آب اکسیژنه برای ضدعفونی (+ 5 کاربرد آن)
اکثر مردم آب اکسیژنه را بهعنوان ترکیبی که باعث سفیدکردن مو میشود، میشناسند. همچنین میتوان از آن برای ضدعفونی آب استفاده کرد. اب اکسیژنه یا هیدروژن پراکسید مایعی شفاف و بیرنگ است که کمی ویسکوزتر از آب است.
برای خرید مواد شیمیایی و همچنین خرید آب اکسیژنه در صنایع متعدد میتوانید با شماره 021665685403 با کارشناسان بخش فروش دکتر کمیکال در ارتباط باشید و از مشاوره تخصصی بهترین بهره را ببرید.
آب اکسیژنه چیست؟
H2O2 بهعنوان یک اکسیدکننده و سفیدکننده در کاربردهای مختلف بسیار مورداستفاده قرار میگیرد. با نقطهجوش ۱۱۴ درجه سانتیگراد هیدروژن پراکسید در دمای منفی ۵۲- درجه سانتیگراد منجمد میشود. اب اکسیژنه یک ماده شیمیایی غیر قابل اشتعال و کاملاً محلول با فشار بخار ۱۸ میلیمتر جیوه در ۳۰ درجه و چگالی ۱٫۲۱ g/cm3 است.
اب اکسیژنه چه زمانی کشف شد؟
لوئیس ژاک تنارد در سال ۱۸۱۸ هیدروژن پراکسید را کشف کرد. هیدروژن پراکسید از اتمهای اکسیژن و هیدروژن تشکیل شده است. این اتمها را میتوان در همه جای زمین یافت. هیدروژن پراکسید شامل ترکیبی از دو اتم هیدروژن و دو اتم اکسیژن است.
در محیطزیست، آباکسیژنه در غلظتهای بسیار کم یافت میشود. اب اکسیژنه گازی با واکنشهای شیمیایی معکوس در جو پیرامون زمین تولید میشود. این ماده همچنین در مقادیر کمی در آب یافت میشود.
خصوصیات آب اکسیژنه یا هیدروژن پراکسید
پراکسید یک ترکیب شیمیایی است که حاوی یون پراکسید است.
یون پراکسید از یک پیوند واحد بین دو اتم اکسیژن تشکیل شده است (O-O)-2 که یک اکسیدکننده قوی است.
پراکسید هیدروژن دارای فرمول شیمیایی H2O2 و فرمول ساختاری زیر است:
H-O-O-H
مولکول هیدروژن پراکسید، در مقایسه با مولکول پایدارتر آب، دارای یک اتم اکسیژن اضافی است. پیوند بین دو اتم اکسیژن، بهاصطلاح پیوند پراکسید، شکسته میشود در حالیکه دو رادیکال H-O تشکیل میشود. این رادیکالها بهسرعت با سایر مواد واکنش نشان میدهند، درحالیکه رادیکالهای جدید تشکیل میشوند و یک واکنش زنجیرهای صورت میگیرد.
محلولهای پراکسید هیدروژن مانند آب به نظر میرسند و به طور نامحدود در آب حل میشوند. در غلظتهای زیاد این محلولها بوی تحریککننده و اسیدی میبخشد. هیدروژن پراکسید قابل اشتعال است. در دماهای پایین جامد میشود. مقدار هیدروژن پراکسید موجود در محلول در درصد وزن بیان میشود. برای تصفیه آب از غلظت ۳۵ یا ۵۰٪ هیدروژن پراکسید استفاده میشود.
ویژگی های فیزیکی و شیمیایی هیدروژن پراکسید یا آب اکسیژنه
انتخاب پذیری آب اکسیژنه
هیدروژن پراکسید برای کاربردهای مختلف مورداستفاده قرار میگیرد، زیرا بسیار انتخابی است. با تغییر شرایط واکنش (دما، pH، دوز، زمان واکنش و افزودن کاتالیزور) هیدروژن پراکسید به آلودگیهای مختلف حمله میکند.
