بيروكسيد الهيدروجين : الخواص - الإستخدامات Hydrogen peroxide

بيروكسيد الهيدروجين

او الهيدروجين بيروكسيد (بيروكسايد(Hydrogen peroxide  او أسماء أخرى مثل: فوق أكسيد هيدروجين، الماء الأكسجيني، أوكسيدانت قام ألكسندر فون هومبولت بتصنيع واحد من أول بيروكسايد اصطناعي وهو بيروكسيد الباريوم في عام 1799 كمنتج ثانوي لمحاولاته لتحليل الهواء.  بيروكسيد الهيدروجين موجود في العديد من المنتجات الأخرى التي من الممكن ان تراها او تلمسها يومياً بشكل منتظم ، وحتى في بعض أنواع وقود الصواريخ.

الخواص

صيغته الكيميائية : H2O2

الكتلة المولية : 34.0147 غ/مول

المظهر : أزرق باهت، عديم اللون في المحلول

الكثافة : 1.4 غ/سم3

نقطة الانصهار: -11 °س

نقطة الغليان: 150.2 °س

الذوبانية في الماء : يمتزج

حموضة (pKa):  11.75

إستخدام البيروكسيد

1- صبغ الشعر hair dyes

نظرًا لأن الاستخدام الأكثر شهرة لبيروكسيد الهيدروجين هو في صبغات الشعر ، فمن المنطقي أن تبدأ هناك. في مخاليط الصبغة ، يعمل بيروكسيد الهيدروجين كعامل مؤكسد. يؤكسد الميلانين ، المركبات العضوية التي تمتص الضوء المرئي وتعطي الشعر لونه ؛ تزيل هذه الأكسدة أجزاء المركبات التي تسبب اللون ، وتتسبب في ظهور اللون الأصفر الشاحب الطبيعي للكيراتين (البروتين الذي يتكون منه الشعر). يوجد أيضًا مركب قلوي ، مثل الأمونيا ، في الصبغة لتنعيم الشعر والسماح للمؤكسد بالوصول إلى الميلانين. البيروكسيد مسؤول أيضًا عن أكسدة المواد الكيميائية الأخرى في خليط الصبغة ، لإنتاج المركبات الكيميائية التي تلتصق بالشعر كصبغات. ومع ذلك ، لا يساعد بيروكسيد الهيدروجين في التبييض فقط ، كما أنه ليس الاستخدام الأكثر شيوعًا للمركب.

2- مادة مبيضة Bleach

يستخدم ما يقرب من نصف بيروكسيد الهيدروجين المنتج سنويًا لتبييض لب الخشب والورق. كما يستخدم أيضًا في مواد التبييض المنزلية كبديل للمركبات التي تحتوي على الكلور مثل هيبوكلوريت الصوديوم (وهو نفسه موضوع إدخال سابق في المركبات اليومية. سلسلة). استخدم مزيل البقع على ملابسك قبل وضعها في الغسالة؟ من المحتمل أنه يحتوي أيضًا على بيروكسيد الهيدروجين. يتفاعل مع الأجزاء المسببة للون من الجزيئات ، والتي عادة ما تمتص في الطيف المرئي ، لتغيير هيكلها وبالتالي امتصاصها ، وجعل البقع تختفي.

3- التطهير Cleansing

نظرًا لأن بيروكسيد الهيدروجين عامل مؤكسد قوي ، فإنه يستخدم أيضًا في بعض التطبيقات كمطهر. يتوفر بشكل شائع في الصيدليات كمحلول ذو تركيز 3٪ في الماء ، وغالبًا ما يستخدم لتنظيف الجروح. إذا كنت قد جربت هذا ، فستلاحظ وجود فقاعات عندما تلامس الجرح - ويرجع ذلك إلى عمل إنزيم يسمى الكاتلاز في الدم. يحفز هذا الإنزيم تكسير بيروكسيد الهيدروجين إلى أكسجين وماء ، ويؤدي الأكسجين الناتج إلى تكوين الفقاعات. إن تحلل بيروكسيد الهيدروجين هو تفاعل يحدث دائما ، فالإنزيم يسرعه فقط. وهذا هو سبب تخزين بيروكسيد الهيدروجين في زجاجيات ذات زجاج داكن ، لأن تعرضها للضوء يمكن أن يتسبب في تحللها بشكل أسرع. إن فعالية بيروكسيد الهيدروجين كمطهر للجروح هي في الواقع موضع نقاش إلى حد ما ، لذا فإن ما إذا كان مفيدًا هو نقطة خلافية.

