بيروكسيد الهيدروجين

بيروكسيد الهيدروجين (أوالماء الأكسجيني) مركب كيميائي له الصيغة (H₂O₂)، وهوذولون أزرق باهت والذي يظهر عديم اللون في المحاليل الممدة، وهوبشكل طفيف أكثر لزوجة من الماء. يعد فوق أكسيد الهيدروجين حمضًا ضعيفًا، إلا أنه من المواد المبيضة الجيدة نظرًا لخواصه المؤكسدة القوية.

يمكن تفكيك فوق أكسيد الهيدروجين للحصول على الماء والأكسجين بوضع عامل المساعد هوثاني أكسيد المنجنيز ويعطي أكسجين نقي وفقاً للمعادلة الموزونة التالية:

MnO₂ + 2H₂O₂ → MnO₂ + O₂ + 2H₂O

يباع بيروكسيد الهيدروجين في الصيدليات على شكل مطهر للجروح بهجريز منخفض3% ويباع في محلات ادوات التجميل بنسبة قد تصل إلى 20-25%

الاكتشاف

قام ألكسندر فون هومبولت بتصنيع واحد من أول بيروكسايد اصطناعي وهوبيروكسيد الباريوم في عام 1799 كمنتج ثانوي لمحاولاته لتحليل الهواء.

بعد تسع عشرة سنة، استوعب لوي جاك تينار أنه يمكن استعمال هذا المركب لإعداد مركب غير معروف سابقًا، والذي وصفه بالماء المؤكسد - والذي عُرف فيما بعد باسم بيروكسيد الهيدروجين. استخدمت نسخة محسنة من هذه العملية حمض الهيدروكلوريك، يليه إضافة حمض الكبريتيك لترسيب كبريتات الباريوم. استُخدمت عملية تينار من نهاية القرن التاسع عشر حتى منتصف القرن العشرين.

قام لوي جوزيف غي - لوساك بتخليق بيروكسيد الصوديوم في عام 1811. أصبح تأثير البيروكسيدات وأملاحها على الأصباغ الطبيعية معروفًا في ذلك الوقت، ولكن المحاولات المبكرة للصناعة فشلت في إنتاج البيروكسيدات، وتم بناء أول مصنع لإنتاج بيروكسيد الهيدروجين في عام 1873 في برلين. قدم اكتشاف تخليق بيروكسيد الهيدروجين بواسطة التحليل الكهربائي مع حمض الكبريتيك طريقة كهروكيميائية أكثر كفاءة. تم تطبيقه لأول مرة في الصناعة في عام 1908 في كيرنتن بالنمسا. تم تطوير عملية أنثراكوينون، والتي لا تزال تستخدم ، خلال الثلاثينات من قبل الشركة المصنعة الكيميائية الألمانية إي غه فاربن في لودفيغسهافن. أدى تزايد الطلب والتحسينات في طرق الهجريب إلى زيادة الإنتاج السنوي لبروكسيد الهيدروجين من 35،000 طن في عام 1950 إلى أكثر من 100،000 طن في عام 1960 ، إلى 300،000 طن بحلول عام 1970؛ وبحلول عام 1998 وصلت إلى 2.7 مليون طن.

يُعتقد منذ فترة طويلة حتى بيروكسيد الهيدروجين النقي غير مُستقر، لذا فشلت محاولات مبكرة لفصله عن الماء، والتي كانت موجودة أثناء التوليف. كان عدم الاستقرار هذا بسبب آثار الشوائب (أملاح الانتنطق المعدني)، والتي تحلل بيروكسيد الهيدروجين. تم الحصول على بيروكسيد الهيدروجين النقي لأول مرة في عام 1894 - بعد مرور 80 عامًا تقريبًا على اكتشافه - على يد ريتشارد وولفنشتاين، الذي أنتجه عن طريق التقطير الفراغي.

ثبت حتى تحديد الهجريب الجزيئي لبيروكسيد الهيدروجين قاسي للغاية. في عام 1892، حدد الكيميائي الفيزيائي الإيطالي جياكوموكارارا (1864-1925) كتلته الجزيئية عن طريق نقطة التجمد، والذي أكد حتى صيغته الجزيئية هي H2O2. يظهر حتى ما لا يقل عن ستة هياكل جزيئية افتراضية تتفق مع الأدلة المتاحة. وفي عام 1934، اقترح الفيزيائي الرياضي الإنجليزي ويليام بيني والفيزيائي الاسكتلندي غوردون ساذرلاند بنية جزيئية لبروكسيد الهيدروجين الذي كان مشابهًا للغاية للطبقة المقبولة حاليًا.

