Перекис водню як дезінфікуючий засіб

Більшість людей знають перекис водню як сполуку, яка відбілює волосся. Також його можна використовувати для знезараження води.

Луї Жак Тенар відкрив перекис водню в 1818 р. Перекис водню складається з атомів кисню та водню. Їх можна знайти скрізь на землі. Перекис водню містить поєднання двох атомів водню та двох атомів кисню.
У навколишньому середовищі перекис водню можна знайти в дуже низьких концентраціях. Газоподібна перекис водню утворюється в результаті фотохімічних реакцій в атмосфері, що оточує землю. Він також може міститися у воді в невеликих кількостях.

Пероксид - хімічна сполука, що містить іон пероксиду (O2 2-).
Іон пероксиду складається з єдиного зв’язку між двома атомами кисню: (O-O) 2-. Це сильний окислювач.
Перекис водню має хімічну формулу H2O2 та таку структурну формулу:
Н-О-О-Н

Молекула перекису водню містить один зайвий атом кисню порівняно з більш стабільною молекулою води. Зв'язок між двома атомами кисню, так званий пероксидний зв'язок, порушується, поки утворюються два радикали H-O. Ці радикали швидко реагують з іншими речовинами, тоді як утворюються нові радикали і відбувається ланцюгова реакція. Розчини перекису водню схожі на воду і можуть нестримно розчинятися у воді. При високій концентрації ці розчини видають подразний, кислий запах. Перекис водню легкозаймиста. При низьких температурах він стає твердим. Кількість перекису водню в розчині виражається у вагових відсотках. Для обробки води використовують концентрації 35 або 50% перекису водню.

Перекис водню використовується для різних застосувань, оскільки він дуже селективний. Змінюючи умови реакції (температура, рН, доза, час реакції та додавання каталізатора), перекис водню буде атакувати різні забруднення.

Їдкість перекису водню

Їдкість технологічної води внаслідок перекису водню залежить від кількості утвореного розчиненого кисню. Кисень роз'їдає метали, що містять залізо. Кількість заліза та рН мають більший вплив на корозійність, ніж концентрація перекису водню.

Руйнування перекису водню

Перекис водню може розпастися під час транспортування. Кисень і тепло виділяються. Сама пероксид водню легкозаймистий, але кисень може посилити запалення інших речовин. У розведених розчинах тепло поглинається водою. У концентрованих розчинах температура розчину підвищується, прискорюючи руйнування перекису водню. Швидкість руйнування помножується на 2,2 на кожні 10 ° С підвищення температури. Лужність та наявність забруднень також прискорюють руйнування перекису водню.
Для виробництва перекису водню використовуються спеціальні каталізатори, щоб перекис водню не руйнувався забруднювачами у воді.

З 1880 р. Перекис водню є товарним продуктом. Вперше його виготовили у Сполученому Королівстві спалюванням солі барію (Ba), яка виробляла пероксид барію (BaO2). Згодом перекис барію розчинили у воді і утворили перекис водню. З 19 століття виробництво перекису водню значною мірою зросло. В наш час щорічно виробляється близько півмільярда кілограмів.

Перекис водню необхідно транспортувати в контейнерах з поліетилену, нержавіючої сталі або алюмінію. Коли пероксид водню контактує із займистими речовинами, такими як деревина, папір, олія чи бавовна (целюлоза), може статися самозаймання. При змішуванні перекису водню з органічними речовинами, такими як спирти, ацетон та інші кетони, альдегіди та гліцерин, можуть статися сильні вибухи.
Коли пероксид водню контактує з такими речовинами, як залізо, мідь, хром, свинець, срібло, марганець, натрій, калій, магній, нікель, золото, платина, металоїди, оксиди металів або солі металів, це може призвести до потужних вибухів. Ось чому перекис водню зазвичай транспортується у розведеному вигляді.

Найдавнішим із відомих застосувань перекису водню було відбілювання солом’яних капелюхів, яке було модно на початку ХХ століття. З 1920 по 1950 р. Перекис водню вироблявся електролізом. Цим способом отримували чисту перекис водню. У наш час для одержання пероксиду водню використовують процеси самоокислення. Під час цих процесів водень є сировиною.

Універсальність перекису водню

Перекис водню універсальна, її можна використовувати для багатьох застосувань. Його можна використовувати в усіх засобах масової інформації; повітря, вода, стічні води та ґрунти. Іноді його використовують у поєднанні з іншими агентами для посилення та прискорення процесів. Перекис водню найчастіше використовується для видалення забруднюючих речовин із стічних вод та повітря. Він бореться з ростом бактерій (наприклад, біозабруднення у водних системах) і може посилити ріст бактерій (наприклад, біологічне відновлення забруднених ґрунтів та підземних вод) за рахунок додавання кисню. Він також може використовуватися для обробки забруднень, які легко окислюються (наприклад, залізо та сульфіди) та забруднень, що важко окислюються (наприклад, розчинених твердих речовин, бензину та пестицидів).
Нарешті, його можна використовувати для відбілювання паперу, текстилю, зубів та волосся або для виробництва їжі, мінералів, нафтохімічних речовин або прального порошку. У чистому вигляді перекис водню використовується як постачальник кисню для керування російськими підводними човнами.

Перекис водню є сильним окислювачем. Він потужніший за хлор (Cl2), діоксид хлору (ClO2) та перманганат калію (KMnO4). Шляхом каталізу перекис водню може перетворюватися на гідроксирадикали (ОН). Потенціал окислення перекису водню трохи нижче потенціалу озону.