สูตรพื้นฐานของชีวิต-น้ำที่รู้จักกันดี โมเลกุลของมันประกอบด้วยไฮโดรเจนสองอะตอมและออกซิเจนหนึ่งตัวซึ่งเขียนเป็น H2O หากมีออกซิเจนเป็นสองเท่าก็จะได้สารที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง - H2O2 มันคืออะไรและสารที่ได้จะแตกต่างจากน้ำ "สัมพัทธ์" อย่างไร
H2O2 - สารนี้คืออะไร
มาดูรายละเอียดกันดีกว่า H2O2 เป็นสูตรสำหรับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ใช่ สูตรเดียวกับที่ใช้รักษารอยขีดข่วน สีขาว ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H2O2 - ชื่อวิทยาศาสตร์ของสาร
ใช้สารละลายเปอร์ออกไซด์ 3% ในการฆ่าเชื้อ ในรูปแบบบริสุทธิ์หรือเข้มข้น ทำให้เกิดการไหม้ของสารเคมีที่ผิวหนัง สารละลายเปอร์ออกไซด์สามสิบเปอร์เซ็นต์เรียกอีกอย่างว่าเพอร์ไฮโดรล ก่อนหน้านี้เคยใช้ในร้านทำผมเพื่อฟอกสีผม ผิวที่ไหม้ก็เปลี่ยนเป็นสีขาว
คุณสมบัติทางเคมีของ H2O2
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นของเหลวไม่มีสีมีรส "เมทัลลิก" เป็นตัวทำละลายที่ดีและละลายได้ง่ายในน้ำ อีเทอร์ แอลกอฮอล์
สารละลายเปอร์ออกไซด์สามและหกเปอร์เซ็นต์มักจะเตรียมโดยการเจือจางสารละลายสามสิบเปอร์เซ็นต์ เมื่อเก็บ H2O2 เข้มข้น สารจะสลายตัวด้วยการปล่อยออกซิเจน ดังนั้น ปิดผนึกอย่างแน่นหนาไม่ควรเก็บไว้ในภาชนะเพื่อหลีกเลี่ยงการระเบิด ด้วยความเข้มข้นของเปอร์ออกไซด์ที่ลดลง ความคงตัวของมันจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ เพื่อชะลอการสลายตัวของ H2O2 คุณสามารถเพิ่มสารต่างๆ ลงไปได้ เช่น กรดฟอสฟอริกหรือกรดซาลิไซลิก ในการจัดเก็บสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง (มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์) โซเดียม ไพโรฟอสเฟตจะถูกเติมลงในเปอร์ออกไซด์ ซึ่งทำให้สถานะของสารเสถียร และใช้ภาชนะอลูมิเนียมด้วย
H2O2 ในปฏิกิริยาเคมีสามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งเปอร์ออกไซด์มีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ เปอร์ออกไซด์ถือเป็นกรด แต่เป็นกรดที่อ่อนมาก เกลือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เรียกว่าเปอร์ออกไซด์
ปฏิกิริยาการสลายตัวเป็นวิธีการผลิตออกซิเจน
ปฏิกิริยาการสลายตัวของ H2O2 เกิดขึ้นเมื่อสารสัมผัสกับอุณหภูมิสูง (มากกว่า 150 องศาเซลเซียส) ผลลัพธ์คือน้ำและออกซิเจน
สูตรปฏิกิริยา - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2
คุณสามารถคำนวณยอดคงเหลือทางอิเล็กทรอนิกส์ของ H2O2 ในสมการ:
สถานะออกซิเดชันของ H ถึง H2O2 และ H2O=+ 1.