التحضير

يتم تحضير فوق اكسيد الهيدروجين بالتفاعل 25جرام بروكسيد الباريوم و75ملي حمض كبريتيك مركز افضل البروكسيدات بروكسيد الباريوم لانه إذا تفاعل مع حمض الكبريتيك ينتج كبريتات الباريوم ضعيفه انحلال بالشكل كبير ويرشح الخليط ويصفي بروكسيد الهيدروجين وحصلنا عليه

المخاطر

ماده بروكسيد الهيدروجين لها خواص مؤكسده قويه جدا لها رائحه حمض النتريك يسبب حروق مؤلمه جدا ذوطعم لاذع متفجر عند التسخين هذه إذا كان درجه هجريزه عاليه بنسبه 40% او30% اواعلي اما إذا كان درجه هجريزه منخفض 7 % لا يحرق لا يسمم مفيد جدا ويباع بالصيدليات اقل من 10%

السلامة

تختلف اللوائح، لكن الهجريزات المنخفضة، مثل 6٪، مُتاحة على نطاق واسع وقابلة للشراء قانونيًا للاستخدام الطبي. معظم محاليل بيروكسيد التي لا تستلزم وصفة طبية ليست مناسبة للابتلاع. يمكن اعتبار الهجريزات الأعلى خطرة، وعادةً ما تكون مصحوبة بورقة بيانات سلامة المواد. في الهجريزات العالية، يُعتبر بيروكسيد الهيدروجين مؤكسد قوي يؤدي إلى تآكل الكثير من المواد، بما في ذلك جلد الإنسان. وفي وجود عامل مختزل، فإن الهجريزات العالية من بيروكسيد الهيدروجين يفترض أن تتفاعل بعنف.

ينبغي اعتبار تراكيز بيروكسيد الهيدروجين عالية الهجريز، والتي تكون أعلى من 40٪، خطرة بسبب هجريز بيروكسيد الهيدروجين المركب على تعريف جهاز أكسدة DOT وفقًا للوائح الولايات المتحدة، إذا تم إطلاقه في البيئة. تبلغ الكمية القابلة للإبلاغ عنها للنفايات الخطرة 100 رطل (45 كجم) ، أوما يقرب منعشرة جالون أمريكي (38 لتر)، من بيروكسيد الهيدروجين المركز.

يجب تخزين بيروكسيد الهيدروجين في منطقة باردة وجافة وجيدة التهوية وبعيدًا عن أي مواد قابلة للاشتعال أوقابلة للاشتعال. يجب حتى يتم تخزينها في حاوية مؤلفة من مواد غير تفاعلية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أوالزجاج (قد تكون المواد الأخرى بما في ذلك بعض اللدائن وسبائك الألومنيوم مناسبة أيضًا). لأنه ينكسر بسرعة عند تعريضه للضوء، كما يجب تخزينه في حاوية مبهمة، وعادةً ما تأتي المستحضرات الصيدلانية في زجاجات بنيّة تحجب الضوء.

يمكن حتى يشكل بيروكسيد الهيدروجين، إما في شكل نقي أومخفف، عدة مخاطر وأهمها أنه يشكل خليطًا متفجرًا عند ملامسته للمركبات العضوية. يُعتبر بيروكسيد الهيدروجين عالي الهجريز نفسه غير مستقر ويمكن حتى يسبب انفجار بخار سائل متوسع للسائل المتبقي. وبالتالي فإن تقطير بيروكسيد الهيدروجين عند ضغوط طبيعية أمر خطير للغاية. يتمتع بيروكسيد الهيدروجين بخاصية التآكل، خاصةً عندما يهجرز، ولكن حتى التكيزات المُخففة يمكن حتى تسبب تهيجًا للعيون والأغشية المخاطية والجلد. يعتبر ابتلاع محاليل بيروكسيد الهيدروجين خطرًا بشكل خاص، حيث حتى التحلل في المعدة يطلق كميات كبيرة من الغاز (10 أضعاف حجم محلول 3٪)، مما يؤدي إلى الانتفاخ الداخلي. يمكن حتى يؤدي استنشاق أكثر من 10٪ إلى إحداث تهيج رئوي حاد.

