O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču

Tema te opombe je nastajala že dolgo. In čeprav na zahtevo bralcev kanala LAB-66, hotel sem samo napisati o varnem delu z vodikovim peroksidom, a je na koncu iz meni neznanih razlogov (evo, ja!) nastal še en longread. Mešanica popov, raketnega goriva, »dezinfekcije s koronavirusom« in permanganometrične titracije. kako pravilno shranjevanje vodikovega peroksida, kakšno zaščitno opremo uporabljati pri delu in kako pobegniti v primeru zastrupitve - pogledamo pod rez.
ps hrošč na sliki se pravzaprav imenuje "bombardier". Pa tudi on se je izgubil nekje med kemikalijami :)

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču

Posvečeno “otrokom peroksida”...

Naš brat je oboževal vodikov peroksid, oh, kako ga je oboževal. O tem razmišljam vsakič, ko naletim na vprašanje, kot je »plastenica vodikovega peroksida je napihnjena. kaj storiti?" Mimogrede, srečam te kar pogosto :)

Ni presenetljivo, da je v postsovjetskih območjih vodikov peroksid (3% raztopina) eden izmed najljubših "ljudskih" antiseptikov. Pa za polivanje na rano, pa za razkuževanje vode in za uničenje koronavirusa (v zadnjem času). Toda kljub navidezni preprostosti in dostopnosti je reagent precej dvoumen, o čemer bom govoril še naprej.

Ob hoji po bioloških “vrhovih”...

Zdaj je modno vse s predpono eko: okolju prijazni izdelki, okolju prijazni šamponi, okolju prijazne stvari. Kolikor razumem, ljudje želijo uporabiti te pridevnike za razlikovanje stvari, ki so biogene (tj. ki jih najdemo na začetku v živih organizmih) od stvari, ki so čisto sintetične (»trda kemija«). Zato najprej majhen uvod, za katerega upam, da bo poudaril okolju prijaznost vodikovega peroksida in mu vlil zaupanje med množicami :)

Torej, kaj je vodikov peroksid? to najenostavnejši peroksidna spojina, ki vsebuje dva atoma kisika hkrati (povezana sta z vezjo). -OO-). Kjer je ta vrsta povezave, je nestabilnost, tam je atomski kisik in močne oksidativne lastnosti in vse, vse. Toda kljub resnosti atomskega kisika je vodikov peroksid prisoten v številnih živih organizmih, vključno z. in v človeku. Nastaja v mikro količinah med zapletenimi biokemičnimi procesi in oksidira beljakovine, membranske lipide in celo DNA (zaradi nastalih peroksidnih radikalov). Naše telo se je v procesu evolucije naučilo precej učinkovito ravnati s peroksidom. To počne s pomočjo encima superoksid dismutaze, ki razgradi peroksidne spojine na kisik in vodikov peroksid ter encim katalaze ki enkrat ali dvakrat pretvori peroksid v kisik in vodo.

Encimi so čudoviti v XNUMXD modelih
Skril sem ga pod spojler. Rada jih gledam, a nenadoma nekomu ni všeč ...
O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču

Mimogrede, zahvaljujoč delovanju katalaze, ki je prisotna v tkivih našega telesa, kri "vre" pri zdravljenju ran (o ranah bo spodaj ločena opomba).

Vodikov peroksid ima tudi pomembno »zaščitno funkcijo« znotraj nas. Mnogi živi organizmi imajo tako zanimivo organelo (strukturo, potrebno za delovanje žive celice), kot je peroksisom. Te strukture so lipidni vezikli, znotraj katerih je kristalno jedro, sestavljeno iz bioloških cevastih "mikroreaktorji". Znotraj jedra potekajo različni biokemični procesi, zaradi katerih ... vodikov peroksid nastane iz atmosferskega kisika in kompleksnih organskih spojin lipidne narave!

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Najbolj zanimivo pa je, za kaj se ta peroksid potem uporablja. Na primer, v celicah jeter in ledvic se nastali H2O2 uporablja za uničenje in nevtralizacijo toksinov, ki vstopajo v kri. Acetaldehid, ki nastane pri presnovi alkoholnih pijač (in kdo je odgovoren za mačka) - to je tudi zasluga naših malih neumornih delavk peroksisomov in "matere" vodikovega peroksida.

Da s peroksidi ne bo vse tako rožnato, nenadoma Naj vas spomnim na mehanizem delovanja sevanja na živo tkivo. Molekule bioloških tkiv absorbirajo energijo sevanja in postanejo ionizirane, tj. preidejo v stanje, ki je ugodno za tvorbo novih spojin (najpogosteje popolnoma nepotrebnih v telesu). Voda je najpogosteje in najlažje podvržena ionizaciji; do nje pride radioliza. V prisotnosti kisika pod vplivom ionizirajočega sevanja nastajajo različni prosti radikali (OH- in njim podobni) in peroksidne spojine (zlasti H2O2).

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Nastali peroksidi aktivno sodelujejo s kemičnimi spojinami v telesu. Čeprav, če vzamemo za primer superoksidni anion (O2-), ki včasih nastane med radiolizo, velja povedati, da ta ion nastaja tudi v normalnih pogojih, v popolnoma zdravem telesu, brez prostih radikalov. nevtrofilcev и makrofagi naša imunost ni mogla uničiti bakterijskih okužb. Tisti. sploh brez teh prosti radikali To je absolutno nemogoče - spremljajo biogene oksidacijske reakcije. Težava nastopi, ko jih je preveč.