สถานะออกซิเดชัน O: ใน H2O2=-1 ใน H2O=-2 ใน O2=02 O
-1 - 2e -> O20
O-1 + e -> O-2
2 H2O2=2 H2O + O2
การสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อาจเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิห้องหากใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (สารเคมีที่เร่งปฏิกิริยา)
ในห้องปฏิบัติการ วิธีหนึ่งในการรับออกซิเจนพร้อมกับการสลายตัวเกลือเบอร์ทอลเล็ตหรือโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นปฏิกิริยาการสลายตัวของเปอร์ออกไซด์ ในกรณีนี้ แมงกานีสออกไซด์ (IV) ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สารอื่นๆ ที่เร่งการสลายตัวของ H2O2 ได้แก่ ทองแดง แพลตตินั่ม โซเดียมไฮดรอกไซด์
ประวัติการค้นพบเปอร์ออกไซด์
ขั้นตอนแรกสู่การค้นพบเปอร์ออกไซด์ถูกสร้างขึ้นในปี 1790 โดย Alexander Humboldt ชาวเยอรมัน เมื่อเขาค้นพบการเปลี่ยนแปลงของแบเรียมออกไซด์เป็นเปอร์ออกไซด์เมื่อถูกความร้อน กระบวนการนั้นมาพร้อมกับการดูดซึมออกซิเจนจากอากาศ สิบสองปีต่อมา นักวิทยาศาสตร์ Tenard และ Gay-Lussac ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการเผาไหม้ของโลหะอัลคาไลที่มีออกซิเจนมากเกินไป ส่งผลให้เกิดโซเดียมเปอร์ออกไซด์ แต่ต่อมาได้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในปี ค.ศ. 1818 เมื่อ Louis Tenard ศึกษาผลกระทบของกรดต่อโลหะ จำเป็นต้องมีออกซิเจนในปริมาณต่ำเพื่อปฏิสัมพันธ์ที่เสถียร การทดลองยืนยันด้วยแบเรียมเปอร์ออกไซด์และกรดซัลฟิวริก นักวิทยาศาสตร์ได้เติมน้ำ ไฮโดรเจนคลอไรด์ และน้ำแข็งลงไป หลังจากนั้นไม่นาน Tenar ก็พบการหยดตัวแข็งตัวเล็กๆ บนผนังของภาชนะที่มีแบเรียมเปอร์ออกไซด์ เห็นได้ชัดว่าเป็น H2O2 จากนั้นจึงตั้งชื่อให้ H2O2 ว่า "น้ำออกซิไดซ์" นี่คือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งเป็นของเหลวไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ระเหยแทบไม่ได้ ซึ่งละลายสารอื่นๆ ได้ดี ผลของปฏิกิริยาระหว่าง H2O2 และ H2O2 คือปฏิกิริยาการแยกตัว เปอร์ออกไซด์สามารถละลายได้ในน้ำ
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ - คุณสมบัติของสารใหม่ถูกค้นพบอย่างรวดเร็ว ทำให้นำไปใช้ในงานฟื้นฟูได้ Tenard เองฟื้นฟูภาพวาดด้วยเปอร์ออกไซด์ราฟาเอล คล้ำตามวัย
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในศตวรรษที่ 20
หลังจากศึกษาสารที่ได้อย่างละเอียดถี่ถ้วนแล้ว จึงเริ่มผลิตในระดับอุตสาหกรรม ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 มีการแนะนำเทคโนโลยีไฟฟ้าเคมีสำหรับการผลิตเปอร์ออกไซด์โดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส แต่อายุการเก็บรักษาของสารที่ได้จากวิธีนี้มีน้อย ประมาณสองสามสัปดาห์ เปอร์ออกไซด์บริสุทธิ์นั้นไม่เสถียร และส่วนใหญ่ผลิตขึ้นที่ 30% สำหรับผ้าฟอกขาว และ 3% หรือ 6% สำหรับใช้ในครัวเรือน
นักวิทยาศาสตร์ของนาซีเยอรมนีใช้เปอร์ออกไซด์เพื่อสร้างเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงเหลว ซึ่งใช้สำหรับความต้องการด้านการป้องกันในสงครามโลกครั้งที่สอง อันเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของ H2O2 และเมทานอล / ไฮดราซีน ได้รับเชื้อเพลิงอันทรงพลังซึ่งเครื่องบินมีความเร็วมากกว่า 950 กม. / ชม.