4- العصي المتوهجة glow sticks

يستخدم بيروكسيد الهيدروجين أيضاً في العصي المتوهجة. بيروكسيد الهيدروجين هو أحد المواد الكيميائية الموجودة في العصا ، ويتم فصله عن المركبات الأخرى حتى يتم قطع عصا التوهج. عندما يحدث هذا ، فإنه يختلط ويتفاعل مع مركب الإستر الموجود في المقصورة الأخرى ؛ أحد المنتجات التي ينتجها هذا التفاعل هو إستر البيروكسي أسيد ، وهو مركب غير مستقر يتحلل. عندما تفعل ذلك ، فإنها تنتج الطاقة التي تثير جزيئات الصبغة. عندما ترتخي الصبغة المثارة ، فإنها تطلق فوتونًا من الضوء المرئي ، مما يتسبب في توهج العصا.

5- الحروب wars

كما تم استخدام بيروكسيد الهيدروجين سابقًا أيضًا في أنظمة الدفع البحرية. كان استخدامه في الغواصة الروسية ، كورسك ، هو السبب في غرقها ، حيث يُعتقد أن تسرب وقود بيروكسيد الهيدروجين من طوربيد تسبب في الانفجار الذي أدى في النهاية إلى وفاة جميع أفراد الطاقم البالغ عددهم 118 فردًا.

6- وقود للصواريخ  rocket fuel

وأخيرا يعتبر استخدام بيروكسيد الهيدروجين  كوقود للصواريخ. بتركيزات 90٪ وأكثر ، يمكن استخدامه إما بمفرده ، مع تحلله مما ينتج الأكسجين ، أو كمؤكسد لأنواع الوقود الأخرى مثل الهيدرازين. على الرغم من استخدام الأكسجين السائل بشكل أكثر شيوعًا في وقود الصواريخ ، إلا أن محركات الأقمار الصناعية لبيروكسيد الهيدروجين لا تزال مستخدمة في بعض الأقمار الصناعية.

المصادر

1-       Housecroft, Catherine E.; Sharpe, Alan G. (2005). Inorganic Chemistry (2nd ed.). Pearson Prentice-Hall. p. 443. ISBN 0130-39913-2.

2-      Hill, C. N. (2001). A Vertical Empire: The History of the UK Rocket launch and Space Programme, 1950–1971. Imperial College Press. ISBN 978-1-86094-268-6.

3-      Ball, Rowena; Brindley, John (2016). "The Life Story of Hydrogen Peroxide III: Chirality and Physical Effects at the Dawn of Life". Origins of Life and Evolution of Biospheres. 46 (1): 81–93. doi:10.1007/s11084-015-9465-y. PMID 26399407. S2CID 9564774.

4-      Dougherty, Dennis A.; Anslyn, Eric V. (2005). Modern Physical Organic Chemistry. University Science. p. 122. ISBN 978-1-891389-31-3.

5-      "Hydrogen Peroxide Technical Library" (PDF). Archived from the original (PDF) on 29 December 2009. Retrieved 3 March 2016.

6-      Giguère, Paul A. "Hydrogen peroxide". Access Science. McGraw-Hill Education. doi:10.1036/1097-8542.329200. Archived from the original on 30 November 2018. Retrieved 28 November 2018. Hydrogen peroxide was discovered in 1818 by the French chemist Louis-Jacques Thenard, who named it eau oxygénée (oxygenated water).

7-       Offermanns, Heribert; Dittrich, Gunther; Steiner, Norbert (2000). "Wasserstoffperoxid in Umweltschutz und Synthese". Chemie in Unserer Zeit. 34 (3): 150. doi:10.1002/1521-3781(200006)34:3<150::AID-CIUZ150>3.0.CO;2-A.

8-      Campos-Martin, Jose M.; Blanco-Brieva, Gema; Fierro, Jose L. G. (2006). "Hydrogen Peroxide Synthesis: An Outlook beyond the Anthraquinone Process". Angewandte Chemie International Edition. 45 (42): 6962–6984. doi:10.1002/anie.200503779. PMID 17039551.

9-      Ronald Hage, Achim Lienke; Lienke (2005). "Applications of Transition-Metal Catalysts to Textile and Wood-Pulp Bleaching". Angewandte Chemie International Edition. 45 (2): 206–222. doi:10.1002/anie.200500525. PMID 16342123.

10-   Petrucci, Ralph H. (2007). General Chemistry: Principles & Modern Applications (9th ed.). Prentice Hall. p. 606. ISBN 978-0-13-149330-8.

11-    Gabaldón T (2010). "Peroxisome diversity and evolution". Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 365 (1541): 765–773. doi:10.1098/rstb.2009.0240. PMC 2817229. PMID 20124343.

12-   Wanders RJ, Waterham HR (2006). "Biochemistry of mammalian peroxisomes revisited". Annu. Rev. Biochem. 75 (1): 295–332. doi:10.1146/annurev.biochem.74.082803.133329. PMID 16756494.