[Zohreh Gholami]

آب اکسیژنه, Hydrogen peroxide


هیدروژن پراکسید یا آب‌اکسیژنه (H۲O۲) یک اکسنده متداول است که به عنوان سفید کننده استفاده می شود. هیدروژن پراکسید ساده‌ترین پراکسید است (پراکسیدها ترکیباتی هستند که دارای یک پیوند یگانه اکسیژن-اکسیژن هستند). آب اکسیژنه خالص H۲O۲ یک مایع ناروانی است که کمی آبی رنگ می‌باشد و با زحمت زیاد می‌توان آن را تهیه نمود. آب اکسیژنه‌ای که در داروخانه‌ها به اسم آب اکسیژنه رقیق فروخته می‌شود محلولی است از آب اکسیژنه در آب که در ۱۰۰ قسمت آن سه قسمت آب اکسیژنه است، مانند آب بی‌رنگ و بی‌بوست، مزه تلخی دارد و کمی اسیدی است. این مایع اکسید کننده یی قوی است.

تجزیه این ماده باعث ایجاد رادیکال های OH می شود که بیش از چند ثانیه در دسترس نمی باشند و در این مدت با خاصیت شدید اکسیدکنندگی خود، مواد آلی و معدنی را اکسید میکند.


خصوصیات آب اکسیژنه
به مرور آب اکسیژنه تجزیه و تبدیل به آب و اکسیژن می‌گردد. این عمل تجزیه در محیط بازی سریعتر و در محیط اسیدی کندتر از محیط خنثی صورت می‌گیرد. اگر مدت مدیدی آب اکسیژنه را انبار کنند، ممکن است کاملا تجزیه و تبدیل به آب گردد. بر اثر گرد بعضی اجسام عمل تخریب آب اکسیژنه تسریع می‌گردد مانند گرد بی‌اکسید منگنز و گرد فلزات.

اگر بر روی محلول آب قدری از اجسام پایدار کننده مانند اسید فسفریک، اوره، اسید بنزوئیک و نظیر آنها بیافزایند، عمل تخریب بسیار کند می‌گردد. آب اکسیژنه اثر میکروب کشی و بوبری دارد چنانکه اگر یک تکه کالباس قرمز را درون ظرف محتوی آب اکسیژنه قرار دهیم پس از چند روز محتویات ظرف کاملا بی‌بو است و بوی گندیده نمی‌دهد. آب اکسیژنه رنگها را نیز تخریب می‌کند بهمین دلیل تکه کالباس درون ظرف بعد از مدتی بی‌رنگ می‌شود.


موارد استعمال آب اکسیژنه
لکه شراب قرمز، خون، قهوه و غیره را هم می‌توان بوسیله آب اکسیژنه پاک نمود. محلول غلیظ H۲O۲ به عنوان یک اکسیدان برای سوخت موشک‌ها نیز مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از خمیر دندانها و سایر اجسامی که برای پاک کردن دندانها بکار می‌رود در موقع استعمال تولید آب اکسیژنه می‌کنند و اکسیژن این آب اکسیژنه دندان را سفید می‌نماید.

آب اکسیژنه در بی‌رنگ کردن شاخ، پشم گوسفند، پنبه، کتان، کنف، کاه، چوب، کاغذ، روغن، چربی، واکس، صابون، ابریشم، عاج، پر و غیره بکار می‌رود. رنگ بعضی لکه‌های صورت را هم آب اکسیژنه تخریب می‌کند. اگر موی سیاه را پس از شستن با کربنات سدیم ( تا چربی آن برطرف شود ) در محلول آب اکسیژنه بگذارند به رنگ روشن در می‌آید.اگر موی سیاه سر را با مخلوطی از ۱۰۰ گرم آب اکسیژنه ۳۰% و چهار قطره محلول ۲۵% آمونیاک تر نمایند و پس از ۱۰ تا ۲۰ دقیقه با آب خالص و سپس با محلول اسید استیک‌دار بشویند، بور مایل به قرمز می‌شود. وجود آمونیاک از این جهت لازم است که آب اکسیژنه در حضور قلیاییها سریعتر اکسیژن می‌دهد و در نتیجه موها تندتر بور می‌شوند. مصرف مکرر آب اکسیژنه برای مو مضر است زیرا که مو را شکننده می‌نماید. در جنگ جهانی دوم آب اکسیژنه ۸۵%برای اکسیداسیون سریع الکل در زیر دریاییها و موشکها مصرف می‌کردند.


