Om väteperoxid och raketbuggan

Ämnet för denna anteckning har varit under lång tid. Och även på begäran av kanalläsare LAB-66, Jag ville bara skriva om säkert arbete med väteperoxid, men till slut, av för mig okända skäl (här, ja!), bildades ytterligare en longread. En blandning av popsci, raketbränsle, "coronavirusdesinfektion" och permanganometrisk titrering. Hur korrekt lagra väteperoxid, vilken skyddsutrustning man ska använda när man arbetar och hur man flyr vid förgiftning - vi tittar under snittet.
ps skalbaggen på bilden heter faktiskt "bombardier". Och han försvann också någonstans bland kemikalierna :)

Om väteperoxid och raketbuggan

Tillägnad "peroxidbarn"...

Vår bror älskade väteperoxid, åh, vad han älskade det. Jag tänker på detta varje gång jag stöter på en fråga som "flaskan med väteperoxid är uppsvälld. vad ska man göra?" Förresten, jag träffar dig ganska ofta :)

Det är inte förvånande att i postsovjetiska områden är väteperoxid (3% lösning) en av de "folkliga" favoritantiseptikerna. Och att hälla på såret och att desinficera vattnet och att förstöra coronaviruset (nyligen). Men trots sin uppenbara enkelhet och tillgänglighet är reagenset ganska tvetydigt, vilket jag kommer att prata om ytterligare.

Efter att ha gått längs de biologiska "topparna"...

Nu är allt med prefixet eco på modet: miljövänliga produkter, miljövänliga schampon, miljövänliga saker. Som jag förstår det vill folk använda dessa adjektiv för att skilja saker som är biogena (dvs. som ursprungligen finns i levande organismer) från saker som är rent syntetiska ("hård kemi"). Därför, först en liten introduktion, som jag hoppas kommer att betona miljövänligheten hos väteperoxid och ge det förtroende bland massorna :)

Så vad är väteperoxid? Detta protozoer peroxidförening, som innehåller två syreatomer samtidigt (de är förbundna med en bindning -OO-). Där det finns den här typen av samband finns det instabilitet, det finns atomärt syre, och starka oxiderande egenskaper och allt, allt. Men trots svårighetsgraden av atomärt syre finns väteperoxid i många levande organismer, inklusive. och i människan. Det bildas i mikrokvantiteter under komplexa biokemiska processer och oxiderar proteiner, membranlipider och till och med DNA (på grund av de resulterande peroxidradikalerna). Vår kropp, i evolutionsprocessen, har lärt sig att hantera peroxid ganska effektivt. Det gör han med hjälp av enzymet superoxiddismutas, som förstör peroxidföreningar till syre och väteperoxid, plus enzymet katalas som omvandlar peroxid till syre och vatten en eller två gånger.

Enzymer är vackra i XNUMXD-modeller
Gömde den under spoilern. Jag älskar att titta på dem, men plötsligt gillar någon det inte...
Om väteperoxid och raketbuggan

Förresten, det är tack vare verkan av katalas, som finns i vävnaderna i vår kropp, som blodet "kokar" vid behandling av sår (det kommer att finnas en separat anteckning om sår nedan).

Väteperoxid har också en viktig "skyddande funktion" inom oss. Många levande organismer har en så intressant organell (en struktur som är nödvändig för en levande cells funktion) som peroxisom. Dessa strukturer är lipidvesiklar inom vilka det finns en kristallliknande kärna som består av biologiska rörformiga "mikroreaktorer". Olika biokemiska processer äger rum inuti kärnan, som ett resultat av vilka... väteperoxid bildas från atmosfäriskt syre och komplexa organiska föreningar av lipid natur!

Om väteperoxid och raketbuggan
Men det mest intressanta här är vad denna peroxid sedan används till. Till exempel, i cellerna i levern och njurarna, används H2O2 som bildas för att förstöra och neutralisera gifter som kommer in i blodet. Acetaldehyd, som bildas under metabolismen av alkoholhaltiga drycker (och vem som är ansvarig för baksmällan) - detta är också förtjänsten för våra små outtröttliga arbetare av peroxisomer och "moder" väteperoxid.

Så att allt inte verkar så rosa med peroxider, plötsligt Låt mig påminna dig om verkningsmekanismen för strålning på levande vävnad. Molekyler av biologiska vävnader absorberar strålningsenergi och blir joniserade, d.v.s. övergå till ett tillstånd som främjar bildandet av nya föreningar (oftast helt onödigt i kroppen). Vatten är oftast och lättast att genomgå jonisering, det förekommer radiolys. I närvaro av syre, under påverkan av joniserande strålning, uppstår olika fria radikaler (OH- och andra liknande dem) och peroxidföreningar (i synnerhet H2O2).

Om väteperoxid och raketbuggan
De resulterande peroxiderna interagerar aktivt med kemiska föreningar i kroppen. Även om vi som exempel tar superoxidanjonen (O2-) som ibland bildas under radiolys, är det värt att säga att denna jon också bildas under normala förhållanden, i en absolut frisk kropp, utan fria radikaler neutrofiler и makrofager vår immunitet kunde inte förstöra bakterieinfektioner. De där. utan dessa alls fria radikaler Detta är absolut omöjligt - de åtföljer biogena oxidationsreaktioner. Problemet kommer när det är för många av dem.

