PEROXID DE HIDROGEN. hidroperoxid. H2O2. Sirop de lichid, soluții apoase din care sunt utilizate pe scară largă în tehnica de albire. În cantități mici, peroxidul de hidrogen se găsește în precipitații atmosferice, în sucuri de plante. Formarea sa într-o celulă animală și vegetală este aparent strâns legată de procesele de respirație și asimilare a dioxidului de carbon de către plante. Peroxidul de hidrogen este, de asemenea, format în timpul fenomenelor de auto-oxidare.
Peroxidul de hidrogen a fost descoperit în 1818 de către Tenard și de atunci a făcut obiectul numeroaselor studii științifice. Valoarea tehnică a peroxidului de hidrogen este foarte mare. Are un efect puternic de albire și, în același timp, nu acționează în mod distructiv asupra fibrelor sau altor tipuri de înălbitori. Distribuția largă a peroxidului de hidrogen a fost puternic inhibată la început de prețurile relativ ridicate și durabilitatea scăzută a produsului tehnic, obținut doar ca soluție de 3% și, prin urmare, nu a putut suporta costurile de transport. După ce s-au dezvoltat modalități convenabile și ieftine de pregătire a produselor cu un procent ridicat și stabile (30%), producția de peroxid de hidrogen a devenit o ramură importantă a industriei chimice și este acum concentrată în mari fabrici chimice.
Astfel, se presupune existența monovalente și divalente O2 anioni „și O2“. De asemenea, unii compuși de peroxid de hidrogen cu baze organice, de exemplu, cu lupetidinom H2 O2 ∙ 2C7 H15 N, se pare că sunt substanțe de sare asemănătoare. Este foarte probabil ca în soluții apoase peroxid de hidrogen este disociat în ioni și H ∙ HO2“.
Fiind un compus endotermic, peroxidul de hidrogen se descompune ușor cu eliberarea căldurii:
Descompunerea soluțiilor apoase are loc foarte lent, dar în prezența unor substanțe străine (catalizatori) uneori atinge viteze mari și în cazul soluțiilor concentrate de comise exploziv. Catalizatorii sunt Ch. arr. metale și oxizii lor: oxid de argint, fier, plumb, peroxid de mangan, metale din grupa platinei, etc. Cantități mici de platină cancellous sau coloidal suficientă pentru descompunerea unor cantități mari de peroxid de hidrogen ... Astfel, o soluție de 1 g de coloidale platină 300.000 litri de apă într-o stare a unui număr nelimitat de peroxid descompus. Alcali catalizează, de asemenea, defalcarea procesului, și pentru că a prelungit soluțiile de peroxid de stocare în vase de sticlă nu este posibilă, datorită cantității mici de substanțe alcaline, care este extras din sticla suficient pentru a provoca descompunerea peroxidului. De aceea, atunci când se lucrează cu peroxid pur sau soluțiile concentrate necesare pentru a lua măsuri împotriva poluării și a prafului pătrunderea și m. N. Deoarece substanțele într-o celulă vegetală sau animală, peroxidul de hidrogen este descompus de anumite enzime (catalaza).
Soluțiile de peroxid de hidrogen pot fi stabilizate prin adăugarea de diferite substanțe. Acestea din urmă includ: acid barbituric, săpunuri, n-acetaminophenol, acid uric, diferiți derivați de uree, guaiacol și alți derivați ai eterilor fenolici, o varietate de amide și imide acidă, derivați acetil baze aromatice, cum ar fi: acetanilida atsetofenetidid (fenacetină) toluoleulfofenetidid și acid tanic, amidon, tragacant, agar-agar și alte substanțe, care au devenit obiectul a numeroase cereri de brevet. Folosirea stabilizatorilor a fost de mare importanță în peroxidul de hidrogen de propagare de întreținere, t. K. Numai din acest moment o oportunitate de preparare a preparatelor concentrate și stabile.
