Пероксид водорода: свойства, получение, применение

Пероксид водорода (формула Н2О2) является простейшим представителем пероксидов. Чаще всего это вещество называют перекисью водорода.

Свойства

Оно представляет собой бесцветную жидкость, имеющую металлический вкус, которая в любых соотношениях растворяется водой, спиртом и эфиром. Водные растворы пероксида являются взрывоопасными: например, если опустить в него йодид натрия, то будет происходить вот такая реакция (фото слева). пероксид водорода формулаТакже это хороший растворитель, образующий при выделении его из воды неустойчивый кристаллогидрат. Пероксид водорода может служить как окислителем, так и восстановителем, так как все атомы кислорода в нем имеют промежуточную степень окисления, равную -1. Примером демонстрации его окислительных свойств может служить реакция с сульфитом натрия. Продуктами этой реакции станут сернокислый натрий (сульфат) и вода. Если с этим пероксидом взаимодействуют сильные окислители, то в такой реакции он восстанавливается до кислорода. К примеру, опустим в чистый пероксид водорода нитрат серебра, тогда продуктами данной реакции будут серебро, газообразный кислород (который тут же улетучивается) и азотная кислота. Обсуждаемое сейчас соединение является неустойчивым и поэтому может легко разлагаться. Самопроизвольно диспропорционирует на воду и кислород при смешении с разбавленными растворами. Однако в чистом виде пероксид водорода является очень устойчивым веществом. Если концентрированный раствор этого соединения будет действовать на некоторые гидроксиды, то реакция заканчивается образованием пероксидов металлов, рассматривающихся в качестве его солей. Пероксид водорода является реактивной формой кислорода, и его повышенное образование в клетке приводит к оксидативному стрессу. В живом организме он может получаться благодаря окислительно-восстановительным реакциям некоторых ферментов, где выступает в защитной роли как бактерицидный агент. Млекопитающие не имеют ферментов, восстанавливающих перекись водорода из кислорода. Однако некоторые ферментные системы могут продуцировать супероксид, впоследствии превращающийся в нужное вещество.

Получение пероксида водорода

получение пероксида водорода

В промышленности перекись водорода образуют при реакциях, в которых участвуют органические вещества, например, каталитически окисляют изопропиловый спирт. Помимо искомой перекиси, при этом процессе получают еще и ценный побочный продукт - ацетон. Также пероксид водорода образуется и при электролизе серной кислоты. В лаборатории его получают взаимодействием оксида бария и серной кислоты. Продуктами данной реакции являются сульфат бария и искомая перекись. Ее концентрируют и очищают при осторожной перегонке.

Применение

пероксид водородаВ текстильном производстве и изготовлении бумаги используют пероксид водорода в качестве отбеливателя. Еще он нужен в качестве ракетного топлива и для привода турбонасосных агрегатов. Пероксид водорода необходим и аналитической химии как катализатор, эпоксидирующий и гидрирующий агент, а также в роли пенообразователя, с помощью которого производят пористые материалы, дезинфицирующие и отбеливающие средства. Этой перекисью очищают раны, обесцвечивают волосы и отбеливают зубы. Пищевая промышленность тоже многим обязана растворам пероксида водорода, так как ими дезинфицируют технологические поверхности оборудования, которые напрямую соприкасаются с продукцией, а также упаковки. Еще данная перекись способна выводить пятна оксида четырехвалентного марганца, и это свойство обширно используют в быту.

Заключение

Вот до чего бывает полезен пероксид водорода. Как видите, он нужен не только в медицине, но и во многих других отраслях промышленности.