خوردگی هیدروژن پراکسید
خوردگی آب فراوری شده به دلیل هیدروژن پراکسید به میزان اکسیژن محلول تولید شده بستگی دارد. اکسیژن باعث خوردگی فلزات حاوی آهن میشود. مقدار آهن و pH تأثیر بیشتری در میزان خوردگی، نسبت به غلظت هیدروژن پراکسید دارد.
تخریب آب اکسیژنه
آب اکسیژنه میتواند طی حملونقل تجزیه شود. اکسیژن و گرما آزاد میشوند. اب اکسیژنه بهخودیخود قابل اشتعال است، اما اکسیژن میتواند باعث تقویت اشتعال سایر مواد شود. در محلولهای رقیق، گرما توسط آب جذب میشود. در محلولهای غلیظ، دمای محلول افزایش مییابد و باعث تسریع در تخریب هیدروژن پراکسید میشود.
میزان تخریب برای هر ۱۰ درجه سانتیگراد افزایش دما با ۲، ۲ ضرب میشود. قلیائیت و وجود آلودگی نیز باعث ازبینرفتن هیدروژن پراکسید میشود. برای تولید آب اکسیژنه از کاتالیزورهای ویژه استفاده میشود تا اطمینان حاصل شود که این ماده توسط آلایندههای موجود در آب از بین نمیرود.
آب اکسیژنه چگونه تولید میشود؟
از سال ۱۸۸۰، اب اکسیژنه یک محصول تجاری است. برای اولینبار در انگلستان با سوزاندن نمک باریم (Ba) که پراکسید باریم تولید میکرد. پس از آن پراکسید باریم در آب حل و آباکسیژنه تولید شد. از قرن نوزدهم تولید آب اکسیژنه تا حد زیادی افزایشیافته است. امروزه سالانه حدود نیم میلیارد کیلوگرم تولید میشود.
اب اکسیژنه چگونه حمل و ذخیره می شود؟
لاین ماده باید در ظروف پلیاتیلن، فولاد ضدزنگ یا آلومینیوم منتقل شود. هنگامی که با مواد قابل اشتعال مانند چوب، کاغذ، روغن یا پنبه (سلولز) در تماس باشد، ممکن است احتراق خودبهخود ایجاد شود. هنگامی که هیدروژن پراکسید با مواد آلی مانند الکلها، استون و سایر کتونها، آلدهیدها و گلیسرولها مخلوط شود، ممکن است انفجارهای سنگینی رخ دهد.
خرید استون به عنوان حلال پاک کننده
وقتی پراکسید هیدروژن با موادی مانند آهن، مس، کروم، سرب، نقره، منگنز، سدیم، پتاسیم، منیزیم، نیکل، طلا، پلاتین، متالوئیدها، اکسیدهای فلزی یا نمکهای فلزی در تماس باشد، ممکن است منجر به انفجارهای قدرتمند شود. به همین دلیل است که پراکسید هیدروژن معمولاً به شکل رقیق شده منتقل میشود.
کاربرد آب اکسیژنه
هیدروژن پراکسید یا آباکسیژنه یک ماده شیمیایی سازگار با محیطزیست است که دارای خاصیت سفیدکنندگی و اکسیدکنندگی قوی است. با داشتن آب و اکسیژن بهعنوان محصولات بیولوژیکی، آب اکسیژنه بهعنوان یکی از ایمنترین مواد شیمیایی شناخته میشود و به طور گسترده در کاربردهای مختلف در صنایع مورداستفاده قرار میگیرد.
قدیمیترین کاربرد آب اکسیژنه سفیدکردن کلاههای نی بود که در آغاز قرن بیستم مد بودند. از سال ۱۹۲۰ تا ۱۹۵۰، اب اکسیژنه از طریق الکترولیز تولید شد. این روش، آباکسیژنه خالص تولید میکند. امروزه از فرایندهای خود اکسیداسیون برای تولید این ماده استفاده میشود. در طی این فرایندها، هیدروژن ماده اولیه است.