Utilizarea peroxidului de hidrogen în domeniu, pe baza acțiunii sale oxidante. Acesta din urmă este cauzată de unul dintre atomii de oxigen, în special, o stare activă. Peroxidul de hidrogen convertește săruri de oxid de fier în indigo sare oxid decolora sau alți coloranți, acid sulfuros oxideaza sulfuric, plumb sulfuros - în acid sulfuros, azotos - azotic, arsenios - .. In arsen etc. alocari iod din acid iodhidric, convertiți oxid de crom, în prezența sărurilor de sare alcalină a acidului cromic. În prezența catalizatorilor sau fără peroxid de hidrogen pentru a oxida diferiți compuși organici: alcooli - în aldehide și acizi, cetone - în benzen ketoalkogoli - fenol, aniline - în azoxybenzene, acid sulfinic - un gidrazosoedineniya sulfonic - în azo scindează compuși nesaturați .. locul dublei legături, etc. cu toate acestea, peroxid de hidrogen are de asemenea proprietăți reducătoare; Astfel, în prezența alcaliilor Ea selectează argint metalic din soluții de săruri de argint, aur restabilește clor într-o soluție slab acid la oxidul metalic, mercur - mercur din metale, acid mangan - sare de mangan azotos. În unele cazuri, reducerea și oxidarea au loc succesiv; de exemplu, dintr-o soluție de acetat de plumb, sub acțiunea apei oxigenate scade inițial precipitat întunecat de peroxid de plumb, care este apoi la scurt timp exces de peroxid de hidrogen este recuperat în hidroxid incolor.
Metode de preparare a peroxidului de hidrogen. Numeroase încercări de a produce peroxid de hidrogen, prin oxidarea directă a hidrogenului sau, invers, reducerea oxigenului nu a condus încă la un rezultat aproape favorabile. Peroxidul de hidrogen se formează în timpul propulsării prin voltaic arc sau hidrogen flacăra unui amestec de aer și vapori de apă sau un amestec de hidrogen și oxigen sub influența descărcării electrice tăcut. Mai favorabilă este formarea peroxidului în oxidarea hidrogenului catodic. Astfel, în cazul în care soluția slabă (1%) de acid sulfuric supus la electroliza, folosind electrozi amalgamate de aur și despre aerul catod lovitură la o presiune de aproximativ 100 atm, este posibil să se obțină o soluție de 2,7% randament peroxid la un curent de circa 83% . Este util să se înlocuiască acidul sulfuric în acest caz cu o soluție ușor acidă de sulfat de sodiu. importanță tehnică sunt procedeele pentru prepararea peroxidului de hidrogen: 1) descompunerea peroxizi sau acidului bariu sodiu și 2) descompunerea acidului persulfuric sau sărurile acestora (persulfați).
1) Peroxidul de bariu umed este adăugat cu agitare puternică într-o soluție de acid sulfuric 20% până când este ușor acid; sulfatul de bariu separat este filtrat și reziduul acidului sulfuric precipită cu un bariț palid. Descompunerea se efectuează în cuve de lemn cu plumb, filtrare în prese de filtru din material ceramică sau plumb. Uneori, dioxidul de carbon (la presiune ridicată) este utilizat pentru descompunere sau se utilizează un acid fluorhidric sau acid fluorosilicic. Acidul fluorhidric servește, de asemenea, la descompunerea peroxidului de sodiu. În acest caz, se obține o soluție de peroxid de hidrogen și fluorură de sodiu, din care acesta din urmă este precipitat cu fluorură de aluminiu sub formă de sare insolubilă de Na3 AlF6 (criolit artificial). Reacția se desfășoară conform ecuațiilor:
Pentru eliberarea soluțiilor din fluorura de sodiu, poate fi utilizat un exces de acid fluorhidric, deoarece o sare fluorură acidă greu solubilă
Prin aceste metode, obținute numai soluții slabe de 3% de peroxid impropriu pentru expediere pe distanțe lungi. Concentrarea soluției poate fi realizată prin distilare simplă, dacă în prealabil îndepărtat toți catalizatorii, dezintegranți, și să ia măsuri de precauție adecvate împotriva prafului, murdăriei și așa mai departe. N. Ingrosarea prin extracție eter nu este recomandată, deoarece acest produs mult peroxizi organici explozivi.
