robiť, ak peroxid vodíka s koncentráciou >6% prišiel do kontaktu s nejakým guľatým človekom bez osobných ochranných prostriedkov.
Pri pri kontakte s pokožkou — utierať suchou handrou alebo tampónom namočeným v alkohole. Potom je potrebné umyť postihnutú pokožku bohatým prúdom vody po dobu 10 minút.
Pri pri kontakte s očami — okamžite vypláchnuť široko otvorené oči, ako aj pod viečkami slabým prúdom vody (alebo 2% roztokom jedlej sódy) najmenej 15 minút. Obraťte sa na očného lekára.
Pri prehltnutí — bohaté pitie (= obyčajná voda v litroch), aktívne uhlie (1 tableta na 10 kg hmotnosti), osmotikum (síran horečnatý). Nepodnecovať zvracanie (= umývanie žalúdka IBA lekárom, pomocou sondy, a žiadne bežné „dva prsty do úst“). Nedávať nič ústami osobe bez vedomia.
Všeobecne prehltnutie je obzvlášť nebezpečné, pretože pri rozklade v žalúdku vzniká veľké množstvo plynu (10-krát viac objemu 3% roztoku), čo vedie k nadúvaniu brucha a stláčaniu vnútorných orgánov. Na to je potrebné aktívne uhlie...
Ak je s liečením následkov pre organizmus všetko viac-menej jasné, je potrebné ešte pár slov povedať aj o likvidácii prebytočnej/staré/rozliatej peroxidu vodíka kvôli nepozornosti.
… likvidácia peroxidu vodíka sa vykonáva buď a) zriedením vodou a vypustením do kanalizácie, alebo b) rozkladom pomocou katalyzátorov (pyrózosíran sodný a podobne), alebo v) rozkladom ohrevom (vrátane varu)
Ako to všetko vyzerá na príklade. Napríklad v laboratóriu som neúmyselne rozlial liter 30% peroxidu vodíka. Nič nezotieram, ale zasypávam kvapalinu zmesou rovnakých množstiev (1:1:1) + piesku + (= „bentonitový plnič pre podstielky“). Potom túto zmes navlhčím vodou, aby vznikla kaša, kašu naberám lopatkou do kontajnera a prenášam do vedra s vodou (naplnené do dvoch tretín). A už do vedra s vodou postupne pridávam roztok pyrózosíranu sodného s 20% prebytkom. Aby som všetko toto neutralizoval podľa reakcie:
Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O
Ak dodržíte podmienky úlohy (liter 30% roztoku), vyjde, že na neutralizáciu je potrebných 838 gramov pyrózosíranu (s prebytkom vyjde kilogram soli). Rozpustnosť tejto látky vo vode je ~ 650 g/l, t.j. asi liter a pol koncentrovaného roztoku bude potrebných. Morálka je taká — buď nerozlievajte perhydroll na podlahu, alebo ho riedte poriadne, inak nebudete mať neutralizátory 🙂
Pri hľadaní možných náhrad za pyrózosíran, Kapitán Očividnosť odporúča používať tie činidlá, ktoré pri reakcii s peroxidom vodíka nedávajú ohromné objemy plynu. Môže to byť napríklad síran železa (II). Predáva sa v obchodoch so záhradníctvom a dokonca aj v Bělorusku. Na neutralizáciu H2O2 je potrebný okyslený roztok sírovou kyselinou:
2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Môžete použiť aj jodid draselný (takisto okyslený sírovou kyselinou):
2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4
Pripomínam, že všetky úvahy sú založené na úvodných údajoch (30% r-r), ak ste rozliali peroxid s nižšími koncentráciami (3–7%), môžete použiť aj kyselinu sírovú kyslý permanganát draselný. Ak kyslík sa aj uvoľňuje, pri nízkych koncentráciách „nepovedie to k problémom“ ani za najlepšej vôle.