مع وجود ضغط بخار كبير (1.2 كيلوباسكال عند 50 درجة مئوية)، فإن بخار الهيدروجين - البيروكسيد يحتمل حتىقد يكون خطيرًا. وفقًا لتقرير NIOSH في الولايات المتحدة ، فإن الحد الأقصى الخطير على الحياة والصحة هو75 جزءًا في المليون فقط. حددت إدارة السلامة والصحة المهنية في الولايات المتحدة حد التعرض المسموح به وهو1.0 جزء في المليون محسوبًا كمتوسط مرجح زمني لـثمانية ساعات. تم تصنيف بيروكسيد الهيدروجين أيضًا من قبل المؤتمر الأمريكي لأخصائيي الصحة الصناعية (ACGIH) باعتباره "مادة مسرطنة حيوانية معروفة، ذات صلة غير معروفة بالبشر". بالنسبة لأماكن العمل التي يوجد بها خطر التعرض للتراكيز الخطرة للأبخرة، يجب استخدام الواقيات الوجهية من التعرض لغازات لبروكسيد الهيدروجين. تتوفر معلومات عن مخاطر بيروكسيد الهيدروجين من إدارة السلامة والصحة المهنية في الولايات المتحدة.

حوادث تاريخية

في 16 يوليو1934 ، في كويسدورف بألمانيا، انفجر خزان الدفع الذي يحتوي على خليط تجريبي من مونوبروبيل يتألف من بيروكسيد الهيدروجين والإيثانول أثناء الاختبار، مما أسفر عن مقتل ثلاثة أشخاص.
أثناء الحرب العالمية الثانية، جرب الأطباء في معسكرات الاعتنطق الألمانية استخدام حقن بيروكسيد الهيدروجين في اغتال الأشخاص.
أصيب عدة أشخاص بجروح طفيفة بعد تسرب بيروكسيد الهيدروجين على متن رحلة بين مدينتي أورلاندووممفيس في الولايات المتحدة في 28 أكتوبر 1998.
أبحرت الغواصة الروسية كي -141 كورسك لأداء تمرين لإطلاق الطوربيدات الوهمية في بيوتر فيليكي، وهومن قوافل المعارك من طراز طراد كيروف. في 12 أغسطس / آب 2000 ، الساعة 11:28 بالتوقيت المحلي (07:28 بالتوقيت العالمي المنسق)، سقط انفجار أثناء الاستعداد لإطلاق الطوربيدات. اتى التقرير الموثوق الوحيد حتى الآن حتى الانفجار كان بسبب فشل وانفجار أحد طوربيدات كورسك التي تعمل بوقود الهيدروجين. ويعتقد حتى HTP، وهونوع من بيروكسيد الهيدروجين عالي الهجريز المستخدم كدافع للطردبيدات، تسرب من خلال حاويته، إما عن طريق الصدأ أوفي إجراء التحميل مرة أخرى على الأرض حيث لم يتم الإبلاغ عن حادث يتعلق بأحد الطوربيدات التي تلامس الأرض عن طريق الخطأ. أسفر حادث مماثل عن فقدان السفينة (HMS Sidon) في عام 1955.
في 15 أغسطس 2010 ، سقط انسكاب حوالي 30 غالون أمريكي (110 لتر) من سائل التنظيف في الطابق 54 من 1515 برودواي، في تايمز سكوير، في مدينة نيويورك. كان التسرب، الذي نطق متحدث باسم إدارة مكافحة الحرائق في مدينة نيويورك تعبير عن بيروكسيد الهيدروجين ، أُغلقت برودواي بين شارعين 42 و42 غربًا حيث استجابت محركات الإطفاء لوجود مادة خطرة. لم يُبلغ عن وقوع إصابات.