تطبیق پذیری هیدروژن پراکسید
اباکسیژنه همهکاره است، میتواند برای بسیاری از کاربردها مورداستفاده قرار گیرد. میتوان از آن در کلیه مواد استفاده کرد. هوا، آب، فاضلاب و خاک. گاهی اوقات همراه با عوامل دیگر، برای تقویت و تسریع فرایندها مورداستفاده قرار میگیرد. این ماده بیشتر برای ازبینبردن آلایندهها از پساب و از هوا استفاده میشود.
استفاده از آب اکسیژنه، رشد باکتری را موردبحث قرار میدهد (بهعنوانمثال رسوب زیستی در سیستمهای آبی) و با افزایش اکسیژن میتواند رشد باکتریها (بهعنوانمثال اصلاح زیستی خاکهای آلوده و آبهای زیرزمینی) را تقویت کند. همچنین میتوان از آن برای تصفیه آلودگیهایی استفاده کرد که بهراحتی اکسیدی شوند (بهعنوانمثال آهن و سولفیدها) و آلودگیهایی که اکسیداسیون آنها دشوار است (بهعنوانمثال مواد جامد محلول، بنزین و سموم دفع آفات).
سرانجام میتوان از آن برای سفیدکردن کاغذ، نساجی، دندان و مو یا تولید مواد غذایی، مواد معدنی، مواد پتروشیمی یا پودر لباسشویی استفاده کرد. به شکل خالص، اب اکسیژنه بهعنوان یک منبع تأمینکننده اکسیژن جهت راندن زیردریاییهای روسی استفاده میشود.
کاربردهای صنعتی آب اکسیژنه
تولیدات شیمیایی
هیدروژن پراکسید نقش مهمی در شیمی آلی دارد و در ساخت هیدرازین هیدرات و هیدروکسیل آمین، پراکسیدهای آلی، پر استیک اسید و مشتقات گوگرد استفاده میشود.
سفید کردن قند
هیدروژن پراکسید بهعنوان ماده سفیدکننده در صنعت قند استفاده میشود. این ماده بهعنوان مادهای در ارائه قند درخشان باکیفیت عالی نگهدارنده عمل میکند. قند تولید شده با دیاکسید گوگرد و خاکستر سولفات کمتر مزایای اقتصادی دارد. همچنین برای سفیدکردن محلول غلیظ قندی یا شیره قند نیز استفاده میشود.
سفید کردن پارچه
آباکسیژنه یک ماده سفیدکننده جهانی است و به دلیل خاصیت سازگار با محیطزیست و مصرف زمان کمتری برای سفیدکردن، در نساجی بسیار مورداستفاده قرار میگیرد. هیدروژن پراکسید هزینه مناسبی در سفیدکردن دارد و تقریباً برای همه الیاف مناسب است و در هر دما و در شرایط مختلف قابلاستفاده است.
صنایع غذایی
اب اکسیژنه برای بهبود رنگ مواد غذایی و استریل کردن ظروف بستهبندی ضدعفونیکننده استفاده میشود. هیدروژن پراکسید همچنین ماندگاری محصول را افزایش میدهد و بهعنوان ماده ضدمیکروبی در شیر و ماده سفیدکننده در آرد گندم، روغن خوراکی و سفیده تخممرغ استفاده میشود.
پیشنهاد برای مطالعه بیشتر: ضد عفونی کننده های شیمیایی
داروسازی و مواد آرایشی بهداشتی
آب اکسیژنه با خاصیت ضدعفونیکننده، به طور گسترده در صنایع دارویی مورداستفاده قرار میگیرد. پراکسید هیدروژن در محلول لنزهای تماسی، بهعنوان ضدعفونیکننده برای جلوگیری از عفونت و بهعنوان ضدعفونیکننده وسایل دندانپزشکی و جراحی مورداستفاده قرار میگیرد. آباکسیژنه همچنین برای سفیدکننده مو، لوسیونهای سفیدکننده دندان، خمیردندان، دهانشویه، محصولات مراقبت از مو و غیره استفاده میشود.
