Waterstofperoxide

Waterstofperoxide
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van waterstofperoxide
Algemeen
Molecuulformule      (uitleg)	H2O2
IUPAC-naam	waterstofperoxide
Andere namen	hydroperoxide, peroxaan, diwaterstofperoxide
Molmassa	34,01468 g/mol
SMILES	OO
InChI	1/H2O2/c1-2/h1-2H
CAS-nummer	7722-84-1
EG-nummer	231-765-0
PubChem	784
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Carcinogeen	mogelijk (IARC-klasse 3)
Gevaren (H) en voorzorgen (P)	H-zinnen: R5-R8-R20/22-R35 P-zinnen: S1/2-S17-S26-S28-S36/37/39-S45
EG-Index-nummer	008-003-00-9
VN-nummer	2014
ADR-klasse	Gevarenklasse 5.1
LD50 (ratten)	(oraal) 350 mg/kg (dermaal) 3000 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Dichtheid	(bij 20°C) 1,45 g/cm³
Smeltpunt	35% oplossing: -33 zuivere stof: -0,41 °C
Kookpunt	35% oplossing: 108 zuivere stof: 150,2 °C
Dampdruk	(bij 20°C) 190 Pa
Goed oplosbaar in	water
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar)
Portaal    Scheikunde

Waterstofperoxide is een verbinding van waterstof en zuurstof. Het werd in 1818 ontdekt door Louis Jacques Thénard.

Het waterstofperoxidemolecuul heeft één zuurstofatoom meer dan het veel stabielere watermolecuul. De binding tussen de twee zuurstofatomen, de zogenaamde peroxidebinding, laat vrij makkelijk los, onder vorming van twee H—O radicalen. Omdat deze radicalen makkelijk reageren met andere O radicalen (tot O₂), of met andere stoffen onder vorming van nieuwe radicalen en zo een soort kettingreactie kunnen ontketenen, is een oplossing van waterstofperoxide uiterst reactief.

Productie

Het werd voor het eerst geproduceerd in het Verenigd Koninkrijk door bariumzouten te verbranden, waardoor bariumperoxide (BaO₂) ontstaat. Dit wordt vervolgens opgelost in water, waardoor waterstofperoxide ontstaat. Een andere manier is via elektrolyse en via een autoredoxreactie met water.

Het meest gebruikte procedé is tegenwoordig het zogenaamde anthrachinon- of Riedl-Pfleiderer-procedé, dat voor het eerst werd toegepast in de Tweede Wereldoorlog door I.G. Farbenindustrie in Duitsland. Hierbij wordt een anthrachinonderivaat (in de figuur: 2-ethylanthrachinon, rechts) katalytisch met waterstof omgezet in het corresponderende hydrochinon (links). Dat wordt daarna met zuurstof of met zuurstofrijke lucht geoxideerd, waarbij opnieuw het oorspronkelijke anthrachinonderivaat ontstaat samen met waterstofperoxide:

Tegenwoordig wordt er meer dan 500.000 ton waterstofperoxide per jaar geproduceerd.

Toepassingen

Waterstofperoxide wordt onder andere gebruikt als ontsmettingsmiddel, bijvoorbeeld bij ontstekingen in de mondholte, ontsmetting van drinkwater, als bleekmiddel bijvoorbeeld bij het bleken van stoffen, tanden, botten en haar (blonderen).

Dit ontsmettende en blekende vermogen wordt veroorzaakt door de oxiderende werking van waterstofperoxide. Om deze reden wordt waterstofperoxide veel gebruikt in laboratoria en bij de productie van sommige organische stoffen.

Vermengd met andere chemicaliën werd het gebruikt als een van de zuurstofleverende middelen bij de voorstuwing van het Duitse Messerschmitt Me 163 Komet raketvliegtuig uit de Tweede Wereldoorlog. De ramp met de Russische kernonderzeeboot Koersk is waarschijnlijk veroorzaakt door het lekken van een waterstofperoxidetank in een torpedo.

In de handel zijn oplossingen met een sterkte van 30% en 3% verkrijgbaar; sterkere oplossingen kunnen worden bereid maar zijn potentieel explosief en dienen daarom met uiterste voorzichtigheid te worden behandeld.

Ontbinding

Het peroxide is erg reactief, het zal na verloop van tijd ontbinden in water en zuurstof (auto-redoxreactie):

2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂

Deze reactie verloopt traag, maar kan versneld worden op hogere temperatuur en met behulp van katalysatoren, zoals het enzym katalase, mangaan(IV)oxide, kaliumpermanganaat en zilver.

Externe link

•  International Chemical Safety Card van waterstofperoxide (> 60% oplossing in water)

Referenties