Det är för att bekämpa "för många" peroxidföreningar som människan uppfann sådana saker som antioxidanter. De hämmar oxidationsprocesserna för komplexa organiska ämnen med bildning av peroxider etc. fria radikaler och därigenom minska nivån oxidativ stress.

Oxidativ stress är processen för cellskador på grund av oxidation (= för många fria radikaler i kroppen)

Även om dessa kopplingar i huvudsak inte tillför något nytt till det som redan finns, d.v.s. "inre antioxidanter" - superoxiddismutas och katalas. Och i allmänhet, om de används felaktigt, kommer syntetiska antioxidanter inte bara att hjälpa, utan samma oxidativa stress kommer också att öka.

Anmärkning om "peroxid och sår". Även om väteperoxid är en fixtur i hemmet (och på jobbet) medicinskåp, finns det bevis för att användning av H2O2 stör sårläkning och orsakar ärrbildning eftersom peroxid förstör nybildade hudceller. Endast mycket låga koncentrationer har en positiv effekt (0,03% lösning, vilket innebär att du behöver späda 3% läkemedelslösning 100 gånger), och endast med en enda användning. Förresten, "coronavirus redo" 0,5% lösning också stör läkningen. Så, som de säger, lita på, men verifiera.

Väteperoxid i vardagen och "mot coronavirus"

Om väteperoxid ens kan omvandla etanol till acetaldehyd i levern, då vore det konstigt att inte använda dessa underbara oxiderande egenskaper i vardagen. De används i följande proportioner:

Om väteperoxid och raketbuggan
Hälften av all väteperoxid som produceras av den kemiska industrin används för att bleka cellulosa och olika typer av papper. Den andra platsen (20%) i efterfrågan upptas av produktionen av olika blekmedel baserade på oorganiska peroxider (natriumperkarbonat, natriumperborat, etc., etc.). Dessa peroxider (ofta i kombination med TAED för att minska blekningstemperaturen, eftersom peroxosalter fungerar inte vid temperaturer under 60 grader) används i alla typer av "Persol" etc. (du kan se mer detaljer här). Sedan kommer, med liten marginal, blekning av tyger och fibrer (15 %) och vattenrening (10 %). Och slutligen är andelen som återstår lika fördelad mellan rent kemiska saker och användning av väteperoxid för medicinska ändamål. Jag kommer att uppehålla mig vid det sistnämnda mer i detalj eftersom coronavirus-pandemin troligen kommer att ändra siffrorna i diagrammet (om det inte redan har ändrats).

Väteperoxid används aktivt för att sterilisera olika ytor (inklusive kirurgiska instrument) och på senare tid även i form av ånga (den s.k. VHP - förångad väteperoxid) för sterilisering av lokaler. Bilden nedan visar ett exempel på en sådan peroxidånggenerator. Ett mycket lovande område som ännu inte nått inhemska sjukhus...

Om väteperoxid och raketbuggan
I allmänhet uppvisar peroxid hög desinfektionseffektivitet mot ett brett spektrum av virus, bakterier, jäst och bakteriesporer. Det är värt att notera att för komplexa mikroorganismer kan tolerans (~resistens) observeras på grund av närvaron av enzymer som bryter ner peroxid (så kallade peroxidaser, vars specialfall är det ovan nämnda katalaset). Detta gäller särskilt för lösningar med koncentrationer under 1 %. Men än så länge kan ingenting, inte ett virus, inte en bakteriespor, motstå 3 %, och ännu mer så 6–10 %.

Faktum är att, tillsammans med etyl- och isopropylalkohol och natriumhypoklorit, finns väteperoxid på listan över "vitala" nödantiseptika för att desinficera ytor mot COVID-19. Fast inte bara från COVID-19. i början av hela coronaviruset är vi med läsarna telegram kanal aktivt använda rekommendationer från Artikel. Rekommendationerna gäller koronavirus i allmänhet och covid-19 i synnerhet. Så jag rekommenderar att du laddar ner och skriver ut artikeln (för dem som är intresserade av detta nummer).

Ett viktigt tecken för ett ungt desinfektionsmedel
Om väteperoxid och raketbuggan

Under den tid som har gått sedan epidemins utbrott har inte mycket förändrats när det gäller arbetskoncentrationer. Men det som har förändrats är till exempel i vilka former väteperoxid kan användas. Här skulle jag omedelbart vilja påminna om dokumentet EPA:s registrerade antimikrobiella produkter för användning mot det nya coronaviruset SARS-CoV-2, orsaken till covid-19 med sammansättningar av medel som rekommenderas för desinfektion. Jag var traditionellt intresserad av våtservetter i den här listan (traditionellt, eftersom jag gillar desinficerande våtservetter, hypoklorit). redan gjortoch jag är 100 % nöjd med dem). I det här fallet var jag intresserad av en sådan amerikansk produkt som Oxivir Wipes (eller motsvarande Oxivir 1 Wipes) från Diversey Inc.

Om väteperoxid och raketbuggan
Det finns några aktiva ingredienser listade:

Väteperoxid 0.5%

Enkelt och smakfullt. Men för dem som vill upprepa denna komposition och impregnera sina anpassade våtservetter, kommer jag att säga att förutom väteperoxid innehåller impregneringslösningen också:

Fosforsyra (fosforsyra - stabilisator) 1–5 %
2-hydroxibensoesyra (salicylsyra) 0,1–1,5 %

Varför alla dessa "föroreningar" blir tydligt när du läser avsnittet om stabilitet.

Förutom kompositionen vill jag också påminna om vad det står instruktion till nämnda Oxivir. Inget i grunden nytt (i förhållande till den första tabellen), men jag gillade utbudet av virus som kan desinficeras.

Vilka virus kan peroxid övervinna?
Om väteperoxid och raketbuggan

Och jag skulle inte vara mig själv om jag inte återigen påminde dig om exponering under bearbetningen. Som tidigare (=som alltid) rekommenderas det att göra det När de torkas av med våtservetter förblir alla hårda, icke-porösa ytor synligt fuktiga i minst 30 sekunder (eller ännu bättre, en minut!) för att sanera allt och alla (inklusive din covid-19 också).

Väteperoxid som kemikalie

Vi har gått runt i bushen, nu är det dags att skriva om väteperoxid ur kemistens synvinkel. Lyckligtvis är det denna fråga (och inte hur en peroxisom ser ut) som oftast intresserar en oerfaren användare som har bestämt sig för att använda H2O2 för sina egna syften. Låt oss börja med den tredimensionella strukturen (som jag ser det):

Om väteperoxid och raketbuggan

Hur flickan Sasha ser strukturen, som är rädd att peroxid kan explodera (mer om detta nedan)
"springande tuppvy underifrån"
Om väteperoxid och raketbuggan

Ren peroxid är en klar (blåaktig färg för höga koncentrationer) vätska. Densiteten för utspädda lösningar är nära densiteten för vatten (1 g/cm3), koncentrerade lösningar är tätare (35% - 1,13 g/cm3...70% - 1,29 g/cm3, etc.). Genom densitet (om du har hydrometrar) kan du ganska exakt bestämma koncentrationen av din lösning (information från Artikel).

Om väteperoxid och raketbuggan
Inhemsk teknisk väteperoxid kan vara av tre kvaliteter: A = koncentration 30–40 %, B = 50–52 %, C = 58–60 %. Namnet "perhydrol" finns ofta (det fanns en gång till och med uttrycket "perhydrol blond"). I huvudsak är det fortfarande samma "varumärke A", dvs. väteperoxidlösning med en koncentration av cirka 30 %.

Anmärkning om blekning. Eftersom vi kom ihåg blondiner kan det noteras att utspädd väteperoxid (2–10%) och ammoniak användes som en blekningskomposition för att "operhydrolysera" hår. Detta utövas numera sällan. Men det finns peroxid tandblekning. Förresten, blekning av huden på händerna efter kontakt med peroxid är också en slags "operhydrering" orsakad av tusentals mikroemboli, dvs. blockeringar av kapillärer av syrebubblor som bildas under nedbrytningen av peroxid.

Medicinteknisk peroxid blir när avmineraliserat vatten tillsätts peroxid med en koncentration på 59–60 %, vilket späder ut koncentratet till önskad nivå (3 % i vårt land, 6 % i USA).

Förutom densiteten är pH-nivån en viktig parameter. Väteperoxid är en svag syra. Bilden nedan visar beroendet av pH i en väteperoxidlösning på masskoncentrationen:

Om väteperoxid och raketbuggan
Ju mer utspädd lösningen är, desto närmare pH är dess pH vatten. Det lägsta pH-värdet (= det suraste) förekommer vid koncentrationer på 55–65 % (grad B enligt den inhemska klassificeringen).

Det är värt att notera här, motvilligt, att pH inte kan användas för att kvantifiera koncentrationen av flera skäl. För det första erhålls nästan all modern peroxid genom oxidation av antrakinoner. Denna process skapar sura biprodukter som kan hamna i den färdiga peroxiden. De där. pH-värdet kan skilja sig från det som visas i tabellen ovan beroende på renheten hos H2O2. Ultraren peroxid (som till exempel används för raketbränsle och som jag kommer att prata om separat) innehåller inga föroreningar. För det andra tillsätts ofta syrastabilisatorer till kommersiell väteperoxid (peroxid är mer stabil vid lågt pH), vilket kommer att "smörja" avläsningarna. Och för det tredje kan kelatstabilisatorer (för att binda metallföroreningar, mer om dem nedan) också vara alkaliska eller sura och påverka den slutliga lösningens pH.

Det bästa sättet att bestämma koncentrationen är titrering (som i fallet med natriumhypoklorit ~ "vithet"). Tekniken är absolut densamma, men alla reagenser som behövs för testet är mycket lättillgängliga. Du behöver koncentrerad svavelsyra (batterielektrolyt) och vanligt kaliumpermanganat. Som B. Gates en gång skrek, "640 kb minne är tillräckligt för alla!", kommer jag också att utropa nu, "Alla kan titrera peroxid!" :). Trots det faktum att min intuition säger mig att om du köper väteperoxid på ett apotek och inte lagrar det i årtionden, då är det osannolikt att fluktuationerna i koncentrationen överstiger ± 1%, kommer jag ändå att beskriva testmetoden, eftersom reagenserna är tillgänglig och algoritmen är ganska enkel.

Kontrollerar kommersiell väteperoxid för löss
Som du kanske gissar kommer vi att kontrollera med titrering. Tekniken gör det möjligt att exakt bestämma koncentrationer från 0,25 till 50%.

Verifieringsalgoritmen är som följer:

1. Bered en 0,1N lösning av kaliumpermanganat. För att göra detta, lös upp 3,3 gram kaliumpermanganat i 1 liter vatten. Värm lösningen till en kokning och koka i 15 minuter.
2. Välj önskad volym av peroxiden som ska testas (beroende på den förväntade koncentrationen, d.v.s. om du hade 3 %, är det dumt att förvänta sig att det plötsligt blev 50 %):

Om väteperoxid och raketbuggan
Vi överför den valda volymen till flaskan och väger den på vågen (kom ihåg att trycka på Tara-knappen för att inte ta hänsyn till själva flaskans vikt)
3. Häll vårt prov i en 250 ml mätkolv (eller en nappflaska med volymmärkning) och fyll på med destillerat vatten till märket ("250"). Blanda.
4. Häll 500 ml destillerat vatten i en 250 ml konisk kolv (=”halvlitersburk”), tillsätt 10 ml koncentrerad svavelsyra och 25 ml av vår lösning från steg 3
5. Droppa droppe för droppe (helst från en pipett med volymmarkering) en lösning av 0,1N kaliumpermanganat i vår halvlitersburk från steg 4. Tappat - blandat, tappat - blandat. Och så fortsätter vi tills den genomskinliga lösningen får en lite rosa nyans. Som ett resultat av reaktionen sönderdelas peroxid och bildar syre och vatten, och mangan (VI) i kaliumpermanganat reduceras till mangan (II).

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

6. Vi beräknar koncentrationen av vår peroxid: C H2O2 (massa%) = [Volym kaliumpermanganatlösning i ml*0,1*0,01701*1000]/[provets massa i gram, från steg 2] VINST!!!

Gratis diskussioner om lagringsstabilitet

Väteperoxid anses vara en instabil förening som är benägen till spontan nedbrytning. Nedbrytningshastigheten ökar med ökande temperatur, koncentration och pH. De där. I allmänhet fungerar regeln:

...kalla, utspädda, sura lösningar visar den bästa stabiliteten...

Nedbrytningen främjas av: att öka temperaturen (öka hastigheten med 2,2 gånger för varje 10 grader Celsius, och vid en temperatur på cirka 150 grader, koncentrat i allmänhet sönderfalla som en lavin med en explosion), ökning av pH (särskilt vid pH > 6–8)

Anmärkning om glas: Endast surgjord peroxid kan förvaras i glasflaskor, eftersom glas tenderar att producera en alkalisk miljö när det kommer i kontakt med rent vatten, vilket betyder att det kommer att bidra till accelererad nedbrytning.

Påverkar nedbrytningshastigheten och närvaron av föroreningar (särskilt övergångsmetaller som koppar, mangan, järn, silver, platina), exponering för ultraviolett strålning. Oftast är den huvudsakliga komplexa orsaken en ökning av pH och närvaron av föroreningar. I genomsnitt med STP förhållanden med 30% väteperoxid förlorar ungefär 0,5 % av huvudkomponenten per år.

För att avlägsna föroreningar används ultrafin filtrering (uteslutning av partiklar) eller kelater (komplexbildare) som binder metalljoner. Kan användas som kelater acetanilid, kolloidalt stannat eller natriumpyrofosfat (25–250 mg/l), organofosfonater, nitrater (+ pH-regulatorer och korrosionsinhibitorer), fosforsyra (+ pH-regulator), natriumsilikat (stabilisator).

Inverkan av ultraviolett strålning på nedbrytningshastigheten är inte lika uttalad som för pH eller temperatur, men den förekommer också (se bild):

Om väteperoxid och raketbuggan
Det kan ses att den molekylära extinktionskoefficienten ökar med minskande ultraviolett våglängd.

Den molära extinktionskoefficienten är ett mått på hur starkt en kemikalie absorberar ljus vid en given våglängd.

Förresten, denna nedbrytningsprocess som initieras av fotoner kallas fotolys:

Fotolys (även känd som fotodissociation och fotonedbrytning) är en kemisk reaktion där ett kemiskt ämne (oorganiskt eller organiskt) bryts ner av fotoner efter att de interagerar med en målmolekyl. Varje foton med tillräcklig energi (högre än dissociationsenergin för målbindningen) kan orsaka nedbrytning. En effekt liknande den för ultraviolett strålning kan uppnås även röntgen och γ-strålar.

Vad kan vi säga generellt? Och det faktum att peroxid ska förvaras i en ogenomskinlig behållare, eller ännu bättre, i bruna glasflaskor som blockerar överflödigt ljus (trots att det "absorberar" != "bryts ner direkt"). Du bör inte ha en flaska peroxid nära röntgenapparaten heller :) Tja, från den här (UR 203Ex (?):

Om väteperoxid och raketbuggan
... från "så här"peroxid (och din älskade, för att vara ärlig) bör också hållas borta.

Det är viktigt att behållaren/flaskan, förutom att vara ogenomskinlig, är gjord av "peroxidbeständiga" material, såsom rostfritt stål eller glas (nåja, + vissa plaster och aluminiumlegeringar). Ett tecken kan vara användbart för orientering (det kommer också att vara användbart för läkare som ska behandla sin utrustning):

Om väteperoxid och raketbuggan
Etikettförklaringen är som följer: A - utmärkt kompatibilitet, B - bra kompatibilitet, mindre påverkan (mikrokorrosion eller missfärgning), C - dålig kompatibilitet (rekommenderas inte för långvarig användning, förlust av styrka kan förekomma, etc.), D - ingen kompatibilitet (= kan inte användas). Ett streck betyder "ingen information tillgänglig." Digitala index: 1 - tillfredsställande vid 22° C, 2 - tillfredsställande vid 48° C, 3 - tillfredsställande vid användning i packningar och tätningar.

Säkerhetsföreskrifter vid arbete med väteperoxid

Det är troligtvis uppenbart för alla som har läst så här långt att peroxid är ett starkt oxidationsmedel, vilket betyder att det är absolut nödvändigt att det förvaras borta från brandfarliga/brännbara ämnen och reduktionsmedel. H2O2, både i ren och utspädd form, kan bildas explosiva blandningar vid kontakt med organiska föreningar. Med tanke på allt ovanstående kan vi skriva så här

Väteperoxid är oförenligt med brandfarliga material, eventuella brandfarliga vätskor och metaller och deras salter (i ordningsföljd för minskad katalytisk effekt) - osmium, palladium, platina, iridium, guld, silver, mangan, kobolt, koppar, bly

På tal om metallnedbrytningskatalysatorer kan man inte undgå att nämna separat osmium. Det är inte bara den tätaste metallen på jorden, det är också världens bästa vapen för att bryta ner väteperoxid.

Om väteperoxid och raketbuggan
Effekten av att accelerera nedbrytningen av väteperoxid för denna metall observeras i mängder som inte ens kan detekteras med varje analysmetod - för att mycket effektivt (x3-x5 gånger i förhållande till peroxid utan katalysator) bryta ner peroxid till syre och vatten, du behöver bara 1 gram osmium per 1000 ton peroxidväte.

Anmärkning om "explosiv karaktär": (Jag ville genast skriva "Jag är peroxid", men skämdes). När det gäller väteperoxid är den sfäriska tjejen Sasha, som måste arbeta med denna peroxid, oftast rädd för en explosion. Och i princip är Alexandras rädsla vettiga. Peroxid kan trots allt explodera av två anledningar. För det första, från det faktum att i en förseglad behållare kommer det att ske en gradvis nedbrytning av H2O2, frigöring och ackumulering av syre. Trycket inuti behållaren kommer att öka och öka och så småningom BOM! För det andra finns det en möjlighet att när väteperoxid kommer i kontakt med vissa ämnen kommer det att bildas instabila peroxidföreningar som kan detonera vid stötar, uppvärmning etc. I en cool femvolymsbok Sax farliga egenskaper hos industriella material Det har sagts så mycket om detta att jag till och med bestämde mig för att gömma det under en spoiler. Information gäller för koncentrerad väteperoxid >= 30% och <50%:

Absolut inkompatibilitet

exploderar vid kontakt med: alkoholer + svavelsyra, acetal + ättiksyra + värme, ättiksyra + N-heterocykler (över 50 °C), aromatiska kolväten + trifluorättiksyra, azelainsyra + svavelsyra (ca 45 °C), tert-butanol + svavelsyra , karboxylsyror (myrsyra, ättiksyra, vinsyra), difenyldiselenid (över 53 °C), 2-etoxietanol + polyakrylamidgel + toluen + värme, gallium + saltsyra, järn(II)sulfat + salpetersyra + karboximetylcellulosa, salpetersyra + ketoner (2-butanon, 3-pentanon, cyklopentanon, cyklohexanon), kvävehaltiga baser (ammoniak, hydrazinhydrat, dimetylhydrazin), organiska föreningar (glycerin, ättiksyra, etanol, anilin, kinolin, cellulosa, koldamm), organiska material + svavelsyra syra (särskilt i trånga utrymmen), vatten + syrehaltiga organiska ämnen (acetaldehyd, ättiksyra, aceton, etanol, formaldehyd, myrsyra, metanol, propanol, propanal), vinylacetat, alkoholer + tennklorid, fosforoxid (V), fosfor, salpetersyra, stibnit, arseniktrisulfid, klor + kaliumhydroxid + klorsulfonsyra, kopparsulfid, järn(II)sulfid, myrsyra + organiska föroreningar, väteselenid, blydi- och monooxid, bly(II)sulfid, mangandioxid , kvicksilveroxid (I), molybdendisulfid, natriumjodat, kvicksilveroxid + salpetersyra, dietyleter, etylacetat, tiokarbamid + ättiksyra
lyser vid kontakt med: furfurylalkohol, pulveriserade metaller (magnesium, zink, järn, nickel), sågspån
våldsam reaktion med: aluminiumisopropoxid + tungmetallsalter, träkol, kol, litiumtetrahydroaluminat, alkalimetaller, metanol + fosforsyra, omättade organiska föreningar, tenn(II)klorid, koboltoxid, järnoxid, blyhydroxid, nickeloxid

I princip, om du behandlar koncentrerad peroxid med respekt och inte kombinerar den med de ovan nämnda ämnena, kan du arbeta bekvämt i flera år och inte vara rädd för någonting. Men Gud skyddar de bästa, så vi går smidigt vidare till personlig skyddsutrustning.

PPE och svar

Idén att skriva en artikel uppstod när jag bestämde mig för att göra en anteckning kanal, dedikerad till frågorna om säkert arbete med koncentrerade H2O2-lösningar. Lyckligtvis köpte många läsare dunkar med perhydrol (vid "det finns ingenting på apoteket"/"vi kan inte komma till apoteket") och lyckades till och med få kemiska brännskador i stundens hetta. Därför gäller det mesta av det som skrivs nedan (och ovan) främst lösningar med koncentrationer över 6%. Ju högre koncentration, desto mer relevant är tillgången till personlig skyddsutrustning.

För säkert arbete är allt du behöver som personlig skyddsutrustning handskar gjorda av polyvinylklorid/butylgummi, polyeten, polyester och annan plast för att skydda huden på dina händer, skyddsglasögon eller skyddsmasker gjorda av transparenta polymermaterial för att skydda dina ögon. Om aerosoler bildas, lägg till ett andningsskydd med antiaerosolskydd till satsen (eller ännu bättre, en ABEK kolfilterpatron med P3-skydd). Vid arbete med svaga lösningar (upp till 6%) räcker det med handskar.

Jag kommer att uppehålla mig vid de "slående effekterna" mer i detalj. Väteperoxid är ett måttligt farligt ämne som orsakar kemiska brännskador om det kommer i kontakt med hud och ögon. Farligt vid inandning eller förtäring. Se bild från SDS ("Oxidizer" - "Korroderar" - "Irriterande"):

Om väteperoxid och raketbuggan
För att inte slå runt kommer jag omedelbart att skriva om vad man ska göra om väteperoxid med en koncentration på >6% kommer i kontakt med en viss sfärisk person utan personlig skyddsutrustning.

vid kontakt med huden — torka av med en torr trasa eller bomullspinne fuktad med alkohol. Sedan måste du skölja den skadade huden med mycket vatten i 10 minuter.
vid kontakt med ögonen - Skölj omedelbart vidöppna ögon, såväl som under ögonlocken, med en svag ström av vatten (eller en 2% lösning av bakpulver) i minst 15 minuter. Kontakta en ögonläkare.
Om svald - drick mycket vätska (=vanligt vatten i liter), aktivt kol (1 tablett per 10 kg vikt), laxermedel med saltlösning (magnesiumsulfat). Framkalla inte kräkningar (= magsköljning ENDAST av läkare, med hjälp av en sond och ingen av de vanliga "två fingrar i munnen"). Ge inte någonting via munnen till en medvetslös person.

I allmänhet förtäring är särskilt farligt, eftersom under nedbrytning i magen en stor mängd gas bildas (10 gånger volymen av en 3% lösning), vilket leder till uppblåsthet och kompression av inre organ. Detta är vad aktivt kol är för...

Om allt är mer eller mindre klart med behandlingen av konsekvenserna för kroppen, så är det värt att säga några fler ord om bortskaffande av överskott/gammal/spilld väteperoxid på grund av oerfarenhet.