کاغذ و خمیرکاغذ
آباکسیژنه برای سفیدکردن کاغذ بازیافت شده و درخشانتر شدن پالپ در صنعت کاغذ و خمیر کاغذ یا پالپ استفاده میشود. استفاده از هیدروژن پراکسید روشی مقرونبهصرفه است و به کیفیت محصول نهایی کمک میکند.
تصفیه فاضلاب
هیدروژن پراکسید برای ازبینبردن آلودگیهای صنعتی ناشی از پساب استفاده میشود، همچنین از خوردگی و آلودگی بو ناشی از سایر مواد شیمیایی جلوگیری میکند. اب اکسیژنه منبع اکسیژن را برای درمان بیولوژیکی هوازی فراهم میکند و یک عامل ضدباکتری کشنده عالی برای ضدعفونی آب است که همراه بقیه مواد استفاده میشود.
فروش مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب با بهترین قیمتها
صنعت معدن
هیدروژن پراکسید به عنوان یک اکسیدان در صنعت معدن برای فرآیند تولید عناصر گران قیمت استفاده می شود. H آب اکسیژنه کنترل کلی فرایند را بهبود می بخشد و در مراحل مختلف فرآیند متالوژی استفاده می شود.
آباکسیژنه به عنوان اکسید کننده
هیدروژن پراکسید یک اکسیدکننده قوی است. از کلر (Cl2) ، دیاکسید کلر (ClO2) و پرمنگنات پتاسیم (KMnO4) قدرت بیشتری دارد. از طریق کاتالیز، پراکسید هیدروژن را میتوان به هیدروکسی رادیکال (OH) تبدیل کرد. پتانسیل اکسیداسیون پراکسید هیدروژن درست زیر ازن است.
دوز مناسب هیدروژن پراکسید
اکثر کاربردهای آب اکسیژنه مربوط به تزریق آن به آبهای روان است. دیگر مواد شیمیایی و تجهیزات لازم نیست. این برنامه برای کنترل رشد بیولوژیکی، اضافهکردن اکسیژن، ازبینبردن ماندههای کلر و اکسیداسیون سولفیدها، سولفیتها، فلزات و سایر مواد بهراحتی اکسید شده استفاده میشود. مناسب بودن مقدار آباکسیژنه برای این کاربردها تحتتأثیر pH ، دما و زمان واکنش است.
پراکسید هیدروژن کاتالیزوری
آلودگیهایی که بهراحتی اکسیده نمیشوند، نیاز به فعالشدن پراکسید هیدروژن توسط کاتالیزورها (آهن، منگنز یا سایر متالوئیدها) دارند. از این کاتالیزورها همچنین میتوان برای تقویت واکنش پراکسید هیدروژن استفاده کرد که در غیر این صورت ساعتها یا روزها طول میکشد.
فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته
فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته یک پیشرفت جدید در زمینه ضدعفونی آب اکسیژنه است. این فرایندها رادیکالهای اکسیژن واکنشپذیر تولید میکنند، بدون اینکه تداخل کاتالیزورهای فلزی وجود داشته باشد. نمونهها عبارتاند از ترکیب اب اکسیژنه با ازن (پراکسون) یا اشعه ماورا بنفش. نتیجه این روشها اکسیداسیون مواد قابل تخریب، بدون تولید باقیمانده یا لجن است. این روشها در سراسر جهان برای تصفیه آبهای زیرزمینی، برای آب آشامیدنی و تصفیه آب فراوری شده و برای ضدعفونی و حذف مواد آلی از فاضلابهای صنعتی استفاده میشود.
اثرات آب اکسیژنه بر سلامتی چگونه است؟
قرارگرفتن در معرض آب اکسیژنه از طریق استنشاق مرطوب یا غبار، از طریق جذب مواد غذایی و از طریق تماس با پوست یا چشم صورت میگیرد. آباکسیژنه میتواند چشمها، پوست و غشاهای مخاطی را تحریک کند. قرارگرفتن در معرض چشم در غلظت ۵٪ یا بیشتر میتواند منجر به آسیب دائمی چشم شود.
آزمایشات با حیوانات آزمایشگاهی آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان آمریکا (IARC) نشان میدهد که پراکسید هیدروژن برای حیوانات میتواند سرطانزا باشد. آزمایشات آزمایشگاهی باکتریایی نشان میدهد که پراکسید هیدروژن جهشزا است. این ماده DNA را تغییر میدهد و آسیب میزند.
هنگامی که انسان پراکسید هیدروژن را استنشاق میکند، باعث تحریک ریه میشود. قرارگرفتن در معرض پوست باعث تاولهای دردناک، سوختگی و سفید شدن پوست میشود. ارگانهایی که بیش از حد در معرض پراکسید هیدروژن قرار دارند، ریهها، رودهها، تیموس، کبد و کلیهها هستند. اثرات قرارگرفتن در معرض مزمن بر روی انسان ناشناخته است.
آب اکسیژنه برای ضدعفونی
از کاربردهای دیگر، آب اکسیژنه به عنوان ضد عفونی کننده استفاده میشود. برای درمان التهاب لثهها و ضدعفونیکننده (نوشیدن) آب استفاده میشود. همچنین برای مقابله با رشد بیش از حد میکروبی در سیستمهای آب و برج های خنک کننده استفاده میشود.
در ایالات متحده، هیدروژن پراکسید بیشازپیش مورداستفاده قرار میگیرد تا منابع آب مورداستفاده قرار گیرد. از این ماده برای جلوگیری از شکلگیری رنگها، بوهای نامطبوع، خوردگی و رسوبگذاری توسط تخریب آلودگی (آهن، منگنز، سولفاتها) و تخریب میکروارگانیسمها استفاده میشود. اب اکسیژنه خیلی سریع واکنش نشان میدهد. بدون تشکیل محصولات جانبی، این ماده به هیدروژن و آب تبدیل میشود. این میزان اکسیژن موجود در آب را افزایش میدهد.
مکانیسم ضدعفونی هیدروژن پراکسید مبتنی بر آزادکردن رادیکالهای اکسیژن آزاد است:
آلودگیها توسط رادیکالهای آزاد اکسیژن تجزیه میشوند و فقط آب باقی میماند. رادیکالهای آزاد توانایی اکسیداسیون و ضدعفونیکننده هم دارند. آباکسیژنه پروتئینها را از طریق اکسیداسیون از بین میبرد.
پراکسیدها از جمله پراکسید هیدروژن، پربورات، پراکسی فسفات و پرسولفات، ضدعفونیکنندهها و اکسیدکنندههای خوبی هستند. بهطورکلی، این میتواند بهاندازه کافی میکروارگانیسمها را از بین ببرد. بااینحال، این پراکسیدها بسیار ناپایدار هستند.
پربوراتها بسیار سمی هستند. پر استیک اسید (PAA) یک اسید قوی است. میتواند به شکل خالص خود بسیار خورنده باشد. از پر سولفاتهای تثبیت شده میتوان جهت جایگزینی کلر برای تصفیه فاضلاب استفاده کرد.
آیا هیدروژن پراکسید برای ضدعفونی آب آشامیدنی استفاده می شود؟
در دهه ۱۹۵۰، هیدروژن پراکسید برای اولینبار برای ضدعفونی آب آشامیدنی در اروپای شرقی مورداستفاده قرار گرفت. این به دلیل داشتن ویژگیهای اکسیداتیو و بایوسایدی بسیار شناخته شده آن است. هیدروژن پراکسید غالباً برای ضدعفونی آب آشامیدنی استفاده نشده است، اما به نظر میرسد محبوبیت آن افزایش مییابد. غالباً در ترکیب با ازن، نقره یا اشعه ماورا بنفش استفاده میشود.
آیا پراکسید هیدروژن کلر را از بین میبرد؟
پراکسید هیدروژن را میتوان برای کلرزدایی و بهعبارتدیگر برای ازبینبردن کلر باقیمانده استفاده کرد. کلر باقیمانده وقتی توسط هوا یا میعانات سیستمهای فرایند اکسید میشوند، به اسیدهای خورنده تبدیل میشوند.
