Հայտնի է կյանքի հիմքի բանաձեւը՝ ջուրը. Նրա մոլեկուլը բաղկացած է երկու ջրածնի ատոմից և մեկ թթվածնից, որը գրված է որպես H2O։ Եթե թթվածինը կրկնակի շատ լինի, ապա կստացվի լրիվ այլ նյութ՝ H2O2։ Ի՞նչ է դա և ինչո՞վ է ստացված նյութը տարբերվելու իր «հարաբերական» ջրից:
H2O2 - ի՞նչ է այս նյութը:
Անդրադառնանք դրան ավելի մանրամասն։ H2O2-ը ջրածնի պերօքսիդի բանաձեւն է, այո, նույնը, որը բուժում է քերծվածքները, սպիտակ: Ջրածնի պերօքսիդ H2O2 - նյութի գիտական անվանումը։
Ախտահանման համար օգտագործվում է 3% պերօքսիդի լուծույթ: Մաքուր կամ խտացված տեսքով այն առաջացնում է մաշկի քիմիական այրվածքներ: Երեսուն տոկոս պերօքսիդի լուծույթն այլ կերպ կոչվում է պերհիդրոլ; այն նախկինում օգտագործվել է վարսավիրանոցներում՝ մազերը սպիտակեցնելու համար: Այն այրվող մաշկը նույնպես սպիտակում է։
H2O2-ի քիմիական հատկություններ
Ջրածնի պերօքսիդը «մետաղական» համով անգույն հեղուկ է։ Այն լավ լուծիչ է և հեշտությամբ լուծվում է ջրի, եթերի, սպիրտների մեջ։
Երեք և վեց տոկոս պերօքսիդի լուծույթները սովորաբար պատրաստվում են երեսուն տոկոս լուծույթը նոսրացնելով: Երբ խտացված H2O2-ը պահվում է, նյութը քայքայվում է թթվածնի արտազատմամբ, հետևաբար՝ ամուր փակվածԱյն չպետք է պահվի տարաներում՝ պայթյունից խուսափելու համար։ Պերօքսիդի կոնցենտրացիայի նվազմամբ նրա կայունությունը մեծանում է: Նաև H2O2-ի տարրալուծումը դանդաղեցնելու համար դրան կարելի է ավելացնել տարբեր նյութեր, օրինակ՝ ֆոսֆորական կամ սալիցիլաթթու։ Ուժեղ կոնցենտրացիայի (90 տոկոսից ավելի) լուծույթները պահելու համար պերօքսիդին ավելացնում են նատրիումի պիրոֆոսֆատ, որը կայունացնում է նյութի վիճակը, օգտագործվում են նաև ալյումինե անոթներ։
H2O2 քիմիական ռեակցիաներում կարող է լինել և՛ օքսիդացնող, և՛ վերականգնող նյութ: Ավելի հաճախ, սակայն, պերօքսիդը ցուցադրում է օքսիդացնող հատկություններ: Պերօքսիդը համարվում է թթու, բայց շատ թույլ; ջրածնի պերօքսիդի աղերը կոչվում են պերօքսիդ։
Քայքայման ռեակցիան որպես թթվածնի արտադրության մեթոդ
H2O2-ի տարրալուծման ռեակցիան տեղի է ունենում, երբ նյութը ենթարկվում է բարձր ջերմաստիճանի (ավելի քան 150 աստիճան Ցելսիուս): Արդյունքը ջուր և թթվածին է։
Ռեակցիայի բանաձև - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2
Դուք կարող եք հաշվարկել H2O2-ի էլեկտրոնային մնացորդը հավասարմամբ՝
H-ի օքսիդացման վիճակ մինչև H2O2 և H2O=+ 1.