Za boj proti »preveč« peroksidnim spojinam je človek izumil stvari, kot so antioksidanti. Zavirajo oksidacijske procese kompleksnih organskih snovi s tvorbo peroksidov itd. prostih radikalov in s tem znižajo raven oksidativni stres.

Oksidativni stres je proces poškodbe celic zaradi oksidacije (= preveč prostih radikalov v telesu)

Čeprav v bistvu te povezave ne dodajajo nič novega k že obstoječemu, tj. "notranji antioksidanti" - superoksid dismutaza in katalaza. In na splošno, če se uporabljajo nepravilno, sintetični antioksidanti ne samo, da ne bodo pomagali, ampak se bo ta isti oksidativni stres tudi povečal.

Opomba o "peroksidu in ranah". Čeprav je vodikov peroksid stalnica v domačih (in službenih) omaricah z zdravili, obstajajo dokazi, da uporaba H2O2 moti celjenje ran in povzroča brazgotinjenje, ker peroksid uničuje novo nastale kožne celice. Pozitiven učinek imajo le zelo nizke koncentracije (0,03 % raztopina, kar pomeni, da morate 3 % farmacevtsko raztopino razredčiti 100-krat) in to le ob enkratni uporabi. Mimogrede, tudi 0,5-odstotna raztopina za »coronavirus ready«. moti celjenje. Torej, kot pravijo, zaupajte, vendar preverite.

Vodikov peroksid v vsakdanjem življenju in "proti koronavirusu"

Če lahko vodikov peroksid celo pretvori etanol v acetaldehid v jetrih, potem bi bilo čudno, če te čudovite oksidativne lastnosti ne bi uporabljali v vsakdanjem življenju. Uporabljajo se v naslednjih razmerjih:

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Polovica vsega vodikovega peroksida, ki ga proizvede kemična industrija, se porabi za beljenje celuloze in različnih vrst papirja. Drugo mesto (20%) po povpraševanju zaseda proizvodnja različnih belil na osnovi anorganskih peroksidov (natrijev perkarbonat, natrijev perborat itd. itd.). Ti peroksidi (pogosto v kombinaciji z TAED da znižamo temperaturo beljenja, saj perokso soli ne delujejo pri temperaturah pod 60 stopinj) se uporabljajo v vseh vrstah "Persola" itd. (več podrobnosti si lahko ogledate tukaj). Nato z majhno razliko sledita beljenje tkanin in vlaken (15 %) ter čiščenje vode (10 %). In končno, delež, ki ostane, je enakomerno razdeljen med čisto kemične stvari in uporabo vodikovega peroksida v medicinske namene. Na slednjem se bom podrobneje posvetil, ker bo najverjetneje pandemija koronavirusa spremenila številke na diagramu (če se že ni).

Vodikov peroksid se aktivno uporablja za sterilizacijo različnih površin (tudi kirurških instrumentov), ​​v zadnjem času pa tudi v obliki pare (t.i. VHP - uparjen vodikov peroksid) za sterilizacijo prostorov. Spodnja slika prikazuje primer takšnega generatorja pare peroksida. Zelo perspektivno področje, ki še ni doseglo domačih bolnišnic...

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Na splošno ima peroksid visoko dezinfekcijsko učinkovitost proti širokemu spektru virusov, bakterij, kvasovk in bakterijskih spor. Omeniti velja, da lahko pri kompleksnih mikroorganizmih zaradi prisotnosti encimov, ki razgrajujejo peroksid (tako imenovane peroksidaze, poseben primer katerih je zgoraj omenjena katalaza), opazimo toleranco (~rezistenco). To še posebej velja za raztopine s koncentracijo pod 1 %. Toda do zdaj se nič, ne virus, ne bakterijska spora, ne more upreti 3%, še bolj pa 6–10%.

Pravzaprav je vodikov peroksid skupaj z etilnim in izopropilnim alkoholom ter natrijevim hipokloritom na seznamu "vitalnih" nujnih antiseptikov za razkuževanje površin proti COVID-19. Čeprav ne le od COVID-19. na začetku celotne koronavirusne bahanalije smo z bralci telegram kanal aktivno uporablja priporočila iz Člen. Priporočila veljajo za koronaviruse na splošno in še posebej za COVID-19. Zato priporočam prenos in tiskanje članka (za tiste, ki jih ta težava zanima).

Pomemben znak za mlado razkužilo
O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču

V času, ki je pretekel od izbruha epidemije, se glede delovnih koncentracij ni bistveno spremenilo. Spremenile pa so se na primer oblike, v katerih se lahko uporablja vodikov peroksid. Tukaj bi rad takoj opozoril na dokument Registrirani protimikrobni izdelki EPA za uporabo proti novemu koronavirusu SARS-CoV-2, vzroku za COVID-19 s sestavki sredstev, priporočenih za dezinfekcijo. Tradicionalno so me zanimali robčki na tem seznamu (tradicionalno, ker imam rad dezinfekcijske robčke, hipokloritne že narejeno, in sem 100% zadovoljen z njimi). V tem primeru me je zanimal tak ameriški izdelek, kot je Robčki Oxivir (ali enakovreden Robčki Oxivir 1) od Diversey Inc.

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Naštetih je nekaj aktivnih sestavin:

vodikov peroksid 0.5%

Enostavno in okusno. Toda za tiste, ki želijo ponoviti to sestavo in impregnirati svoje vlažilne robčke po meri, bom povedal, da impregnacijska raztopina poleg vodikovega peroksida vsebuje tudi:

Fosforna kislina (fosforna kislina - stabilizator) 1–5%
2-hidroksibenzojska kislina (salicilna kislina) 0,1–1,5 %

Zakaj vse te »nečistoče«, bo postalo jasno, ko boste prebrali poglavje o stabilnosti.

Poleg sestavka bi vas rad spomnil tudi, kaj piše Navodila omenjenemu Oxivirju. Nič bistveno novega (glede na prvo tabelo), vendar mi je bil všeč nabor virusov, ki jih je mogoče razkužiti.

Katere viruse lahko peroksid premaga?
O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču

In ne bi bil sam, če vas ne bi še enkrat spomnil na izpostavljenost med obdelavo. Kot prej (=kot vedno) je priporočljivo, da naredite tako, da Pri brisanju z mokrimi robčki ostanejo vse trde, neporozne površine vidno vlažne vsaj 30 sekund (ali še bolje, minuto!), da dekontaminirate vse in vsakogar (vključno s tem vašim COVID-19).

Vodikov peroksid kot kemikalija

Sprehodili smo se, zdaj je čas, da o vodikovem peroksidu napišemo s stališča kemikov. Na srečo je to vprašanje (in ne, kako izgleda peroksisom), ki najpogosteje zanima neizkušenega uporabnika, ki se je odločil uporabiti H2O2 za svoje namene. Začnimo s tridimenzionalno strukturo (kot jo vidim jaz):

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču

Kako strukturo vidi dekle Saša, ki se boji, da bi peroksid lahko eksplodiral (več o tem spodaj)
"pogled na bežečega petelina od spodaj"
O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču

Čisti peroksid je bistra (modrikasto obarvana pri visokih koncentracijah) tekočina. Gostota razredčenih raztopin je blizu gostote vode (1 g/cm3), koncentrirane raztopine so bolj goste (35% - 1,13 g/cm3...70% - 1,29 g/cm3 itd.). Po gostoti (če imate hidrometre) lahko precej natančno določite koncentracijo vaše raztopine (podatki iz Člen).

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Domači tehnični vodikov peroksid je lahko treh razredov: A = koncentracija 30–40%, B = 50–52%, C = 58–60%. Pogosto najdemo ime "perhidrol" (nekoč je obstajal celo izraz "perhidrolna blondinka"). V bistvu je to še vedno ista "znamka A", tj. raztopina vodikovega peroksida s koncentracijo približno 30%.

Opomba o beljenju. Ker smo se spomnili blondink, je mogoče opozoriti, da sta bila kot belilna sestava za "operhidrolizo" las uporabljena razredčen vodikov peroksid (2–10%) in amoniak. To se zdaj redko izvaja. Obstaja pa beljenje zob s peroksidom. Mimogrede, beljenje kože rok po stiku s peroksidom je tudi neke vrste "operhidracija", ki jo povzroča na tisoče mikroembolija, tj. zamašitve kapilar s kisikovimi mehurčki, ki nastanejo med razgradnjo peroksida.

Medicinski tehnični peroksid postane, ko peroksidu dodamo demineralizirano vodo s koncentracijo 59–60%, pri čemer koncentrat razredčimo na želeno raven (3% pri nas, 6% v ZDA).

Poleg gostote je pomemben parameter raven pH. Vodikov peroksid je šibka kislina. Spodnja slika prikazuje odvisnost pH raztopine vodikovega peroksida od masne koncentracije:

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Bolj kot je raztopina razredčena, bližje je njen pH pH vode. Minimalni pH (= najbolj kisel) se pojavi pri koncentracijah 55–65 % (razred B po domači klasifikaciji).

Tukaj je vredno omeniti, da pH ni mogoče uporabiti za kvantificiranje koncentracije iz več razlogov. Prvič, skoraj ves sodobni peroksid se pridobiva z oksidacijo antrakinonov. Ta proces ustvarja kisle stranske produkte, ki lahko končajo v končnem peroksidu. Tisti. Vrednost pH se lahko razlikuje od vrednosti, prikazane v zgornji tabeli, odvisno od čistosti H2O2. Ultra čist peroksid (na primer, ki se uporablja za raketno gorivo in o katerem bom govoril posebej) ne vsebuje nečistoč. Drugič, komercialnemu vodikovemu peroksidu se pogosto dodajo stabilizatorji kisline (peroksid je bolj stabilen pri nizkem pH), kar bo "podmazalo" odčitke. In tretjič, kelatni stabilizatorji (za vezavo kovinskih nečistoč več o njih spodaj) so lahko tudi alkalni ali kisli in vplivajo na pH končne raztopine.