هنگامی که کلر با پراکسید هیدروژن واکنش نشان میدهد، پراکسید هیدروژن در آب و اکسیژن فرومیرود. گاز کلر هیدرولیز میشود و به اسید هیپوکلروز (HOCl) تبدیل میشود که متعاقباً یونها را به یونهای هیپوکلریت (OCl) تبدیل میکنند. پس از آن پراکسید هیدروژن با هیپوکلریت واکنش نشان میدهد.
واکنش بین پراکسید هیدروژن و هیپوکلریت خیلی سریع صورت میگیرد. سایر مواد آلی و معدنی نمیتوانند با هیپوکلریت واکنش نشان دهند.
آیا پراکسید هیدروژن برای ضدعفونی کردن استخر شنا استفاده می شود؟
کاربرد پراکسیدها برای ضدعفونی و تصفیه آب محدود است. اخیراً اشکال پایدارتری ایجاد شده است که میتواند برای کاربرد در استخرها مورداستفاده قرار گیرد.
ضدعفونی پراکسید هیدروژن به دوز بالایی احتیاج دارد. نقطهضعف اصلی توانایی ضدعفونیکننده و اکسیدکننده کم پراکسید هیدروژن در غلظتهای فعال (دهها میلیگرم در لیتر) است که برای ضدعفونیکردن استخر لازم است. مشکل دیگر تجزیه سریع پراکسید هیدروژن در آب و وجود رادیکالهای اکسیژن است. با افزودن تثبیتکننده، تجزیه پراکسید هیدروژن به تأخیر میافتد و توانایی ضدعفونیشدن را نیز میتوان حفظ کرد.
در مقایسه با کلر، برم، ازن و سایر ضدعفونیکنندهها، پراکسید هیدروژن یک ضدعفونیکننده بسیار قدرتمند نیست. ضدعفونیکننده استخرها توسط پراکسید هیدروژن مجاز نیست، مگر اینکه در ترکیب با سایر ضدعفونیکننده ها (UV، ازن، نمکهای نقره یا نمک کوارتر آمونیوم) استفاده شود. پراکسید هیدروژن توانایی ضدعفونیکننده سایر ضدعفونیکنندهها را بهبود میبخشد.
آیا می توان از هیدروژن پراکسید برای ضدعفونی آب برج خنک کننده استفاده کرد؟
آب اکسیژنه میتواند هنگام خنککردن با سایر مواد ضدعفونیکننده، برای ضدعفونی آب برج خنککننده مورداستفاده قرار گیرد. پر استیک اسید (CH3COOH, PAA) همچنین میتواند برای ضدعفونی آب برج خنککننده مورداستفاده قرار گیرد.
مزایا و مضرات استفاده از هیدروژن پراکسید چیست؟
مزایای اب اکسیژنه
برخلاف سایر مواد شیمیایی، اب اکسیژنه، باقیمانده یا گاز تولید نمیکند. ایمنی به غلظت کاربردی بستگی دارد، زیرا هیدروژن پراکسید کاملاً محلول در آب است.
بهطورکلی کارایی هیدروژن پراکسید به عوامل مختلفی از جمل pH ، کاتالیزور، دما، غلظت پراکسید و زمان واکنش بستگی دارد.
معایب آب اکسیژنه
برخلاف سایر مواد شیمیایی، آب اکسیژنه، باقیمانده یا گاز تولید نمیکند. ایمنی به غلظت کاربردی بستگی دارد، زیرا هیدروژن پراکسید کاملاً محلول در آب است.
بهطورکلی کارایی آب اکسیژنه به عوامل مختلفی از جمل pH ، کاتالیزور، دما، غلظت پراکسید و زمان واکنش بستگی دارد.
این یک واکنش کاهشی است. مولکولهای هیدروژن تا حدی بهعنوان کاهنده و بخشی نیز بهعنوان اکسیدکننده عمل میکنند.
محصولات ویژه:
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.