Primul preparat concentrat (30%) de peroxid de hidrogen a fost eliberat în 1904 sub numele de perhidrol, firma Merck din Darmstadt. Perhidrol Merck se prepară prin descompunerea peroxidului de sodiu cu acid sulfuric și distilarea ulterioară a soluției rezultate sub presiune redusă. 30% peroxid de hidrogen poate fi de asemenea obținut din peroxid de bariu și acid fluorhidric.
2) Din cauza eșecului încercări de a produce în mod direct de peroxid de hidrogen prin electroliză a fost dezvoltată o metodă care cuprinde descompunerea acidului persulfuric H2 S2 O8 sau sărurile sale, care sunt preparate ușor electrolitica. Când descompunerea hidrolitică a acidului persulfuric este primul format de acid Caro (acid permonosulphuric H2 SO5), care apoi se descompune în peroxid de hidrogen și acid sulfuric:
La temperaturile obișnuite, aceste reacții au loc foarte încet și o parte considerabilă a peroxidelor este distrusă datorită reacțiilor paralele:
Dacă procesul este realizat cu încălzire (80-90 °), viteza de formare a peroxigenului de hidrogen crește într-o măsură mult mai mare decât rata de descompunere; soluții b. Pre-curățat de orice materie străină care cauzează degradarea neproductivă a peroxidului. Este deosebit de dificil să scapi de urme de platină, care rezultă din pulverizarea anodică. Pentru îndepărtarea platinei, utilizați un electrod suplimentar sau scufundați într-un electrolit o tijă de aluminiu pe care se depune platină. Toate echipamentele utilizate b. din porțelan sau din materiale ceramice.
O altă sursă de peroxid de hidrogen în tehnică este persulfatul de potasiu. Acestea din urmă pot fi recristalizate și, prin urmare, pot fi ușor curățate de impurități nocive. Procesul este exprimat prin ecuațiile:
Ecuația totală are forma:
Sarea de potasiu acidă acidă de potasiu rezultată pentru regenerarea persulfatului este din nou supusă electrolizei:
Astfel. acidul sulfuric joacă doar rolul de catalizator și nu se pierde în proces. Pentru a obține preparate concentrate, soluțiile sunt supuse distilării la vid înaintat. În unele cazuri, în locul persulfatului se utilizează percarbonați sau perborați pentru a produce peroxid de hidrogen.
Deoarece diferite substanțe contribuie la descompunerea peroxidului, soluțiile rezultate sunt uneori supuse unei purificări suplimentare. Astfel de substanțe sunt în special abundente în soluții de peroxid, obținute din peroxid de bariu (mangan și săruri de fier). Acestea sunt eliberate de ele prin adăugarea de acid fosforic. Pentru a elimina urme de soluții alcaline se acidulează cu acizi sulfurici, fosforici sau organici, dintre care cel mai des folosit oxalic.
Având în vedere inconvenientele asociate cu transportul soluțiilor apoase pe distanțe lungi, s-au făcut încercări pentru a obține preparate solide de peroxid de hidrogen. Acestea includ, de exemplu, combinația dintre peroxidul de hidrogen și uree, obținută mai întâi de chimistul rus Tanatar. În sine, un organism cu stabilitate scăzută este stabilizat prin adăugarea de acizi (citric, oxalic etc.); aceste preparate se numesc ortozon și perhidrat.
Aplicarea peroxidului de hidrogen. La vânzare, peroxidul de hidrogen există sub formă de soluții de 3% și 30% (perhidrol). În stadiul în care sunt utilizate în scopuri de înălbire, în special în cazurile în care alte substante de albire efect nociv asupra organismului decolorat (de exemplu, pentru albirea mătase, lână, pene, ceară, fildeș, corn, blană, și așa mai departe. D.). Acestea sunt utilizate, de asemenea, pentru răcoritoare de vopsele de ulei în imagini și în scopuri de conservare (de exemplu, lapte). În medicină, peroxidul de hidrogen este folosit pe scară largă ca dezinfectant. Intrat în rană, peroxidul de hidrogen formează o spumă, care contribuie la spălarea plăgii.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: