Водороден прекис

Водороден пероксид(водороден пероксид), H2O2 е най-простият представител на пероксидите. Безцветна течност с "метален" вкус, неограничено разтворима във вода, алкохол и етер. Концентрираните водни разтвори са експлозивни. Водородният пероксид е добър разтворител. От водата се отделя под формата на нестабилен кристален хидрат H2O2 •2H2O.

Молекулата на водородния пероксид има следната структура:

Много чистият водороден пероксид обаче е стабилен.

Водородният пероксид проявява слаби киселинни свойства (K = 1,4 × 10 -12) и следователно се дисоциира в два етапа:

Под действието на концентриран разтвор на H2O2 върху някои хидроксиди в някои случаи могат да се изолират метални пероксиди, които могат да се считат за соли на водороден пероксид (Li2O2, MgO2 и др.):

Водородният пероксид може да проявява както окислителни, така и редуциращи свойства. Например, когато взаимодейства със сребърен оксид, той е редуциращ агент:

В реакцията с калиев нитрит съединението служи като окислител:

Пероксидната група [—O—O—] е съставна част на много вещества. Такива вещества се наричат пероксиди или пероксидни съединения. Те включват метални пероксиди (Na2O2, BaO2 и др.). Киселини, съдържащи пероксидна група, се наричат пероксокиселини, например пероксомонофосфорна H3PO5 и пероксидисулфурна H2S2O8 киселини.

Водородният пероксид има както окислителни, така и редуциращи свойства. Той окислява нитритите до нитрати, освобождава йод от метални йодиди, разгражда ненаситените съединения на мястото на двойните връзки. Водородният пероксид редуцира солите на златото и среброто, както и кислорода, когато реагира с воден разтвор на калиев перманганат в кисела среда.

Под действието на силни окислители H2O2 проявяваредуциращи свойства, освобождаване на свободен кислород:

Реакцията на KMnO4 с H2O2 се използва в химичния анализ за определяне на съдържанието на H2O2:

Окисляването на органични съединения с водороден пероксид (например сулфиди и тиоли) е целесъобразно да се извършва в среда на оцетна киселина.

Биологични свойства Водородният пероксид принадлежи към реактивните форми на кислорода и при повишено образуване в клетката предизвиква оксидативен стрес. Някои ензими, като глюкозооксидаза, образуват водороден пероксид по време на редокс реакцията, който може да играе защитна роля като бактерициден агент. Клетките на бозайниците нямат ензими, които да редуцират кислорода до водороден пероксид. Въпреки това, няколко ензимни системи (ксантиноксидаза, NAD(P)H-оксидаза, циклооксигеназа и др.) произвеждат супероксид, който спонтанно или под действието на супероксиддисмутазата се превръща във водороден пероксид.

Водородният пероксид се произвежда в промишлеността чрез реакция с участието на органични вещества, по-специално чрез каталитично окисляване на изопропилов алкохол:

Ценен страничен продукт от тази реакция е ацетонът.

В лабораторни условия за получаване на водороден пероксид се използва следната реакция:

Концентрирането и пречистването на водороден пероксид се извършва чрез внимателна дестилация.

Благодарение на силните си окислителни свойства, водородният пероксид намира широко приложение в бита и промишлеността, където се използва например като белина в текстилното производство и в производството на хартия. Използва се като ракетно гориво - като окислител или като еднокомпонентно (с разлагане върху катализатор). Използва се в аналитичната химия, в медицината, като пенообразувател при производството на порести материали, впроизводство на дезинфектанти и избелващи препарати. В промишлеността водородният пероксид също намира своето приложение като катализатор, хидрогениращ агент и като епоксидиращ агент при епоксидирането на олефини. В медицината разтворите на водороден прекис се използват като антисептик. При контакт с увредена кожа и лигавици, водородният пероксид се разлага под въздействието на ензима каталаза с освобождаване на кислород, което насърчава съсирването на кръвта и създава неблагоприятни условия за развитието на микроорганизми. Това действие обаче е краткотрайно и има слаб ефект. Въпреки това, водородният прекис (наименование в аптеката - водороден прекис, 3%) се използва при първично лечение на рани (включително отворени рани). Водородният пероксид е много ефективен при леки драскотини, особено при деца — не щипе, няма мирис и е безцветен. Въпреки това, може да причини леко усещане за парене в областта на отворената рана. Цената на флакон с такова решение (за 2010 г.) е около 10 рубли. В хранително-вкусовата промишленост разтворите на водороден прекис се използват за дезинфекция на технологични повърхности на оборудване, които са в пряк контакт с продукта. В допълнение, в предприятията за производство на млечни продукти, сокове, разтвори на водороден прекис се използват за дезинфекция на опаковки (технология Tetra Pak). За технически цели водородният пероксид се използва в производството на електронно оборудване.

Водородният прекис се използва и за обезцветяване на косата [1] и избелване на зъбите [2] , но ефектът и в двата случая се основава на окисляване, а оттам и разрушаване на тъканите, поради което такава употреба (особено по отношение на зъбите) не се препоръчва от специалистите.

Предлага се под формата на водни разтвори, стандартна концентрация 1-6%, 30, 38, 50, 60, 85, 90 и 98%. 30% воден разтвор на водороден пероксид, стабилизиран чрез добавяне на натриев фосфат, се наричаперхидрол.

Въпреки факта, че водородният прекис не е токсичен, неговите концентрирани разтвори причиняват изгаряния при контакт с кожата, лигавиците и дихателните пътища. При високи концентрации недостатъчно чистият водороден пероксид може да бъде експлозивен. Опасно е при поглъщане на концентрирани разтвори. Предизвиква изразени разрушителни промени, подобни на действието на алкали. Смъртоносната доза на 30% разтвор на водороден прекис (перхидрол) е 50-100 ml.

Ахметов Н. С. Обща и неорганична химия. Москва: Висше училище, 2001.
Карапетянц М. Х., Дракин С. И. Обща и неорганична химия. Москва: Химия, 1994.