Najboljši način za določanje koncentracije je titracija (kot v primeru natrijevega hipoklorita ~ "Belina"). Tehnika je popolnoma enaka, vendar so vsi reagenti, potrebni za test, zelo enostavno dostopni. Potrebujete koncentrirano žveplovo kislino (elektrolit za baterije) in navaden kalijev permanganat. Kot je nekoč zavpil B. Gates, »640 kb pomnilnika je dovolj za vse!«, bom tudi jaz zdaj vzkliknil: »Vsak lahko titrira peroksid!« :). Kljub temu, da mi intuicija pravi, da če kupite vodikov peroksid v lekarni in ga ne shranjujete več desetletij, ni verjetno, da bodo nihanja koncentracije presegla ± 1%, bom vseeno predstavil metodo testiranja, saj so reagenti na voljo in algoritem je precej preprost.

Preverjanje komercialnega vodikovega peroksida za uši
Kot morda ugibate, bomo preverili s titracijo. Tehnika omogoča natančno določanje koncentracij od 0,25 do 50%.

Algoritem preverjanja je naslednji:

1. Pripravite 0,1 N raztopino kalijevega permanganata. Če želite to narediti, raztopite 3,3 g kalijevega permanganata v 1 litru vode. Raztopino segrejemo do vrenja in pustimo vreti 15 minut.
2. Izberite želeno količino peroksida za testiranje (odvisno od pričakovane koncentracije, tj. če ste imeli 3%, je pričakovati, da bo nenadoma postalo 50% neumno):

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Izbrano prostornino prenesemo v steklenico in stehtamo na tehtnici (ne pozabite pritisniti tipke Tara, da ne upoštevamo teže same steklenice)
3. Naš vzorec nalijemo v 250 ml merilno bučko (ali otroško stekleničko z oznako volumna) in jo dolijemo do oznake (»250«) z destilirano vodo. Zmešajte.
4. V 500 ml erlenmajerico (=»pollitrski kozarec«) nalijemo 250 ml destilirane vode, dodamo 10 ml koncentrirane žveplove kisline in 25 ml naše raztopine iz 3. koraka.
5. V naš pollitrski kozarec iz 0,1. koraka po kapljicah (po možnosti iz pipete z oznako prostornine) kapljamo raztopino 4 N kalijevega permanganata. Izpuščeno - mešano, izpuščeno - mešano. In tako nadaljujemo, dokler prozorna raztopina ne dobi rahlo rožnate barve. Kot rezultat reakcije se peroksid razgradi v kisik in vodo, mangan (VI) v kalijevem permanganatu pa se reducira v mangan (II).

5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2KHSO4 +2MnSO4 + 5O2 + 8H2O

6. Izračunamo koncentracijo našega peroksida: C H2O2 (masni %) = [Prostornina raztopine kalijevega permanganata v ml*0,1*0,01701*1000]/[masa vzorca v gramih, iz koraka 2] DOBIČEK!!!

Brezplačne razprave o stabilnosti shranjevanja

Vodikov peroksid velja za nestabilno spojino, ki je nagnjena k spontani razgradnji. Hitrost razgradnje se poveča z naraščanjem temperature, koncentracije in pH. Tisti. Na splošno pravilo deluje:

...hladne, razredčene, kisle raztopine kažejo najboljšo stabilnost...

Razgradnjo spodbujajo: zvišanje temperature (povečanje hitrosti za 2,2-krat na vsakih 10 stopinj Celzija, pri temperaturi približno 150 stopinj pa se koncentrirajo na splošno razpadejo kot plaz z eksplozijo), zvišanje pH (zlasti pri pH > 6–8)

Opomba o steklu: V steklenicah lahko hranite le nakisan peroksid, ker steklo v stiku s čisto vodo ustvari alkalno okolje, kar pomeni, da prispeva k pospešenemu razkroju.

Vpliva na hitrost razgradnje in prisotnost nečistoč (zlasti prehodnih kovin, kot so baker, mangan, železo, srebro, platina), izpostavljenost ultravijoličnemu sevanju. Najpogosteje je glavni kompleksni razlog povečanje pH in prisotnost nečistoč. V povprečju s STP pogojih 30 % vodikovega peroksida izgubi pribl 0,5 % glavne komponente na leto.

Za odstranjevanje nečistoč se uporablja ultrafina filtracija (izključitev delcev) ali kelati (sredstva za kompleksiranje), ki vežejo kovinske ione. Lahko se uporablja kot kelati acetanilid, koloidno stannat ali natrijev pirofosfat (25–250 mg/l), organofosfonati, nitrati (+ regulatorji pH in inhibitorji korozije), fosforjeva kislina (+ regulator pH), natrijev silikat (stabilizator).

Vpliv ultravijoličnega sevanja na hitrost razgradnje ni tako izrazit kot pri pH ali temperaturi, pojavlja pa se tudi (glej sliko):

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Vidimo lahko, da koeficient molekularne ekstinkcije narašča z zmanjševanjem ultravijolične valovne dolžine.

Molarni ekstinkcijski koeficient je merilo, kako močno kemikalija absorbira svetlobo pri dani valovni dolžini.