Օքսիդացման վիճակ O. H2O2=-1, H2O=-2, O2=02 O
-1 - 2e -> O20
O-1 + e -> O-2
2 H2O2=2 H2O + O2
Ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծումը կարող է տեղի ունենալ նաև սենյակային ջերմաստիճանում, եթե օգտագործվում է կատալիզատոր (քիմիական, որն արագացնում է ռեակցիան):
Լաբորատորիաներում թթվածնի ստացման եղանակներից մեկը տարրալուծման հետ մեկտեղ. Բերտոլետի աղը կամ կալիումի պերմանգանատը պերօքսիդի տարրալուծման ռեակցիան է։ Այս դեպքում որպես կատալիզատոր օգտագործվում է մանգանի (IV) օքսիդը։ Այլ նյութեր, որոնք արագացնում են H2O2-ի տարրալուծումը, պղինձը, պլատինը, նատրիումի հիդրօքսիդն են:
Պերօքսիդի հայտնաբերման պատմություն
Պերօքսիդի հայտնաբերման ուղղությամբ առաջին քայլերը կատարվել են 1790 թվականին գերմանացի Ալեքսանդր Հումբոլդտի կողմից, երբ նա հայտնաբերեց տաքացման ժամանակ բարիումի օքսիդի վերածումը պերօքսիդի: Այդ գործընթացն ուղեկցվել է օդից թթվածնի կլանմամբ։ Տասներկու տարի անց գիտնականներ Թենարդը և Գեյ-Լուսակը փորձ կատարեցին ալկալիական մետաղների ավելցուկային թթվածնով այրելու վերաբերյալ, որի արդյունքում ստացվեց նատրիումի պերօքսիդ: Սակայն ջրածնի պերօքսիդը ստացվել է ավելի ուշ՝ միայն 1818 թվականին, երբ Լուի Թենարն ուսումնասիրել է թթուների ազդեցությունը մետաղների վրա; նրանց կայուն փոխազդեցության համար անհրաժեշտ էր ցածր քանակությամբ թթվածին: Բարիումի պերօքսիդի և ծծմբաթթվի հետ հաստատող փորձ անցկացնելով՝ գիտնականը դրանց մեջ ավելացրել է ջուր, քլորաջրածին և սառույց։ Կարճ ժամանակ անց Տենարը բարիումի պերօքսիդով տարայի պատերին հայտնաբերել է փոքրիկ պնդացած կաթիլներ։ Պարզ է դարձել, որ դա H2O2 է։ Հետո ստացված H2O2-ին տվել են «օքսիդացված ջուր» անվանումը։ Սա ջրածնի պերօքսիդ էր՝ անգույն, անհոտ, հազիվ գոլորշիացնող հեղուկ, որը լավ լուծում է այլ նյութեր: H2O2-ի և H2O2-ի փոխազդեցության արդյունքը դիսոցացիոն ռեակցիա է, պերօքսիդը լուծելի է ջրում։
Հետաքրքիր փաստ. նոր նյութի հատկությունները արագ բացահայտվեցին՝ թույլ տալով այն օգտագործել վերականգնողական աշխատանքներում։ Թենարն ինքն է վերականգնել նկարը պերօքսիդով։Ռաֆայել, տարիքով մթնած։
Ջրածնի պերօքսիդ 20-րդ դարում
Ստացված նյութի մանրակրկիտ ուսումնասիրությունից հետո այն սկսեց արտադրվել արդյունաբերական մասշտաբով։ 20-րդ դարի սկզբին ներդրվեց պերօքսիդի արտադրության էլեկտրաքիմիական տեխնոլոգիա՝ հիմնված էլեկտրոլիզի գործընթացի վրա։ Բայց այս մեթոդով ստացված նյութի պահպանման ժամկետը փոքր էր՝ մոտ մի երկու շաբաթ։ Մաքուր պերօքսիդը անկայուն է, և դրա մեծ մասը արտադրվել է 30% սպիտակեցնող գործվածքների համար, և 3% կամ 6% կենցաղային օգտագործման համար:
Նացիստական Գերմանիայի գիտնականներն օգտագործել են պերօքսիդ հեղուկ վառելիքի հրթիռային շարժիչ ստեղծելու համար, որն օգտագործվել է Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ պաշտպանական կարիքների համար։ H2O2-ի և մեթանոլի/հիդրազինի փոխազդեցության արդյունքում ստացվել է հզոր վառելիք, որի վրա ինքնաթիռը զարգացրել է ավելի քան 950 կմ/ժ արագություն։
Որտե՞ղ է այժմ օգտագործվում H2O2:
- բժշկության մեջ՝ վերքերի բուժման համար;
- նյութի սպիտակեցնող հատկությունները օգտագործվում են ցելյուլոզայի և թղթի արդյունաբերության մեջ;
- Տեքստիլ արդյունաբերության մեջ բնական և սինթետիկ գործվածքները, մորթիները, բուրդը սպիտակեցվում են պերօքսիդով;
- որպես հրթիռային վառելիք կամ դրա օքսիդիչ;
- քիմիայում - արտադրել թթվածին, որպես փրփրող նյութ ծակոտկեն նյութերի արտադրության համար, որպես կատալիզատոր կամ հիդրոգենացնող նյութ;
- ախտահանող կամ մաքրող միջոցների, սպիտակեցնող միջոցների արտադրության համար;
- մազերը գունաթափելու համար (սա հնացած մեթոդ է, քանի որ մազերը շատ են վնասվում պերօքսիդից);
- որոշ մարդիկ օգտագործում են պերօքսիդ իրենց ատամները սպիտակեցնելու համար, բայց այն քայքայում է նրանց էմալը;
- Ակվարիստները և ձկնաբուծարանները օգտագործում են 3% H2O2 լուծույթ՝ շնչահեղձ ձկներին վերակենդանացնելու, ակվարիումում ջրիմուռներին և մակաբույծներին սպանելու և ձկների որոշ հիվանդությունների դեմ պայքարելու համար;
- բոլոր ոլորտներում պերօքսիդը կարող է օգտագործվել որպես մակերեսների, սարքավորումների, փաթեթավորման ախտահանիչ;
- լողավազանի մաքրման համար;
- հանքարդյունաբերության և նավթարդյունաբերության մեջ մետաղների և նավթի արդյունահանման համար;
- մետաղների և համաձուլվածքների մշակման համար մետաղների մշակման մեջ։
H2O2-ի օգտագործումը առօրյա կյանքում
Ջրածնի պերօքսիդը կարող է հաջողությամբ օգտագործվել կենցաղային տարբեր խնդիրների լուծման համար։ Բայց այդ նպատակների համար կարող է օգտագործվել միայն 3% ջրածնի պերօքսիդ: Ահա մի քանի ուղիներ՝
- Մակերեւույթները մաքրելու համար լցրեք պերօքսիդը լցնող ատրճանակով տարայի մեջ և ցողեք աղտոտված տարածքներին։
- Օբյեկտները ախտահանելու համար սրբեք դրանք չնոսրացված H2O2 լուծույթով: Սա կօգնի մաքրել դրանք վնասակար միկրոօրգանիզմներից։ Լվացքի սպունգերը կարելի է թրջել պերօքսիդով ջրի մեջ (համամասնությունը 1:1):
- Սպիտակ իրերը լվանալիս գործվածքները սպիտակեցնելու համար ավելացրեք մեկ բաժակ պերօքսիդ: Դուք կարող եք նաև ողողել սպիտակ գործվածքները մի բաժակ H2O2-ի հետ խառնած ջրի մեջ: Այս մեթոդը վերականգնում է սպիտակությունը, կանխում գործվածքների դեղնացումը և օգնում է հեռացնել համառ բծերը։
- Բորբի և սնկերի դեմ պայքարելու համար պերօքսիդը և ջուրը խառնեք 1:2 հարաբերակցությամբ լակի շշի մեջ: Ստացված խառնուրդը ցողեք աղտոտված մակերեսների վրա և10 րոպե հետո մաքրեք դրանք խոզանակով կամ սպունգով։
- Դուք կարող եք թարմացնել սալիկների մգացած քսուքը՝ ցանկալի հատվածներին պերօքսիդ ցողելով: 30 րոպե հետո դրանք մանրակրկիտ քսեք կոշտ խոզանակով։
- Սպասք լվանալու համար կես բաժակ H2O2 ավելացրեք լի ջրի ավազանի մեջ (կամ փակ ջրահեռացման լվացարանին): Այս լուծույթով լվացված բաժակներն ու ափսեները մաքրությամբ կփայլեն։
- Ատամի խոզանակը մաքրելու համար թաթախեք այն չնոսրացված 3% պերօքսիդի լուծույթի մեջ: Այնուհետև լվանալ ուժեղ հոսող ջրի տակ: Այս մեթոդը լավ ախտահանում է հիգիենայի պարագաները։
- Գնված բանջարեղենն ու մրգերը ախտահանելու համար դրանք ցողեք 1 մաս պերօքսիդի և 1 մաս ջրի լուծույթով, այնուհետև դրանք մանրակրկիտ լվացեք ջրով (կարող է լինել սառը):
- Ամառային տնակում H2O2-ի օգնությամբ կարելի է պայքարել բույսերի հիվանդությունների դեմ։ Դուք պետք է ցողեք դրանք պերօքսիդի լուծույթով կամ սերմերը ներծծեք տնկելուց անմիջապես առաջ 4,5 լիտր ջրի մեջ՝ խառնված 30 մլ քառասուն տոկոս ջրածնի պերօքսիդով։
- Ակվարիումային ձկներին վերակենդանացնելու համար, եթե դրանք թունավորված են ամոնիակով, շնչահեղձ են լինում, երբ օդափոխությունն անջատված է կամ այլ պատճառով, կարող եք փորձել դրանք դնել ջրածնի պերօքսիդով ջրի մեջ: Անհրաժեշտ է ջրի հետ 3% պերօքսիդ խառնել 100 լիտրում 30 մլ ծավալով և 15-20 րոպե դնել անշունչ ձկան խառնուրդի մեջ։ Եթե այս ընթացքում նրանք չեն կենդանանում, ապա միջոցը չի օգնել։
Ջրածնի պերօքսիդ բնության մեջ
Ջրածնի պերօքսիդը չպետք է համարել արհեստական միացություն, որը ստացվում է միայն լաբորատորիաներում։ H2O2-ումհայտնաբերվել է անձրեւի եւ ձյան մեջ, լեռնային օդում։ Լեռներում կարելի է գտնել թթվածնի ամենափոքր պղպջակների սպիտակ ջրով աղբյուրներ ու գետեր, ինչը իրավամբ համարվում է օգտակար։ Քչերը գիտեն, որ գույնը և փուչիկները պայմանավորված են ջրի մեջ H2O2-ի առկայությամբ, որն առաջանում է նրա լավ օդափոխության շնորհիվ։ Մինչդեռ պետք չէ վախենալ նման եռացրած ջուր խմելուց, եթե, իհարկե, մոտակայքում գործարաններ ու գործարաններ չկան։ Ջրածնի պերօքսիդը, որը բնականորեն հայտնաբերված է ջրում, գործում է որպես ախտահանիչ միկրոօրգանիզմների և մակաբույծների դեմ:
Նույնիսկ ջրի շիշը ուժեղ թափահարելը որոշակի պերօքսիդ է արտադրում, քանի որ ջուրը հագեցած է թթվածնով:
Թարմ մրգերն ու բանջարեղենը նույնպես պարունակում են H2O2 մինչև դրանք եփվեն: Տաքացման, եռման, թրծման և ուղեկցող բարձր ջերմաստիճանով այլ գործընթացների ժամանակ մեծ քանակությամբ թթվածին քայքայվում է։ Այդ իսկ պատճառով եփած մթերքները համարվում են ոչ այնքան օգտակար, թեև դրանցում որոշակի քանակությամբ վիտամիններ է մնում։ Առողջարաններում մատուցվող թարմ քամած հյութերը կամ թթվածնային կոկտեյլները օգտակար են նույն պատճառով՝ թթվածնով հագեցվածության շնորհիվ, որը օրգանիզմին նոր ուժ է հաղորդում և մաքրում այն։
պերօքսիդի կլանման վտանգ
Վերոնշյալից հետո կարող է թվալ, որ պերօքսիդը կարելի է հատուկ ընդունել բանավոր, և դա օգուտ կբերի օրգանիզմին: Բայց դա ամենևին էլ այդպես չէ: Ջրի կամ հյութերի մեջ միացությունը հայտնաբերվում է նվազագույն քանակությամբ և սերտորեն կապված է այլ նյութերի հետ։ Ներսում «անբնական» ջրածնի պերօքսիդի ընդունում(և խանութում գնված կամ քիմիական փորձերի արդյունքում ինքնուրույն արտադրված ողջ պերօքսիդը որևէ կերպ չի կարող բնական համարվել, և բացի այդ, այն ունի չափազանց բարձր կոնցենտրացիան բնականի համեմատ) կարող է հանգեցնել կյանքին սպառնացող և առողջության համար: Հասկանալու համար, թե ինչու, մենք պետք է վերանայենք քիմիան:
Ինչպես արդեն նշվեց, որոշակի պայմաններում ջրածնի պերօքսիդը քայքայվում է և արտազատում թթվածին, որն ակտիվ օքսիդացնող նյութ է։ Օրինակ, տարրալուծման ռեակցիա կարող է առաջանալ, երբ H2O2-ը բախվում է պերօքսիդազի՝ ներբջջային ֆերմենտի հետ: Ախտահանման համար պերօքսիդի օգտագործումը հիմնված է նրա օքսիդացնող հատկությունների վրա: Այսպիսով, երբ վերքը մշակվում է H2O2-ով, արձակված թթվածինը ոչնչացնում է դրա մեջ ընկած կենդանի ախտածին միկրոօրգանիզմները։ Նույն ազդեցությունն ունի այլ կենդանի բջիջների վրա։ Եթե դուք անձեռնմխելի մաշկը բուժեք պերօքսիդով, այնուհետև մաքրեք տարածքը ալկոհոլով, ապա կզգաք այրվող սենսացիա, որը հաստատում է պերօքսիդից հետո մանրադիտակային վնասների առկայությունը: Բայց պերօքսիդի ցածր կոնցենտրացիայով արտաքին օգտագործման դեպքում օրգանիզմին նկատելի վնաս չի լինի։