O chrobákovi
A ja som na neho nezabudol, milého. Bude odmenou pre tých, ktorí dočítajú ďalší môj longread. Neviem, či sa 30 rokov dozadu zamýšľal vážený Alexej JetHackers Stacenko aka o svojich raketových batohách, ale ja som mal určité takéto myšlienky. Zvlášť, keď som na VHS kazete sledoval (alebo aj prehliadal) svetlú disneyovskú rozprávku-film „“ (v pôvodnom znení Rocketeer).
Vzťah tu je nasledujúci. Ako som písal skôr, peroxid vodíka vysokých koncentrácií (ako domáca značka B) s vysokým stupňom čistenia (pozn. – takzvaný high-test peroxide alebo ) môže byť použitý ako palivo v raketách (a torpédach). Zároveň môže byť použitý ako oxidant v dvojsložkových motoroch (napríklad ako náhrada kvapalného kyslíka), tak aj vo forme takzvaného mono-paliva. V poslednom prípade H2O2 sa dostáva do „spájacej komory“, kde sa rozkladá na kovovom katalyzátore (ktorýkoľvek z kovov spomenutých skôr v článku, napríklad striebro alebo platina) a pod tlakom, vo forme pary s teplotou okolo 600 °C, vychádza z dýzy, vytvárajúci ťah.
Najzaujímavejšie je, že podobnú vnútornú konštrukciu („spájacia komora“, dýzy atď.) má vo svojom tele malý chrobák z podrodiny chrobákov. sa oficiálne nazýva, ale jeho vnútorná konštrukcia (=obrázok na začiatku článku) mi pripomína zariadenie z uvedeného filmu z roku 1991 🙂
Chrobák bombardér sa nazýva preto, lebo dokáže viac-menej presne strieľať zo žliaz v zadnej časti brucha vriacou kvapalinou s nepríjemným zápachom.
Teplota výstupu môže dosiahnuť 100 stupňov Celzia a rýchlosť výstupu 10 m/s. Jeden výstrel trvá od 8 do 17 ms a pozostáva zo 4–9 navzájom nasledujúcich impulzov. Aby ste nemuseli prechádzať na začiatok, zopakujem tu obrázok (zdá sa, že je prevzatý z časopisu z "rovnomenného" článku).
Chrobák produkuje vo svojom tele dva "komponenty raketového paliva" (t.j. nie je predsa "monopalivový"). Silný redukčný činidlo — (používal sa predtým ako vyvolávač v fotografii). A silný oxidant — peroxid vodíka. V prípade ohrozenia chrobák skracuje svaly, ktoré vytláčajú dva reagenty cez ventilové trubice do miešacej komory, ktorá obsahuje vodu a zmes enzýmov (peroxidáz), ktoré rozkladajú peroxid. V kombinácii reagenty spôsobujú prudkú exotermickú reakciu, kvapalina sa varí a mení na plyn (= "anihilácia"). Vo všeobecnosti chrobák varí potenciálneho nepriateľa prúdom vriacej vody (ale na prvý kozmický ťah to rozhodne nestačí). No... Aspoň chrobáka možno považovať za ilustráciu k časti Bezpečnostné opatrenia pri práci s peroxidom vodíka. Morálka je nasledovná:
%USERNAME%, nebuď ako chrobák-bombardér, nemiešaj bez pochopenia peroxid s redukčným činidlom! 🙂
Doplnok ot : "Zdá sa, že zemský chrobák-bombardér sa stal predobrazom plazmového chrobáka z 'Hviezdneho výsadku'. Ten má presne impulz (nie ťah!) dostatočný na dosiahnutie prvej kozmickej rýchlosti, mechanizmus sa vyvinul v procese evolúcie a používal sa na zasielanie spór na orbitu s cieľom rozšíriť areál, a tiež sa hodil ako zbraň proti pomalým krížnikom nepriateľa"
Tak a o chrobákovi som mohol povedať všetko a s peroxidom sme sa vyrovnali. Na tomto sa zatiaľ zastavíme.
Dôležité! Všetko ostatné (vrátane diskusií a medzičlánkov a úplne všetkých mojich publikácií) — môžete nájsť na kanáli telegram . Prihláste sa na odber a sledujte oznámenia.
Nasledujúcim na prerokovanie — dicykloizokyanurát sodný a "chlorové tabletky".