مراجع

↑ معهد بوب كيم: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/784 — تاريخ الاطلاع: 18 نوفمبر 2016 — العنوان : hydrogen peroxide — الرخصة: محتوى حر
^ العنوان : Binas — الاصدار الثاني — الناشر: Noordhoff Uitgevers — ISBN 978-90-01-89351-4
^ https://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/r?dbs+hsdb:@term+@rn+@rel+7722-84-1
^ Gilbert, L. W. (1820). "Der tropfbar flüssige Sauerstoff, oder das oxygenierte Wasser". Annals of Physics (باللغة الألمانية). 65–66: 3. Bibcode:1820AnP....64....1T. doi:10.1002/andp.18200640102. مؤرشف من الأصل في 08 مارس 2020.
^ Thénard, L. J. (1818). "Observations sur des nouvelles combinaisons entre l'oxigène et divers acides". Annales de chimie et de physique. 8: 306–312. مؤرشف من الأصل في 08 مارس 2020.
^ C. W. Jones, J. H. Clark. Applications of Hydrogen Peroxide and Derivatives. Royal Society of Chemistry, 1999.
^ 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.
^ Wolffenstein, Richard (October 1894). "Concentration und Destillation von Wasserstoffsuperoxyd". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (باللغة الألمانية). 27 (3): 3307–3312. doi:10.1002/cber.189402703127. مؤرشف من الأصل في 30 يونيو2018.
^ G. Carrara (1892) "Sul peso molecolare e sul potere rifrangente dell' acqua ossigenata" (On the molecular weight and on the refractive power of oxygenated water [i.e., hydrogen peroxide]), Atti della Reale Accademia dei Lincei, series 5, 1 (2) : 19–24. Carrara's findings were confirmed by: W. R. Orndorff and John White (1893) "The molecular weight of hydrogen peroxide and of benzoyl peroxide," American Chemical Journal, 15 : 347–356. نسخة محفوظة 04 سبتمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^
See, for example:
- In 1882, Kingzett proposed as a structure H₂O=O. See: Thomas Kingzett, Charles (29 September 1882). "On the activity of oxygen and the mode of formation of hydrogen dioxide". The Chemical News. 46 (1192): 141–142. مؤرشف من الأصل في 08 مارس 2020.
- In his 1922 textbook, Joseph Mellor considered three hypothetical molecular structures for hydrogen peroxide, admitting (p. 952): "... the constitution of this compound has not been yet established by unequivocal experiments". See: Joseph William Mellor, A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, vol. 1 (London, England: Longmans, Green and Co., 1922), p. 952–956.
- W. C. Schumb, C. N. Satterfield, and R. L. Wentworth (1 December 1953) "Report no. 43: Hydrogen peroxide, Part two", Office of Naval Research, Contract No. N5ori-07819 On p. 178, the authors present six hypothetical models for hydrogen peroxide's molecular structure. On p. 184, the present structure is considered almost certainly correct—although a small doubt remained. (Note: The report by Schumb et al. was reprinted as: W. C. Schumb, C. N. Satterfield, and R. L. Wentworth, Hydrogen Peroxide (New York, New York: Reinhold Publishing Corp. (American Chemical Society Monograph), 1955).) نسخة محفوظة 04 سبتمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^
See:
- Penney, W. G.; Sutherland, G. B. B. M. (1934). "The theory of the structure of hydrogen peroxide and hydrazine". Journal of Chemical Physics. 2 (8): 492–498. Bibcode:1934JChPh...2..492P. doi:10.1063/1.1749518.
- Penney, W. G.; Sutherland, G. B. B. M. (1934). "A note on the structure of H₂O₂ and H₄N₂ with particular reference to electric moments and free rotation". Transactions of the Faraday Society. 30: 898–902. doi:10.1039/tf934300898b.
^ "Material Compatibility with Hydrogen Peroxide". مؤرشف من الأصل في 12 مايو2019. اطلع عليه بتاريخ 03 مارس 2016.
^ "Hydrogen Peroxide Mouthwash is it Safe?". مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2019. اطلع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2013.
↑ "Occupational Safety and Health Guideline for Hydrogen Peroxide". مؤرشف من الأصل في 13 مايو2013.
^ For example, see an MSDS for a 3% peroxide solution. نسخة محفوظة 15 يونيو2017 على مسقط واي باك مشين.
^ H2O2 toxicity and dangers وكالة تسجيل المواد السامة والأمراض website نسخة محفوظة 01 مايو2017 على مسقط واي باك مشين.
^ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 76th Ed, 1995–1996
^ "CDC - Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH): Chemical Listing and Documentation of Revised IDLH Values - NIOSH Publications and Products". مؤرشف من الأصل في 16 مايو2019. اطلع عليه بتاريخ 03 مارس 2016.
^ "Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents & Biological Exposure Indices, ACGIH" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 2 يونيو2013.
^ "ATSDR - Redirect - MMG: Hydrogen Peroxide". مؤرشف من الأصل في 14 مارس 2018. اطلع عليه بتاريخ 03 مارس 2016.
^ "Heeresversuchsstelle Kummersdorf | UrbEx | Forgotten & Abandoned". UrbEx | Forgotten & Abandoned (باللغة الإنجليزية). 2008-03-23. مؤرشف من الأصل في 29 يونيو2018. اطلع عليه بتاريخ 01 يونيو2018.
^ "The Nazi Doctors: Medical Killing and the Psychology of Genocide". Robert Jay Lifton. مؤرشف من الأصل في 26 سبتمبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 01 نوفمبر 2007.
^ "Accident No: DCA-99-MZ-001" (PDF). U.S National Transportation Safety Board. مؤرشف من الأصل (PDF) في 1 ديسمبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2015.
^ Wheaton, Sarah (16 August 2010). "Bleach Spill Shuts Part of Times Square". The New York Times. مؤرشف من الأصل في 26 نوفمبر 2018.