Ուրիշ բան, եթե փորձեք այն ներս տանել: Այդ նյութը, որն ընդունակ է արտաքինից վնասել նույնիսկ համեմատաբար հաստ մաշկը, մտնում է մարսողական համակարգի լորձաթաղանթ։ Այսինքն՝ առաջանում են քիմիական մինի այրվածքներ։ Իհարկե, արձակված օքսիդացնող նյութը՝ թթվածինը, կարող է նաև ոչնչացնել վնասակար մանրէները։ Բայց նույն գործընթացը տեղի կունենա մարսողական համակարգի բջիջների հետ: Եթե գործողության արդյունքում այրվում էօքսիդացնող նյութը կկրկնվի, ապա հնարավոր է լորձաթաղանթի ատրոֆիա, և սա առաջին քայլն է դեպի քաղցկեղ։ Աղիքային բջիջների մահը հանգեցնում է մարմնի սննդանյութերը կլանելու անկարողությանը, սա բացատրում է, օրինակ, քաշի կորուստը և փորկապության անհետացումը որոշ մարդկանց մոտ, ովքեր զբաղվում են պերօքսիդով «բուժմամբ»:
Առանձին-առանձին պետք է ասել պերօքսիդի ներերակային ներարկումների կիրառման նման մեթոդի մասին։ Եթե նույնիսկ ինչ-ինչ պատճառներով դրանք նշանակվել են բժշկի կողմից (դա կարող է արդարացված լինել միայն արյան թունավորման դեպքում, երբ այլ հարմար դեղամիջոցներ չկան), ապա բժիշկների հսկողության ներքո և դեղաչափերի խիստ հաշվարկով, դեռ կան ռիսկեր։ Բայց նման էքստրեմալ իրավիճակում դա վերականգնման շանս կլինի։ Ոչ մի դեպքում չպետք է ձեզ նշանակեք ջրածնի պերօքսիդի ներարկումներ: H2O2-ը մեծ վտանգ է ներկայացնում արյան բջիջների՝ էրիթրոցիտների և թրոմբոցիտների համար, քանի որ քայքայում է դրանք, երբ մտնում է արյան մեջ։ Բացի այդ, կարող է առաջանալ արյան անոթների մահացու խցանում արտազատվող թթվածնի կողմից՝ գազային էմբոլիա։
Անվտանգության միջոցներ H2O2-ի հետ գործելու համար
- Պահել երեխաների և հաշմանդամ մարդկանցից հեռու: Հոտի և արտահայտված համի բացակայությունը նրանց համար հատկապես վտանգավոր է դարձնում պերօքսիդը, քանի որ կարելի է ընդունել մեծ չափաբաժիններ։ Եթե լուծումը կլանվի, օգտագործման հետևանքները կարող են անկանխատեսելի լինել: Անմիջապես դիմեք բժշկի։
- Պերօքսիդի լուծույթները երեք տոկոսից ավելի խտությամբ այրվածքներ են առաջացնում մաշկի հետ շփման ժամանակ: Այրված հատվածը պետք է լվանալ շատ ջրով։
- Թույլ մի տվեք, որ պերօքսիդի լուծույթը թափանցի աչքերի մեջ, քանի որ դրանց մեջ առաջանում է այտուց, կարմրություն, գրգռվածություն, երբեմն նաև ցավ։ Առաջին օգնությունը բժշկին գնալուց առաջ՝ աչքերը շատ ջրով լվանալ։
- Պահպանեք նյութը այնպես, որ պարզ լինի, որ այն H2O2 է, այսինքն՝ կպչուն տարայի մեջ՝ պատահական չարաշահումից խուսափելու համար։
- Պահպանման պայմանները, որոնք երկարացնում են դրա կյանքը՝ մութ, չոր, զով տեղ։
- Մի խառնեք ջրածնի պերօքսիդը մաքուր ջրից բացի այլ հեղուկների հետ, ներառյալ քլորացված ծորակ ջուրը:
- Բոլոր վերը նշվածները վերաբերում են ոչ միայն H2O2-ին, այլև այն պարունակող բոլոր պատրաստուկներին:
