Nadtlenek wodoru: właściwości, przygotowanie, zastosowanie

Nadtlenek wodoru (wzór H ₂ O ₂ ) jest najprostszym przedstawicielem nadtlenków. Najczęściej substancja ta nazywana jest nadtlenkiem wodoru.

Właściwości

Jest to bezbarwna ciecz o metalicznym smaku, rozpuszczana w dowolnych proporcjach wodą, alkoholem i eterem. Wodne roztwory nadtlenku są wybuchowe: na przykład, jeśli zostanie do niego dodany jodek sodu, reakcja ta będzie miała miejsce (zdjęcie z lewej strony). Jest również dobrym rozpuszczalnikiem, tworząc niestabilny krystaliczny hydrat, gdy jest on izolowany z wody. Nadtlenek wodoru może służyć zarówno jako środek utleniający, jak i jako czynnik redukujący, ponieważ wszystkie zawarte w nim atomy tlenu mają związek pośredni stan utleniania równa się -1. Przykładem wykazania jego właściwości oksydacyjnych jest reakcja z siarczynem sodu. Produktami tej reakcji będą siarczan (VI) sodu i woda. Jeśli silne utleniacze oddziałują z tym nadtlenkiem, wówczas w takiej reakcji redukuje się do tlenu. Na przykład pominąć w czystym nadtlenku wodoru azotan srebra następnie produktami tej reakcji są srebro, gazowy tlen (który natychmiast odparowuje) i kwas azotowy. Omawiany związek jest niestabilny i dlatego może łatwo ulec rozkładowi. Spontanicznie nieproporcjonalny do wody i tlenu po zmieszaniu z rozcieńczonymi roztworami. Jednak w czystej postaci nadtlenek wodoru jest substancją bardzo stabilną. Jeśli stężony roztwór tego związku działa na pewne wodorotlenki, wówczas reakcja kończy się wraz z tworzeniem się nadtlenków metali, uważanych za jego sole. Nadtlenek wodoru jest reaktywną formą tlenu, a jej zwiększone tworzenie w komórce prowadzi do stresu oksydacyjnego. W żywym organizmie można go uzyskać dzięki reakcjom redoks pewnych enzymów, gdzie odgrywa rolę ochronną jako środek bakteriobójczy. Ssaki nie mają enzymów, które redukują nadtlenek wodoru z tlenu. Jednak niektóre układy enzymów mogą wytwarzać ponadtlenek, który następnie staje się pożądaną substancją.

Produkcja nadtlenku wodoru

W przemyśle tworzy się nadtlenek wodoru podczas reakcji, w których materia organiczna na przykład utleniony katalitycznie alkohol izopropylowy. Oprócz pożądanego nadtlenku, proces ten wytwarza również cenny produkt uboczny, aceton. Nadtlenek wodoru powstaje również podczas elektrolizy kwasu siarkowego. W laboratorium wytwarza się go w wyniku oddziaływania tlenku baru i kwasu siarkowego. Produktami tej reakcji są siarczan baru i pożądany nadtlenek. Zatęża się i oczyszcza przez ostrożną destylację.

Aplikacja

W przemyśle włókienniczym i papierniczym jako wybielacz stosuje się nadtlenek wodoru. Jest również potrzebny jako paliwo rakietowe i do napędzania zespołów turbopomp. Niezbędny jest nadtlenek wodoru i chemia analityczna jako katalizator, środek epoksydujący i uwodorniający, a także środek spieniający, z którego wytwarzane są porowate materiały, środki dezynfekujące i wybielające. Ten nadtlenek oczyszcza rany, odbarwia włosy i wybiela zęby. Przemysł spożywczy zawdzięcza wiele także roztworom nadtlenku wodoru, ponieważ dezynfekują one powierzchnie technologiczne urządzeń, które są w bezpośrednim kontakcie z produktami, jak również opakowania. Ten nadtlenek jest również zdolny do usuwania plam czterowartościowego tlenku manganu, a ta właściwość jest szeroko stosowana w życiu codziennym.

Wniosek

Do tego służy nadtlenek wodoru. Jak widać, jest to potrzebne nie tylko w medycynie, ale także w wielu innych branżach.