Il perossido di idrogeno è un composto inorganico la cui formula chimica è H.DueODue. Di tutti, è il perossido più semplice di questa famiglia di composti chimici. La sua formula strutturale è H-O-O-H, essendo questo ponte ossigenato interno caratteristico di tutti i perossidi.
Nel 1818, l'HDueODue Fu identificato da Louies Jacques Thénard, che preparò un composto chimico che all'epoca chiamò perossido di idrogeno. È un composto instabile, si decompone per esposizione alla luce, al calore e ad alcuni metalli.
È un composto molto utile che viene utilizzato nella disinfezione di ferite minori, sbiancamento dei capelli, trattamento dell'acqua, ecc. Sebbene possa avere azioni dannose per l'uomo, si trova in tutte le cellule eucariotiche degli esseri viventi, dove svolge diverse funzioni benefiche.
Il perossido di idrogeno produce l'ossidazione di sostanze tossiche come fenoli, etanolo, formaldeide, ecc., Prodotti che vengono eliminati dal fegato e dai reni. Inoltre, contribuisce alla distruzione dei batteri fagocitati dai leucociti neutrofili e dai macrofagi..
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L'immagine in alto mostra la struttura della molecola H.DueODue (H-O-O-H), con le sfere rosse corrispondenti agli atomi di ossigeno e quelle bianche agli atomi di idrogeno. Nota che la molecola non è piatta e che gli atomi di H non sono eclissati nello spazio (uno di fronte all'altro).
È interessante notare che per l'HDueODue È difficile per esso ruotare il suo semplice legame O-O centrale, quindi le posizioni di queste H non possono essere scambiate; uno non scende mentre l'altro sale.
Perché? Perché nei due atomi di ossigeno ci sono due coppie libere di elettroni, il che dà un totale di otto elettroni molto vicini che si respingono a vicenda a causa delle loro cariche negative..
Anche così, il legame O-O è suscettibile di una leggera rotazione a causa delle interazioni con il suo ambiente..
Ad esempio, avvicinando i due pollici, con gli indici estesi e gli altri chiusi, come se si disegnasse un campo, e poi ruotando i pollici in modo tale che uno degli indici punti in avanti e l'altro indietro, hanno una rappresentazione approssimativa di H.DueODue.
Se un corpo tocca uno degli indici, i pollici ruotano in risposta a questa interazione; tuttavia, torneranno immediatamente alla loro posizione originale a causa delle repulsioni elettroniche sopra menzionate. Queste rotazioni inquadrano così gli aspetti dinamici di questa molecola.
Allo stato liquido l'HDueODue riesce a stabilire legami idrogeno (HOOH-ODueHDue), poiché altrimenti il suo punto di ebollizione elevato (150 ºC) rispetto all'acqua non sarebbe spiegato.
Una volta che passa nella fase gassosa, le molecole H.DueODue presumibilmente non può più formare tali ponti, non solo per la maggiore distanza intermolecolare, ma anche gli atomi di idrogeno sarebbero i primi a toccarsi in caso di urti (questo può essere visualizzato ricorrendo nuovamente al modello finger).
Nel frattempo, nella fase solida, l'angolo dei piani stabilito dalla H è di 90º (mettere gli indici perpendicolari). Ora i legami idrogeno diventano ancora più importanti e le molecole H.DueODue sono disposti in un cristallo di struttura tetragonale.
Bottiglia con perossido di idrogeno. Nelle farmacie si ottiene con una concentrazione del 3% m / v. Fonte: Pixnio.
-Perossido di idrogeno
-Antiossidante
-Oxidanol
-Acido peridrossico
-O-idrossiolo
-Perossido
34,0147 g / mol
Liquido blu pallido (concentrato) o incolore. È leggermente più viscoso e denso dell'acqua. È distillato per sicurezza a basse temperature e sotto pressione ridotta, poiché si decompone per riscaldamento in forma esplosiva.
Odore acuto o simile all'ozono.
Amaro
Solido 1,71 g / cm3
Le densità delle sue soluzioni acquose dipendono dalla loro concentrazione; ad esempio, al 27% ha una densità di 1,10 g / cm3, mentre al 50%, 1,13 g / cm3
- 0,43 ºC
150,2 ° C. Questo valore è stato ottenuto per estrapolazione, poiché il perossido di idrogeno si decompone ad alte temperature.
Miscibile ≥ 100 mg / mL a 25 ºC
È solubile in etere e alcoli, ma insolubile in etere di petrolio. Si decompone in acqua e ossigeno in molti solventi organici.
Log P = - 0,43
5 mmHg a 30 ºC.
pKa = 11,72
Le soluzioni di perossido di idrogeno sono leggermente acide. Ad esempio, uno al 35% ha un pH di 4,6; ma concentrandosi al 90%, il pH diventa meno acido: 5.1.
1.4061
1.245 cPoise a 20 ºC.
1.267 J / gK (gas)
2.619 J / gK (liquido)
1.519 J / gK
Stabile nelle condizioni consigliate. Viene ulteriormente stabilizzato mediante l'aggiunta di acetanilide e sali di stagno.
Corrosivo
Si decompone per esposizione alla luce o in presenza di sostanze ossidanti e riducenti. Si decompone anche per riscaldamento. Quando si decompone rilascia acqua e ossigeno, ed è favorito da un aumento del pH e della temperatura, oltre che dalla presenza dell'enzima catalasi..
80,4 dine / cm a 20 ° C
La HDueODue Agisce come agente ossidante in soluzioni acide di ferro ferroso (FeDue+) al ferro ferrico (F3+); ossida anche lo ione solfito (SO3Due-) allo ione solfato (SO4Due-).
Può anche agire come agente riducente in presenza di soluzioni basiche, riducendo l'ipoclorito di sodio (NaOCl) e il permanganato di potassio (KMnO4) con rilascio di ossigeno.
Il perossido di idrogeno viene utilizzato nell'industria della carta nello sbiancamento della pasta e della carta, che consuma la maggior parte della sua produzione annuale.
Il perossido di idrogeno è un antisettico delicato per prevenire l'infezione di piccole ferite, graffi e ustioni. Viene anche utilizzato come collutorio e per alleviare una lieve irritazione della bocca dovuta alla presenza di afte o gengiviti..
Viene anche utilizzato per disinfettare le superfici, l'interno dei frigoriferi, l'acqua e combattere l'eccessiva crescita batterica nei sistemi idrici e nelle torri di raffreddamento. Il perossido di idrogeno rilascia i radicali liberi dell'ossigeno, che abbattono gli inquinanti.
Il perossido di idrogeno viene utilizzato nella produzione di detergenti sbiancanti per bucato, compreso il percarbonato di sodio. Questo composto è un complesso di carbonato di sodio e perossido di idrogeno che, disciolto in acqua, si separa nei suoi componenti.
Il perossido di idrogeno diluito viene utilizzato nello sbiancamento dei capelli, prima della colorazione. È anche usato per sbiancare i denti, così come parte di un dentifricio fatto in casa.
Il perossido di idrogeno è usato come componente monopropellente o ossidante di un razzo bipropolente. Si decompone rilasciando ossigeno e acqua, caratteristica che ne ha permesso l'utilizzo come propellente.
Viene pompato in una cella di reazione con la presenza di un catalizzatore che accelera detta decomposizione. Durante questo, viene prodotto un vapore acqueo ad alta temperatura.
Quando il vapore viene espulso attraverso una fessura, produce un impulso. Il sottomarino V-80, costruito nel 1940, utilizzava l'ossigeno generato dal perossido di idrogeno nelle sue turbine; chiamato il sistema di turbine di Walter.
Inizialmente, il perossido di idrogeno è stato ottenuto industrialmente mediante idrolisi del persolfato di ammonio, [(NH4)DueSDueO8] o l'elettrolisi del bisolfato di ammonio, NH4HSO4.
Il perossido di idrogeno è attualmente ottenuto industrialmente mediante l'uso di antrachinone. Il processo si svolge in quattro fasi: idrogenazione, filtrazione, ossidazione, estrazione e purificazione..
L'alchilantrochinone viene idrogenato facendo passare idrogeno gassoso attraverso un idrogenatore caricato con allumina e una piccola quantità di catalizzatore (palladio). La temperatura viene mantenuta a 45 ºC con agitazione permanente.
L'alchildrochinone viene convertito in alchilantraidrochinone e tetraidroalchilantraidrochinone, quest'ultimo selezionato per la sua maggiore praticità per le seguenti procedure.
La soluzione contenente l'antrachinone idrogenato viene filtrata per rimuovere le tracce del catalizzatore che può contenere..
La soluzione filtrata viene ossidata facendo passare aria attraverso di essa, formando perossido di idrogeno a bassa purezza..
La soluzione con l'acqua ossigenata passa attraverso una colonna di estrazione liquido-liquido. L'acqua scorre attraverso la colonna, mentre la soluzione con il perossido di idrogeno viene pompata attraverso di essa.
L'acqua raggiunge il fondo dell'estrattore con una concentrazione di perossido di idrogeno tra il 25 e il 35% p / p. Quindi, viene purificato mediante distillazione sotto vuoto, ad una concentrazione di perossido di idrogeno del 30%. Infine si stabilizza e immagazzina.
Il perossido di idrogeno è un agente corrosivo, quindi a contatto con la pelle provoca grave irritazione, oltre che uno sbiancamento temporaneo (immagine sopra). Può anche causare danni agli occhi, prurito, eruzioni cutanee, arrossamenti e vesciche..
L'inalazione provoca irritazione al naso, alla gola e ai polmoni. Nel frattempo, l'esposizione ripetuta può causare bronchite, tosse, catarro e mancanza di respiro. E come se non bastasse, genera anche mal di testa, vertigini, nausea e vomito.
Una grave esposizione al perossido di idrogeno può causare l'accumulo di liquido nei polmoni, noto come edema polmonare, una condizione grave che richiede cure mediche immediate..
La Occupational Safety and Health Administration (OSHA) ha stabilito il massimo consentito per il perossido di idrogeno di 1 ppm in un ambiente di lavoro in un turno di 8 ore. Tuttavia, poiché si tratta di un composto mutageno, l'esposizione deve essere ridotta al minimo..
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