Poďakovanie: autor vyjadruje hlbokú vďaku všetkým aktívnym účastníkom komunity LAB-66 — ľuďom, ktorí aktívne finančne podporujú náš "vedecko-technický kútik" (= telegramový kanál), náš chat (a odborníkov v ňom, ktorí poskytujú nonstop (!!!) technickú podporu) a samotného autora. Za všetko toto ďakujem, chlapci, od !
"osmiumový katalyzátor" pre rast a rozvoj vyššie uvedenej komunity: ===>
1. master card 5536 0800 1174 5555
2. yandex peniaze
3. web money 650377296748
4. kryptoměna BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Stať sa
Použité zdroje
Šandala M.G. Aktuálne otázky všeobecnej dezinfektológie. Výber prednášok. — M.: Medicina, 2009. 112 s.
Lewis, R.J. Sr. Saxove nebezpečné vlastnosti priemyselných materiálov. 12. vydanie. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., s. V4: 2434
Haynes, W.M. CRC Príručka chémie a fyziky. 95. vydanie. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, s. 4-67
W.T. Hess „Peroxid vodíka“. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 13 (4. vydanie). New York: Wiley. (1995). s. 961–995.
C. W. Jones, J. H. Clark. Aplikácie peroxid vodíka a jeho derivátov. Kráľovská chemická spoločnosť, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Aplikácia zlúčenín prechodných kovov pri bielení textilu a drevnej buničiny. Angewandte Chemie International Edition. 45 (2): 206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. Bombardérky a ich chemická explózia. Angewandte Chemie. 73: 1–7. (1961).
Jones, Craig W. Aplikácie peroxidu vodíka a jeho derivátov. Kráľovská chemická spoločnosť (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Peroxid vodíka. Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie. Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., ed. Príručka dezinfekčných prostriedkov a antiseptík. New York: M. Dekker. s. 161. (1996).
Rutala, W. A.; Weber, D. J. Dezinfekcia a sterilizácia v zdravotníckych zariadeniach: Čo potrebujú vedieť klinici. Klinické infekčné choroby. 39 (5): 702–709. (2004).
Block, Seymour S., ed. Kapitola 9: Peroxidové zlúčeniny. Dezinfekcia, sterilizácia a uchovávanie (5. vydanie). Philadelphia: Lea & Febiger. s. 185–204. (2000).
O’Neil, M.J. Merckov index — Encyklopédia chemikálií, liekov a biologických látok. Cambridge, UK: Kráľovská chemická spoločnosť, 2013., s. 889
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Hawleyho skrátený chemický slovník 16. vydanie. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., s. 735
Sittig, M. Príručka toxických a nebezpečných chemikálií a karcinogénov, 1985. 2. vyd. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985., s. 510
Larranaga, M.D., Lewis, R.J. Sr., Lewis, R.A.; Hawleyho skrátený chemický slovník 16. vydanie. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016., s. 735
Zborník najdôležitejších oficiálnych materiálov k otázkam dezinfekcie, sterilizácie, dezinsekcie, deratizácie: V 5 t. / Informačno-vydavateľské centrum Štátneho výboru pre sanepidológie Ruskej federácie, Ústav preventívnej toxikológie a dezinfekcie; Pod redakciou M.G. Šandalu. — M.: TOV „Rarog“, 1994
A takmer som zabudol, upozornenie pre nezodpovedných súdruhov 🙂
Upozornenie: Všetky informácie uvedené v článku sú poskytované výhradne na informačné účely a nie sú priamym podnetom na akciu. Všetky manipulácie s chemickými reaktívami a zariadeniami vykonávate na vlastné riziko. Autor nenesie žiadnu zodpovednosť za nedbalé zaobchádzanie s agresívnymi roztokmi, neznalosť, nedostatok základných školských vedomostí atď. Ak si nie ste istí, že rozumiete napísanému — požiadajte o kontrolu vašich krokov príbuzného/priateľa/známeho, ktorý má študijné vzdelanie. A určite používajte OOP pri maximálnom dodržiavaní bezpečnostných techník.
Zdroj: habr.com