... väteperoxid återvinns antingen genom att a) späda ut det med vatten och hälla det i avloppet, eller b) sönderfalla med hjälp av katalysatorer (natriumpyrosulfit, etc.), eller c) sönderfalla genom uppvärmning (inklusive kokning)

Här är ett exempel på hur det hela ser ut. Till exempel, i laboratoriet spillde jag av misstag en liter 30% väteperoxid. Jag torkar ingenting, utan tillsätter vätskan i en blandning av lika stora mängder (1:1:1) sodaaska+sand+bentonit (=”bentonitfyllmedel för brickor”). Sedan fuktar jag den här blandningen med vatten tills en slurry bildas, öser upp slurryn i en behållare och överför den till en hink med vatten (två tredjedelar full). Och redan i en hink med vatten tillsätter jag gradvis en lösning av natriumpyrosulfit med ett 20% överskott. För att neutralisera det hela genom reaktion:

Na2S2O5 + 2H2O2 = Na2SO4 + H2SO4 + H2O

Om du följer villkoren för problemet (en liter 30% lösning), visar det sig att för neutralisering behöver du 838 gram pyrosulfit (ett kilo salt kommer ut i överskott). Lösligheten av detta ämne i vatten är ~ 650 g/l, dvs. Cirka en och en halv liter koncentrerad lösning kommer att behövas. Moralen är denna: antingen spill inte perhydrol på golvet eller späd ut det kraftigare, annars får du inte tillräckligt med neutralisatorer :)

När man letar efter möjliga ersättningar för pyrosulfit rekommenderar Captain Obvious att man använder de reagenser som inte producerar enorma mängder gas när de reagerar med väteperoxid. Detta kan till exempel vara järn(II)sulfat. Det säljs i järnaffärer och till och med i Vitryssland. För att neutralisera H2O2 krävs en lösning surgjord med svavelsyra:

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

Du kan också använda kaliumjodid (även surgjort med svavelsyra):

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

Låt mig påminna dig om att alla resonemang är baserade på det inledande problemet (30% lösning); om du hällde peroxid i lägre koncentrationer (3–7%), så kan du också använda kaliumpermanganat surgjort med svavelsyra. Även om syre släpps ut där, så kommer det på grund av de låga koncentrationerna inte att kunna "få saker gjorda" även om det vill.

Om skalbaggen

Men jag har inte glömt honom, kära du. Kommer att vara som en belöning till de som läst klart min nästa longread. Jag vet inte om kära Alexey JetHackers Statsenko aka MagisterLudi om mina jetpacks, men jag hade definitivt några sådana tankar. Speciellt när jag hade en chans att se (eller till och med se om) en lätt Disney-sagofilm på ett VHS-band.Rocketeer" (i original Rocke).

Om väteperoxid och raketbuggan
Kopplingen här är som följer. Som jag skrev tidigare, väteperoxid av höga koncentrationer (som inhemsk kvalitet B) med en hög grad av rening (obs - den så kallade högtestperoxiden eller htp) kan användas som bränsle i missiler (och torpeder). Dessutom kan den användas både som oxidationsmedel i tvåkomponentsmotorer (till exempel som ersättning för flytande syre) och i form av sk. monobränsle. I det senare fallet pumpas H2O2 in i en "förbränningskammare", där den sönderdelas på en metallkatalysator (någon av de metaller som nämnts tidigare i artikeln, till exempel silver eller platina) och, under tryck, i form av ånga med en temperatur på cirka 600 ° C, lämnar munstycket och skapar dragkraft.

Det mest intressanta är att en liten skalbagge från underfamiljen markbaggar har samma inre struktur ("förbränningskammare", munstycken etc.) inuti sin kropp. Bombardier Beetle den heter officiellt, men för mig påminner dess interna struktur (=bild i början av artikeln) mig om enheten från filmen från 1991 som nämns ovan :)

Om väteperoxid och raketbuggan
Buggen kallas bombardier eftersom den mer eller mindre exakt kan skjuta kokande vätska med en obehaglig lukt från körtlarna på baksidan av buken.


Utkastningstemperaturen kan nå 100 grader Celsius, och utkastningshastigheten är 10 m/s. Ett skott varar från 8 till 17 ms och består av 4–9 pulser omedelbart efter varandra. För att inte behöva spola tillbaka till början kommer jag att upprepa bilden här (den verkar vara tagen från en tidning Vetenskap för 2015 från artikeln med samma namn).

Om väteperoxid och raketbuggan
Skalbaggen producerar två "raketbränslekomponenter" i sig själv (det vill säga att den fortfarande inte är "monopropellant"). Starkt reduktionsmedel - hydrokinon (Används tidigare som utvecklare inom fotografi). Och ett starkt oxidationsmedel är väteperoxid. När den hotas drar skalbaggen ihop muskler som trycker två reagenser genom ventilrör in i en blandningskammare som innehåller vatten och en blandning av enzymer (peroxidaser) som bryter ner peroxiden. När de kombineras producerar reagenserna en våldsam exoterm reaktion, vätskan kokar och förvandlas till en gas (= "förintelse"). I allmänhet skållar skalbaggen en potentiell fiende med en ström av kokande vatten (men uppenbarligen inte tillräckligt för den första rymdstöten). Men...Åtminstone kan skalbaggen betraktas som en illustration för avsnittet Säkerhetsföreskrifter vid arbete med väteperoxid. Moralen är denna:

%USERNAME%, var inte som en bombardierbagge, blanda inte peroxid med ett reduktionsmedel utan att förstå! 🙂

Tillägg omт drVarför: "Det ser ut som att Earth bombardier skalbagge inspirerades av plasmabaggen från Starship Troopers." Den har precis tillräckligt med momentum (inte dragkraft!) för att utveckla den första flykthastigheten; mekanismen utvecklades under evolutionen och användes för att kasta sporer i omloppsbana för att utöka dess räckvidd, och var också användbar som ett vapen mot klumpiga fiendekryssare. ”

Om väteperoxid och raketbuggan
Jo, jag berättade för honom om skalbaggen och sorterade ut peroxiden. Låt oss stanna där för nu.
Viktigt! Allt annat (inklusive diskussion om anteckningar, mellanutkast och absolut alla mina publikationer) finns i telegramkanalen LAB66. Prenumerera och följ meddelandena.
Nästa i raden för övervägande är natriumdiklorisocyanurat och "klortabletter."

Kvitteringar: Författaren uttrycker djup tacksamhet till alla aktiva deltagare community LAB-66 — personer som aktivt ekonomiskt stödjer vår ”vetenskapliga och tekniska hörna” (= telegramkanal), vår chatt (och experterna på den som tillhandahåller teknisk support dygnet runt (!!!) och slutförfattaren själv. Tack för allt detta, killar, från steanlab!

"osmiumkatalysator" för tillväxt och utveckling av ovannämnda gemenskap: ===>

1. huvudkort 5536 0800 1174 5555
2. Yandex pengar 410018843026512
3. webbpengar 650377296748
4. krypta BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx, ETH: 0x3Aa313FA17444db70536A0ec5493F3aaA49C9CBf
5. Bli kanalkassett LAB-66

Använda källor
Väteperoxid tekniska bibliotek
Nedbrytning av väteperoxid – Kinetik och granskning av valda katalysatorer
Materialkompatibilitet med väteperoxid
Shandala M.G. Aktuella frågor om allmän desinfektion. Utvalda föreläsningar. - M.: Medicin, 2009. 112 sid.
Lewis, R.J. Sr. Sax farliga egenskaper hos industrimaterial. 12:e upplagan. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., sid. V4: 2434
Haynes, W. M. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95:e upplagan. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, sid. 4-67
WT Hess "väteperoxid". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 13 (4:e upplagan). New York: Wiley. (1995). pp. 961–995.
C.W. Jones, J.H. Clark. Tillämpningar av väteperoxid och derivat. Royal Society of Chemistry, 1999.
Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke Tillämpningar av övergångsmetallkatalysatorer för blekning av textil och trämassa. Angewandte Chemie International Edition. 45(2):206–222. (2005).
Schildknecht, H.; Holoubek, K. Bombardierbaggen och dess kemiska explosion. Angewandte Chemie. 73:1–7. (1961).
Jones, Craig W. Tillämpningar av väteperoxid och dess derivat. Royal Society of Chemistry (1999)
Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S. Hydrogen Peroxide. Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry. Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. (2007).
Ascenzi, Joseph M., red. Handbok för desinfektionsmedel och antiseptika. New York: M. Dekker. sid. 161. (1996).
Rutala, WA; Weber, DJ Desinfektion och sterilisering i vårdinrättningar: Vad läkare behöver veta. Kliniska infektionssjukdomar. 39(5):702–709. (2004).
Block, Seymour S., red. Kapitel 9: Persyreföreningar. Desinfektion, sterilisering och konservering (5:e upplagan). Philadelphia: Lea & Febiger. pp. 185–204. (2000).
O'Neil, M. J. Merck Index—An Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals. Cambridge, Storbritannien: Royal Society of Chemistry, 2013, sid. 889
Larranaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawley's Condensed Chemical Dictionary 16:e upplagan. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016, sid. 735
Sittig, M. Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens, 1985. 2nd ed. Park Ridge, NJ: Noyes Data Corporation, 1985, sid. 510
Larranaga, MD, Lewis, RJ Sr., Lewis, RA; Hawley's Condensed Chemical Dictionary 16:e upplagan. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ 2016, sid. 735
Samling av det viktigaste officiella materialet i frågorna om desinfektion, sterilisering, desinfektion, avsmitning: I 5 volymer / Inform.-ed. centrum för Rysslands statliga kommitté för sanitär och epidemiologisk övervakning. Federation, Research Institute of Prevention. toxikologi och desinfektion; Under allmänt ed. M. G. Shandaly. - M.: Rarog LLP, 1994

Om väteperoxid och raketbuggan
Och jag glömde nästan bort, en varning för oansvariga kamrater :)

Villkor: all information som presenteras i artikeln tillhandahålls enbart i informationssyfte och är inte en direkt uppmaning till handling. Du utför alla manipulationer med kemiska reagenser och utrustning på egen risk och risk. Författaren bär inget ansvar för vårdslös hantering av aggressiva lösningar, analfabetism, bristande grundläggande skolkunskaper m.m. Om du inte känner dig säker på att förstå vad som står, fråga en släkting/vän/bekant som har en specialiserad utbildning att övervaka dina handlingar. Och se till att använda PPE med högsta möjliga säkerhetsåtgärder.

Källa: will.com

Lägg en kommentar