H2O2 ใช้อยู่ที่ไหนแล้ว
- ในยา - สำหรับรักษาบาดแผล;
- คุณสมบัติในการฟอกขาวของสารที่ใช้ในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ
- ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ผ้าธรรมชาติและใยสังเคราะห์ ขน ขนสัตว์ ถูกฟอกด้วยเปอร์ออกไซด์
- เป็นเชื้อเพลิงจรวดหรือตัวออกซิไดเซอร์
- ในวิชาเคมี - เพื่อผลิตออกซิเจน เป็นสารทำให้เกิดฟองสำหรับการผลิตวัสดุที่มีรูพรุน เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือสารเติมไฮโดรเจน
- สำหรับการผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อหรือผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด สารฟอกขาว
- สำหรับผมฟอกขาว (วิธีนี้ล้าสมัย เนื่องจากผมเสียจากเปอร์ออกไซด์อย่างรุนแรง);
- บางคนใช้เปอร์ออกไซด์เพื่อทำให้ฟันขาว แต่มันกัดเซาะเคลือบฟัน
- นักเลี้ยงปลาและฟาร์มเลี้ยงปลาใช้สารละลาย H2O2 3% เพื่อชุบชีวิตปลาที่หายใจไม่ออก ฆ่าสาหร่ายและปรสิตในตู้ปลา และเพื่อต่อสู้กับโรคปลาบางชนิด
- ในทุกอุตสาหกรรม เปอร์ออกไซด์สามารถใช้เป็นยาฆ่าเชื้อสำหรับพื้นผิว อุปกรณ์ บรรจุภัณฑ์
- สำหรับทำความสะอาดสระว่ายน้ำ;
- สำหรับการสกัดโลหะและน้ำมันในอุตสาหกรรมเหมืองแร่และน้ำมัน
- สำหรับการแปรรูปโลหะและโลหะผสมในงานโลหะ
การใช้ H2O2 ในชีวิตประจำวัน
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถใช้แก้ปัญหาในครัวเรือนต่างๆ ได้สำเร็จ แต่สามารถใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้เพียง 3% เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ วิธีการมีดังนี้
- ในการทำความสะอาดพื้นผิว เทเปอร์ออกไซด์ลงในภาชนะด้วยปืนฉีดแล้วฉีดลงบนบริเวณที่ปนเปื้อน
- ในการฆ่าเชื้อสิ่งของ ให้เช็ดด้วยสารละลาย H2O2 ที่ไม่เจือปน ซึ่งจะช่วยชำระล้างจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย ฟองน้ำล้างรถสามารถแช่น้ำด้วยเปอร์ออกไซด์ได้ (สัดส่วน 1:1)
- หากต้องการฟอกผ้าเมื่อซักผ้าขาว ให้เติมเปอร์ออกไซด์หนึ่งแก้ว คุณยังสามารถล้างผ้าขาวในน้ำผสม H2O2 หนึ่งแก้ว วิธีนี้จะคืนความขาว ป้องกันผ้าไม่ให้เหลือง และช่วยขจัดคราบฝังแน่น
- เพื่อต่อสู้กับเชื้อราและเชื้อรา ให้ผสมเปอร์ออกไซด์กับน้ำในอัตราส่วน 1:2 ในขวดสเปรย์ ฉีดส่วนผสมที่ได้ลงบนพื้นผิวที่ปนเปื้อนและหลังจากผ่านไป 10 นาที ให้ทำความสะอาดด้วยแปรงหรือฟองน้ำ
- คุณสามารถต่ออายุยาแนวที่มืดลงในกระเบื้องโดยฉีดพ่นเปอร์ออกไซด์ในบริเวณที่ต้องการ หลังจากผ่านไป 30 นาที ให้ใช้แปรงขนแข็งถูให้ทั่ว
- ล้างจาน เติม H2O2 ครึ่งแก้วลงในอ่างน้ำ (หรืออ่างที่มีท่อระบายน้ำปิดอยู่) ถ้วยและจานที่ล้างด้วยวิธีนี้จะส่องประกายด้วยความสะอาด
- หากต้องการทำความสะอาดแปรงสีฟัน ให้จุ่มแปรงสีฟันด้วยสารละลายเปอร์ออกไซด์ 3% ที่ไม่เจือปน จากนั้นล้างออกด้วยน้ำไหลแรง วิธีนี้ฆ่าเชื้อสิ่งของที่ถูกสุขอนามัยได้ดี
- ในการฆ่าเชื้อผักและผลไม้ที่ซื้อมา ให้ฉีดพ่นด้วยสารละลายเปอร์ออกไซด์ 1 ส่วนและน้ำ 1 ส่วน จากนั้นล้างออกด้วยน้ำสะอาด (สามารถเย็นได้)
- ในกระท่อมฤดูร้อนด้วยความช่วยเหลือของ H2O2 คุณสามารถต่อสู้กับโรคพืชได้ คุณต้องฉีดพ่นด้วยสารละลายเปอร์ออกไซด์หรือแช่เมล็ดก่อนปลูกในน้ำ 4.5 ลิตร ผสมกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 40 เปอร์เซ็นต์ 30 มล.
- การชุบชีวิตปลาในตู้ปลา หากได้รับพิษจากแอมโมเนีย ขาดอากาศหายใจเมื่อปิดการเติมอากาศ หรือด้วยเหตุผลอื่น คุณสามารถลองใส่ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ลงในน้ำ จำเป็นต้องผสมเปอร์ออกไซด์ 3% กับน้ำในอัตรา 30 มล. ต่อ 100 ลิตรแล้วใส่ลงในส่วนผสมของปลาที่ไม่มีชีวิตชีวาเป็นเวลา 15-20 นาที ถ้าในช่วงเวลานี้ไม่มีชีวิต วิธีการรักษาก็ไม่ช่วย
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในธรรมชาติ
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ไม่ควรถูกพิจารณาว่าเป็นสารประกอบเทียมที่ได้จากห้องปฏิบัติการเท่านั้น ใน H2O2พบได้ในสายฝนและหิมะ ในอากาศบนภูเขา ในภูเขา คุณจะพบน้ำพุและแม่น้ำที่มีน้ำสีขาวจากฟองออกซิเจนที่เล็กที่สุด ซึ่งถือว่ามีประโยชน์อย่างเหมาะสม ไม่กี่คนที่รู้ว่าสีและฟองอากาศเกิดจากการมี H2O2 ในน้ำ ซึ่งเกิดขึ้นจากการเติมอากาศที่ดี ในขณะเดียวกันก็ไม่ควรกลัวที่จะดื่มน้ำที่ไม่ได้ต้ม เว้นแต่จะมีพืชและโรงงานอยู่ใกล้เคียง ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่พบตามธรรมชาติในน้ำ ทำหน้าที่เป็นยาฆ่าเชื้อจุลินทรีย์และปรสิต
เขย่าขวดแรงๆ ก็ผลิตเปอร์ออกไซด์ได้ เนื่องจากน้ำมีออกซิเจนอิ่มตัว
ผักและผลไม้สดยังมี H2O2 อยู่จนกว่าจะสุก ในระหว่างการให้ความร้อน การต้ม การคั่ว และกระบวนการอื่นๆ ที่มีอุณหภูมิสูงร่วมด้วย ออกซิเจนจำนวนมากจะถูกทำลาย นั่นคือเหตุผลที่อาหารที่ปรุงแล้วถือว่าไม่มีประโยชน์แม้ว่าวิตามินบางส่วนจะยังคงอยู่ในนั้น น้ำผลไม้คั้นสดหรือค็อกเทลออกซิเจนที่เสิร์ฟในโรงพยาบาลก็มีประโยชน์ด้วยเหตุผลเดียวกัน เนื่องจากความอิ่มตัวของออกซิเจนทำให้ร่างกายมีความแข็งแรงและทำความสะอาดได้ดี
อันตรายจากการกลืนกินเปอร์ออกไซด์
หลังจากข้างต้น อาจดูเหมือนว่าเปอร์ออกไซด์สามารถรับประทานได้โดยเฉพาะ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อร่างกาย แต่นั่นไม่ใช่กรณีเลย ในน้ำหรือน้ำผลไม้ สารประกอบนี้พบได้ในปริมาณที่น้อยที่สุดและมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับสารอื่นๆ นำไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ "ผิดธรรมชาติ" เข้าไปข้างใน(และเปอร์ออกไซด์ทั้งหมดที่ซื้อในร้านค้าหรือผลิตเองโดยอิสระจากการทดลองทางเคมีไม่สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นธรรมชาติแต่อย่างใด นอกจากนี้ เปอร์ออกไซด์มีความเข้มข้นสูงเกินไปเมื่อเทียบกับธรรมชาติ) อาจนำไปสู่อันตรายถึงชีวิตและผลกระทบต่อสุขภาพ เพื่อให้เข้าใจเหตุผล เราต้องทบทวนเคมีอีกครั้ง
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วภายใต้เงื่อนไขบางประการ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะถูกทำลายและปล่อยออกซิเจนออกมา ซึ่งเป็นตัวออกซิไดซ์ที่ทำงานอยู่ ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาการสลายตัวอาจเกิดขึ้นได้เมื่อ H2O2 ชนกับเปอร์ออกซิเดส ซึ่งเป็นเอนไซม์ภายในเซลล์ การใช้เปอร์ออกไซด์ในการฆ่าเชื้อนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ ดังนั้น เมื่อรักษาบาดแผลด้วย H2O2 ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจะทำลายจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคที่มีชีวิตที่ตกลงไป มีผลเช่นเดียวกันกับเซลล์ที่มีชีวิตอื่นๆ หากคุณรักษาผิวที่ไม่เสียหายด้วยเปอร์ออกไซด์ แล้วเช็ดบริเวณนั้นด้วยแอลกอฮอล์ คุณจะรู้สึกแสบร้อน ซึ่งยืนยันว่ามีความเสียหายระดับจุลภาคหลังจากเปอร์ออกไซด์ แต่ด้วยการใช้เปอร์ออกไซด์ภายนอกที่ความเข้มข้นต่ำจะไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายอย่างเห็นได้ชัด
อีกอย่างถ้าลองเอาเข้าไป. สารนั้นซึ่งสามารถทำลายผิวที่ค่อนข้างหนาได้จากภายนอก เข้าสู่เยื่อเมือกของทางเดินอาหาร กล่าวคือเกิดแผลไหม้จากสารเคมีขนาดเล็ก แน่นอน ตัวออกซิไดซ์ที่ปล่อยออกมา - ออกซิเจน - ยังสามารถฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายได้ แต่กระบวนการเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นกับเซลล์ของทางเดินอาหาร หากเกิดแผลไหม้จากการกระทำตัวออกซิไดซ์จะถูกทำซ้ำ จากนั้นเยื่อเมือกจะฝ่อ และนี่คือก้าวแรกสู่การเป็นมะเร็ง การตายของเซลล์ในลำไส้ทำให้ร่างกายไม่สามารถดูดซับสารอาหารได้ ตัวอย่างเช่น การลดน้ำหนักและการหายของอาการท้องผูกในบางคนที่ฝึก "การรักษา" เปอร์ออกไซด์
ต้องพูดถึงวิธีการใช้เปอร์ออกไซด์เช่นการฉีดเข้าเส้นเลือดดำต่างหาก แม้ว่าแพทย์จะสั่งจ่ายยาด้วยเหตุผลบางอย่าง (สามารถพิสูจน์ได้เฉพาะในกรณีที่มีเลือดเป็นพิษเมื่อไม่มียาที่เหมาะสมอื่น ๆ) จากนั้นภายใต้การดูแลของแพทย์และด้วยการคำนวณปริมาณอย่างเข้มงวดก็ยังมีความเสี่ยง แต่ในสถานการณ์ที่รุนแรงเช่นนี้ จะเป็นโอกาสในการฟื้นตัว ไม่ว่าในกรณีใดคุณควรกำหนดให้ฉีดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H2O2 เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อเซลล์เม็ดเลือด - เม็ดเลือดแดงและเกล็ดเลือด เนื่องจากจะทำลายเซลล์เหล่านี้เมื่อเข้าสู่กระแสเลือด นอกจากนี้ อาจเกิดการอุดตันของหลอดเลือดอย่างร้ายแรงโดยออกซิเจนที่ปล่อยออกมา - เส้นเลือดอุดตัน
มาตรการความปลอดภัยในการจัดการ H2O2
- เก็บให้พ้นมือเด็กและผู้ทุพพลภาพ การขาดกลิ่นและรสที่เด่นชัดทำให้เปอร์ออกไซด์เป็นอันตรายอย่างยิ่งสำหรับพวกเขา เนื่องจากสามารถรับประทานในปริมาณมากได้ หากกลืนกินสารละลายเข้าไป ผลที่ตามมาของการใช้อาจคาดเดาไม่ได้ ไปพบแพทย์ทันที
- สารละลายเปอร์ออกไซด์ที่มีความเข้มข้นมากกว่าสามเปอร์เซ็นต์ทำให้เกิดแผลไหม้เมื่อสัมผัสกับผิวหนัง บริเวณที่ถูกไฟไหม้ควรล้างด้วยน้ำปริมาณมาก
- อย่าให้สารละลายเปอร์ออกไซด์เข้าตา เนื่องจากมีอาการบวม แดง ระคายเคือง และบางครั้งอาจเจ็บปวด การปฐมพยาบาลก่อนไปพบแพทย์ - ล้างตาด้วยน้ำปริมาณมาก
- เก็บสารในลักษณะที่ชัดเจนว่าเป็น H2O2 นั่นคือในภาชนะที่มีสติกเกอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้ในทางที่ผิด
- สภาพการเก็บรักษาที่ยืดอายุ - มืด แห้ง เย็น
- อย่าผสมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์กับของเหลวใดๆ นอกเหนือจากน้ำบริสุทธิ์ รวมทั้งน้ำประปาที่มีคลอรีน
- ทั้งหมดข้างต้นไม่เพียงแต่ใช้กับ H2O2 เท่านั้น แต่ยังใช้กับการเตรียมการทั้งหมดที่มี