کاربرد در پزشکی
آب اکسیژنه در گذشته به دلیل خاصیت ضدعفونی کننده آن در پانسمان زخمهای عفونی استفاده میشد ولی امروزه به دلیل آسیبی که به بافتهای مجاور وارد میکند دیگر در پانسمان استفاده نمیشود و فقط گاه برای ضدعفونی لوازم یا سطوح استفاده میشود.از آنجایی که آب اکسیژنه بوبر است گاه در درمان زخمهای بدبو مورد استعمال قرار می‌گیرد. در قرصهای اریتزون ۳۶% آب اکسیژنه به ۶۴% اوره متصل است و چون این قرص ها را در دهان بگذارند، اکسیژن می‌دهد. پس هم میکروب های دهان را می‌کشد و هم دندان ها را سفید می‌نماید. آب اکسیژن رقیق را برای قرقره کردن هم بکار می‌برند.


کاربرد در بهداشت استخرها
آب اکسیژنه برای حذف مواد آلی و معدنی که موجب فاسد شدن آب استخر میشوند بکار میرود. تزریق این عنصر قبل از دستگاه UV باعث ایجاد رادیکال های OH میشود که بیش از چند ثانیه در دسترس نمی باشند و در این مدت با خاصیت شدید اکسید کنندگی خود، مواد باقیمانده آلی و معدنی را تجزیه میکند. بدین ترتیب نیاز به تعویض آب استخرها کاهش می یابد.


در صورتی که از آب اکسیژنه در آب استخرها استفاده شود دارای مزایا به شرح زیر است:
۱. آب اکسیژنه موجود در آب با دوز صحیح، برای شناگر غیر قابل تشخیص است.
۲. با آب بخوبی مخلوط می شود، غیر فرار است و تا زمان اکسید کردن مواد آلی در آب باقی میماند.
۳. خالص است و ایجاد املاح نمی کند.
۴. خورنده نیست و در نتیجه به تجهیزات و تاسیسات آسیب نمی رساند.
۵. ایجاد کف نمی کند، بی بو و بی طعم است.
۶. غیر سمی است
۷. ایجاد رسوب نکرده و در نتیجه آب کاملاً شفاف می ماند.


شناسایی آب اکسیژنه
در یک لوله آزمایشی که قبلا چند سانتی‌متر مکعب محلول بی‌کرمات پتاسیم و قدری اسید سولفوریک رقیق ریخته‌ایم آب اکسیژنه می‌افزاییم در نتیجه رنگ آبی تند که بعداً تبدیل به سبز می‌شود، ظاهر می‌گردد. بهمین طریق می‌توان وجود آب اکسیژنه را در اریتزن ثابت نمود.


تهیه آب اکسیژن در صنعت با روش خود اکسایش
در این فرآیند یکی از مشتقات آتراکینون بر اثر واکنش با هیدروژن در مجاورت کاتالیزور پالادیوم به آنتراهیدروکینون تبدیل می شود. با عبور هوا از ماده اخیر، محلول پراکسید هیدروژن ۲۰ درصد وزنی بدست می آید.

پایداری:
از نظر حرارتی، هیدروژن پراکسید با توجه به معادله ی زیر ناپایدار می باشد:
واکنش از چپ به راست یک فرآیند خود به خودیست که با کاهش انرژی همراه است. اما تجزیه ی هیدروژن پراکسید در دمای 250C و در غیاب کاتالیزور، کند صورت می گیرد. پلاتین، نقره، مس، کبالت، دی اکسید منگنز، آهن و غیره از جمله کاتالیزورهایی هستند که تجزیه ی آب اکسیژنه را سرعت می بخشند.

البته برای این واکنش تثبیت کننده هایی مثل اسیدها، استانیلید، استانات ها و پیرو فسفات ها نیز وجود دارد. هیدروژن پراکسید در غلظت های بیشتر از 65 درصد، مخلوط های انفجاری قوی ای را با خیلی از ترکیبات آلی تشکیل می دهد. تا حتی در تماس با آن دسته از ترکیبات آلی نیز، عمل افروزش و یا احتراق صورت می گیرد.