Mimogrede, ta proces razgradnje, ki ga sprožijo fotoni, se imenuje fotoliza:

Fotoliza (znana tudi kot fotodisociacija in fotorazgradnja) je kemična reakcija, pri kateri kemično snov (anorgansko ali organsko) razgradijo fotoni, potem ko le-ta medsebojno deluje s ciljno molekulo. Vsak foton z zadostno energijo (višjo od disociacijske energije ciljne vezi) lahko povzroči razgradnjo. Doseči je mogoče učinek, podoben ultravijoličnemu sevanju tudi rentgenske in γ-žarke.

Kaj lahko rečemo na splošno? In to, da je treba peroksid hraniti v neprozorni posodi ali še bolje v stekleničkah iz rjavega stekla, ki blokirajo odvečno svetlobo (kljub temu, da se “vpije”! = “takoj razgradi”). Tudi stekleničke s peroksidom ne smeš imeti blizu rentgena :) No, od tega (UR 203Ex (?):

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
... od "Všečkaj to»Peroksida (in vašega ljubljenega, če smo iskreni) prav tako ne smemo imeti.

Pomembno je, da mora biti posoda/steklenica poleg tega, da je neprozorna, izdelana iz materialov, ki so "odporni na peroksid", kot je nerjavno jeklo ali steklo (no, + nekaj plastike in aluminijevih zlitin). Za orientacijo je lahko koristen znak (uporaben bo tudi zdravnikom, ki bodo obdelovali svojo opremo):

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Legenda nalepke je naslednja: A - odlična združljivost, B - dobra združljivost, manjši vpliv (mikrokorozija ali razbarvanje), C - slaba združljivost (ni priporočljivo za dolgotrajno uporabo, lahko pride do izgube trdnosti itd.), D - ni združljivosti (= ni mogoče uporabiti). Pomišljaj pomeni "ni razpoložljivih informacij". Digitalni indeksi: 1 - zadovoljivo pri 22 ° C, 2 - zadovoljivo pri 48 ° C, 3 - zadovoljivo pri uporabi v tesnilih in tesnilih.

Varnostni ukrepi pri delu z vodikovim peroksidom

Verjetno je vsakomur, ki je prebral do tukaj, jasno, da je peroksid močan oksidant, kar pomeni, da ga je nujno treba hraniti ločeno od vnetljivih/gorljivih snovi in ​​reducentov. Nastane lahko H2O2, tako v čisti kot razredčeni obliki eksplozivne mešanice ob stiku z organskimi spojinami. Glede na vse navedeno lahko zapišemo takole

Vodikov peroksid ni združljiv z vnetljivimi materiali, vsemi vnetljivimi tekočinami ter kovinami in njihovimi solmi (po padajočem katalitičnem učinku) – osmij, paladij, platina, iridij, zlato, srebro, mangan, kobalt, baker, svinec

Ko govorimo o katalizatorjih za razgradnjo kovin, ne moremo omeniti ločeno osmij. Ne samo, da je najgostejša kovina na Zemlji, je tudi najboljše orožje na svetu za razgradnjo vodikovega peroksida.

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Učinek pospešitve razgradnje vodikovega peroksida za to kovino opazimo v količinah, ki jih vsaka analitska metoda niti ne more zaznati - da bi zelo učinkovito (x3-x5-krat glede na peroksid brez katalizatorja) razgradili peroksid na kisik in vodo, potrebujete samo 1 gram osmija na 1000 ton vodikovega peroksida.

Pripomba o "eksplozivnem značaju": (Takoj sem hotel napisati "Jaz sem peroksid", a me je bilo sram). V primeru vodikovega peroksida se okrogla deklica Saša, ki mora delati s tem peroksidom, največkrat boji eksplozije. In načeloma so Aleksandrini strahovi smiselni. Navsezadnje lahko peroksid eksplodira iz dveh razlogov. Prvič, iz dejstva, da bo v zaprti posodi prišlo do postopne razgradnje H2O2, sproščanja in kopičenja kisika. Tlak v posodi bo naraščal in naraščal in na koncu BUM! Drugič, obstaja možnost, da ob stiku vodikovega peroksida z nekaterimi snovmi pride do tvorbe nestabilnih peroksidnih spojin, ki lahko eksplodirajo zaradi udarca, segrevanja itd. V kul knjigi petih zvezkov Saxove nevarne lastnosti industrijskih materialov O tem je bilo toliko povedanega, da sem se celo odločil, da to skrijem pod spojler. Informacije veljajo za koncentrirani vodikov peroksid >= 30 % in <50 %:

Absolutna nekompatibilnost

eksplodira ob stiku z: alkoholi + žveplova kislina, acetal + ocetna kislina + toplota, ocetna kislina + N-heterocikli (nad 50 °C), aromatski ogljikovodiki + trifluoroocetna kislina, azelainska kislina + žveplova kislina (približno 45 °C), tert-butanol + žveplova kislina , karboksilne kisline (mravljinčna, ocetna, vinska), difenil diselenid (nad 53 °C), 2-etoksietanol + poliakrilamidni gel + toluen + toplota, galij + klorovodikova kislina, železov (II) sulfat + dušikova kislina + karboksimetilceluloza, dušikova kislina + ketoni (2-butanon, 3-pentanon, ciklopentanon, cikloheksanon), dušikove baze (amoniak, hidrazin hidrat, dimetilhidrazin), organske spojine (glicerin, ocetna kislina, etanol, anilin, kinolin, celuloza, premogov prah), organske snovi + žveplova kislina (zlasti v zaprtih prostorih), voda + organske snovi, ki vsebujejo kisik (acetaldehid, ocetna kislina, aceton, etanol, formaldehid, mravljinčna kislina, metanol, propanol, propanal), vinil acetat, alkoholi + kositrov klorid, fosforjev oksid (V), fosfor, dušikova kislina, stibnit, arzenov trisulfid, klor + kalijev hidroksid + klorosulfonska kislina, bakrov sulfid, železov (II) sulfid, mravljinčna kislina + organski onesnaževalci, vodikov selenid, svinčev di- in monoksid, svinčev (II) sulfid, manganov dioksid , živosrebrov oksid (I), molibdenov disulfid, natrijev jodat, živosrebrov oksid + dušikova kislina, dietileter, etil acetat, tiosečnina + ocetna kislina
zasveti ob stiku z: furfuril alkohol, kovine v prahu (magnezij, cink, železo, nikelj), žagovina
burno reakcijo z: aluminijev izopropoksid + soli težkih kovin, oglje, premog, litijev tetrahidroaluminat, alkalijske kovine, metanol + fosforjeva kislina, nenasičene organske spojine, kositrov (II) klorid, kobaltov oksid, železov oksid, svinčev hidroksid, nikljev oksid

Načeloma, če s koncentriranim peroksidom ravnate spoštljivo in ga ne kombinirate z zgoraj omenjenimi snovmi, potem lahko udobno delate leta in se ne bojite ničesar. A najboljše bog varuje, zato gladko preidemo na osebno zaščitno opremo.

OZO in odziv

Ideja o pisanju članka se je porodila, ko sem se odločil, da si ga zapišem Kanal, posvečen vprašanju varnega dela s koncentriranimi raztopinami H2O2. Na srečo je veliko bralcev kupilo kanistre perhidrola (v primeru, da "v lekarni ni ničesar" / "ne moremo priti do lekarne") in celo uspelo dobiti kemične opekline v vročini. Zato večina spodaj zapisanega (in zgoraj) velja predvsem za raztopine s koncentracijami nad 6%. Višja kot je koncentracija, pomembnejša je razpoložljivost osebne zaščitne opreme.

Za varno delo potrebujete kot osebno zaščitno opremo samo rokavice iz polivinilklorida/butilne gume, polietilena, poliestra in drugih plastičnih mas za zaščito kože rok, očala ali zaščitne maske iz prozornih polimernih materialov za zaščito oči. Če nastanejo aerosoli, kompletu dodajte respirator z zaščito proti aerosolu (ali še bolje ogleni filtrirni vložek ABEK z zaščito P3). Pri delu s šibkimi raztopinami (do 6%) zadostujejo rokavice.

Podrobneje se bom osredotočil na "presunljive učinke". Vodikov peroksid je zmerno nevarna snov, ki ob stiku s kožo in očmi povzroči kemične opekline. Zdravju škodljivo pri vdihavanju ali zaužitju. Glej sliko iz varnostnega lista (“Oksidator” - “Jedko” - “Dražilno”):

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Da ne bom premleval, bom takoj napisal, kaj storiti, če vodikov peroksid s koncentracijo >6% pride v stik z določeno sferično osebo brez osebne zaščitne opreme.

Ob stik s kožo — obrišite s suho krpo ali palčko, navlaženo z alkoholom. Nato morate poškodovano kožo spirati z veliko vode 10 minut.
Ob stiku z očmi - široko odprte oči in pod vekami takoj izpirajte s šibkim curkom vode (ali 2% raztopine sode bikarbone) vsaj 15 minut. Obrnite se na oftalmologa.
Pri zaužitju - pijte veliko tekočine (=navadna voda v litrih), aktivno oglje (1 tableta na 10 kg teže), fiziološko odvajalo (magnezijev sulfat). Ne izzivajte bruhanja (= izpiranje želodca SAMO pri zdravniku s sondo in brez običajnega »dva prsta v usta«). Nezavestni osebi ne dajajte ničesar peroralno.

Splošno zaužitje je še posebej nevarno, saj med razgradnjo v želodcu nastane velika količina plina (10-kratna prostornina 3% raztopine), kar povzroči napenjanje in stiskanje notranjih organov. Temu je namenjeno aktivno oglje...

Če je z zdravljenjem posledic za telo vse bolj ali manj jasno, potem je vredno povedati še nekaj besed o odstranjevanju odvečnega / starega / razlitega vodikovega peroksida zaradi neizkušenosti.

... vodikov peroksid recikliramo tako, da a) ga razredčimo z vodo in zlijemo v odtok, ali b) razgradimo z uporabo katalizatorjev (natrijev pirosulfit itd.) ali c) razgradimo s segrevanjem (vključno z vrenjem)

Tukaj je primer, kako vse skupaj izgleda. Na primer, v laboratoriju sem pomotoma razlil liter 30% vodikovega peroksida. Ničesar ne obrišem, ampak dodam tekočino v enakih količinah (1:1:1) soda pepela+pesek+bentonit (=»bentonitno polnilo za pladnje«). Nato to mešanico navlažim z vodo, dokler ne nastane gnojevka, jo zajamem v posodo in jo prenesem v vedro vode (dve tretjini polno). In že v vedro vode postopoma dodajam raztopino natrijevega pirosulfita z 20% presežkom. Če želite nevtralizirati celotno stvar z reakcijo:

Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O

Če sledite pogojem problema (liter 30% raztopine), se izkaže, da za nevtralizacijo potrebujete 838 gramov pirosulfita (kilogram soli pride ven v presežek). Topnost te snovi v vodi je ~ 650 g/l, tj. Potreben bo približno liter in pol koncentrirane raztopine. Morala je naslednja: ali ne polivaj perhidrola po tleh ali pa ga močneje razredči, sicer ne boš dobil dovolj nevtralizatorjev :)

Pri iskanju možnih zamenjav za pirosulfit Captain Obvious priporoča uporabo tistih reagentov, ki pri reakciji z vodikovim peroksidom ne proizvajajo ogromnih količin plina. To je lahko na primer železov (II) sulfat. Prodaja se v trgovinah s strojno opremo in celo v Belorusiji. Za nevtralizacijo H2O2 je potrebna raztopina, nakisana z žveplovo kislino:

2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O

Uporabite lahko tudi kalijev jodid (tudi nakisan z žveplovo kislino):

2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + 2H2O + K2SO4

Naj vas spomnim, da vsa razmišljanja temeljijo na uvodnem problemu (30% raztopina); če ste vlili peroksid v nižjih koncentracijah (3–7%), potem lahko uporabite tudi kalijev permanganat, nakisan z žveplovo kislino. Tudi če se tam sprošča kisik, potem zaradi nizkih koncentracij ne bo mogel »izpeljati stvari«, tudi če bi hotel.

Glede hrošča

Ampak nisem pozabil nanj, draga. Bo kot nagrada za tiste, ki so dokončali moje naslednje branje longread. Ne vem, ali dragi Alexey JetHackers Statsenko aka MagisterLudi o mojih jetpackih, vendar sem zagotovo imel nekaj takšnih misli. Sploh, ko sem imel priložnost pogledati (ali celo ponovno) kakšen lahek Disneyev pravljični film na VHS kaseti.Raketar« (v izvirniku Rocketeer).

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Povezava tukaj je naslednja. Kot sem že napisal, vodikov peroksid visokih koncentracij (kot domači razred B) z visoko stopnjo čiščenja (opomba - tako imenovani peroksid visokega testa oz. PH) se lahko uporablja kot gorivo v raketah (in torpedih). Poleg tega se lahko uporablja kot oksidant v dvokomponentnih motorjih (na primer kot nadomestek za tekoči kisik) in v obliki t.i. monogorivo. V slednjem primeru se H2O2 prečrpa v »zgorevalno komoro«, kjer razpade na kovinskem katalizatorju (katera koli prej omenjena kovina v članku, npr. srebro ali platina) in pod pritiskom v obliki pare. s temperaturo približno 600 ° C, izstopa iz šobe in ustvarja oprijem.

Najbolj zanimivo je, da ima mali hrošč iz poddružine zemeljskih hroščev enako notranjo zgradbo (»zgorevalna komora«, šobe itd.) znotraj telesa. Bombardier Beetle uradno se imenuje, ampak mene njegova notranja zgradba (=slika na začetku članka) spominja na enoto iz zgoraj omenjenega filma 1991 :)

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Hrošč se imenuje bombardier, ker je sposoben bolj ali manj natančno izstreliti vrelo tekočino z neprijetnim vonjem iz žlez v zadnjem delu trebuha.


Temperatura izmeta lahko doseže 100 stopinj Celzija, hitrost izmeta pa 10 m/s. En udarec traja od 8 do 17 ms in je sestavljen iz 4–9 impulzov, ki si sledijo takoj. Da ne bom previjal nazaj na začetek, bom sliko ponovil tukaj (zdi se, da je vzeta iz revije Znanost za leto 2015 iz istoimenskega članka).

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
Hrošč v sebi proizvaja dve "komponenti raketnega goriva" (to pomeni, da še vedno ni "monopropelant"). Močno redukcijsko sredstvo - hidrokinon (prej uporabljen kot razvijalec v fotografiji). In močan oksidant je vodikov peroksid. Ko je ogrožen, hrošč skrči mišice, ki potisnejo dva reagenta skozi ventilne cevi v mešalno komoro, ki vsebuje vodo in mešanico encimov (peroksidaze), ki razgradijo peroksid. Ko se reagenti združijo, povzročijo burno eksotermno reakcijo, tekočina zavre in se spremeni v plin (= "uničenje"). Na splošno hrošč potencialnega sovražnika opeče s tokom vrele vode (vendar očitno ne dovolj za prvi vesoljski sunek). Ampak...Vsaj hrošča lahko štejemo za ilustracijo rubrike Varnostni ukrepi pri delu z vodikovim peroksidom. Morala je naslednja:

%USERNAME%, ne bodite kot hrošč bombardier, ne mešajte peroksida z redukcijskim sredstvom brez razumevanja! 🙂

Dodatek oт drWhy: "Videti je, da je hrošča zemeljskega bombardirja navdihnil plazemski hrošč iz Starship Troopers." Ima ravno dovolj zagona (ne potiska!), da razvije prvo ubežno hitrost; mehanizem je bil razvit med evolucijo in je bil uporabljen za metanje trosov v orbito, da bi razširil svoj doseg, uporaben pa je bil tudi kot orožje proti nerodnim sovražnim križarkam. ”

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
No, povedal sem mu za hrošča in uredil peroksid. Zaenkrat se ustavimo pri tem.
Pomembno! Vse ostalo (vključno z razpravo o zapiskih, vmesnih osnutkih in absolutno vsemi mojimi publikacijami) lahko najdete v kanalu telegram LAB66. Naročite se in spremljajte objave.
Naslednji v vrsti za obravnavo je natrijev dikloroizocianurat in "klorove tablete".

Zahvala: Avtor se globoko zahvaljuje vsem aktivnim udeležencem skupnost LAB-66 — ljudi, ki dejavno finančno podpirajo naš »znanstveni in tehnični kotiček« (= telegram kanal), naš klepet (in strokovnjake v njem, ki zagotavljajo XNUMX-urno (!!!) tehnično podporo) in samega končnega avtorja. Hvala za vse to, fantje, od steanlab!

“osmijev katalizator” za rast in razvoj zgoraj omenjene skupnosti: ===>

1. glavna kartica 5536 0800 1174 5555
2. Yandex denar 410018843026512
3. spletni denar 650377296748
4. kripta BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Postanite kanalska kartuša LAB-66

Uporabljeni viri
Tehnična knjižnica vodikovega peroksida
Razgradnja vodikovega peroksida – Kinetika in pregled izbranih katalizatorjev
Združljivost materiala z vodikovim peroksidom
Shandala M.G. Aktualna vprašanja splošne dezinfekcije. Izbrana predavanja. - M .: Medicina, 2009. 112 str.
Lewis, R. J. Sr. Saxove nevarne lastnosti industrijskih materialov. 12. izdaja. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., str. V4: 2434
Haynes, W. M. CRC Priročnik za kemijo in fiziko. 95. izdaja. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, str. 4-67
WT Hess "Vodikov peroksid". Kirk-Othmerjeva enciklopedija kemijske tehnologije. 13 (4. izd.). New York: Wiley. (1995). str. 961–995.
C. W. Jones, J. H. Clark. Uporaba vodikovega peroksida in njegovih derivatov. Royal Society of Chemistry, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Uporaba katalizatorjev prehodnih kovin pri beljenju tekstila in lesne celuloze. Mednarodna izdaja Angewandte Chemie. 45 (2): 206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. Hrošč bombardir in njegova kemična eksplozija. Angewandte Chemie. 73:1–7. (1961).
Jones, Craig W. Uporaba vodikovega peroksida in njegovih derivatov. Royal Society of Chemistry (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Vodikov peroksid. Ullmannova Enciklopedija industrijske kemije. Ullmannova Enciklopedija industrijske kemije. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., ur. Priročnik za razkužila in antiseptike. New York: M. Dekker. str. 161. (1996).
Rutala, WA; Weber, DJ Dezinfekcija in sterilizacija v zdravstvenih ustanovah: kaj morajo kliniki vedeti. Klinične nalezljive bolezni. 39 (5): 702–709. (2004).
Block, Seymour S., ur. Poglavje 9: Peroksigenove spojine. Dezinfekcija, sterilizacija in konzerviranje (5. izdaja). Filadelfija: Lea & Febiger. str. 185–204. (2000).
O'Neil, M. J. Merckov indeks – Enciklopedija kemikalij, zdravil in bioloških snovi. Cambridge, Združeno kraljestvo: Royal Society of Chemistry, 2013, str. 889
Larranaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawleyjev zgoščeni kemijski slovar, 16. izdaja. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016, str. 735
Sittig, M. Priročnik strupenih in nevarnih kemikalij ter rakotvornih snovi, 1985. 2. izdaja. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985, str. 510
Larranaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawleyjev zgoščeni kemijski slovar, 16. izdaja. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016, str. 735
Zbirka najpomembnejših uradnih gradiv o vprašanjih dezinfekcije, sterilizacije, dezinsekcije, deratizacije: V 5 zvezkih / Inform.-ur. Center Državnega odbora za sanitarni in epidemiološki nadzor Rusije. zveze, Raziskovalni inštitut za preventivo. toksikologija in dezinfekcija; Pod splošno izd. M. G. Shandaly. - M .: Rarog LLP, 1994

O vodikovem peroksidu in raketnem hrošču
In skoraj bi pozabil, opozorilo za neodgovorne tovariše :)

Zavrnitev odgovornosti: vse informacije, predstavljene v članku, so zgolj informativne narave in niso neposreden poziv k dejanju. Vse manipulacije s kemičnimi reagenti in opremo izvajate na lastno nevarnost in tveganje. Avtor ne prevzema nobene odgovornosti za malomarno ravnanje z agresivnimi rešitvami, nepismenost, pomanjkanje osnovnega šolskega znanja ipd. Če niste prepričani, da boste razumeli napisano, prosite sorodnika/prijatelja/znanca, ki ima specializirano izobrazbo, da spremlja vaša dejanja. Pri uporabi osebne zaščitne opreme upoštevajte najvišje možne varnostne ukrepe.

Vir: www.habr.com

Dodaj komentar