Waterstofperoxide

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Waterstofperoxide
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van waterstofperoxide
Structuurformule van waterstofperoxide
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
H2O2
IUPAC-naam waterstofperoxide
Andere namen hydroperoxide, peroxaan, diwaterstofperoxide, zuurstofwater
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
Corrosief Schadelijk
Gevaar
H-zinnen H302 - H318
EUH-zinnen geen
P-zinnen P280 - P305+P351+P338
Carcinogeen mogelijk (IARC-klasse 3)
EG-Index-nummer 008-003-00-9
VN-nummer 2014
ADR-klasse Gevarenklasse 5.1
LD50 (ratten) (oraal) 350 mg/kg[1]
(dermaal) 3000[1] mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vloeibaar[1]
Kleur kleurloos
Dichtheid (bij 20°C) 1,45[1] g/cm³
Smeltpunt (35% oplossing) -33 °C[1]
(zuivere stof) -0,41[1] °C
Kookpunt (35% oplossing) 108 °C[1]
(zuivere stof) 150,2[1] °C
Dampdruk (bij 20°C) 190[1] Pa
Goed oplosbaar in water[1]
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Waterstofperoxide, ook aangeduid als zuurstofwater, is een anorganische verbinding van waterstof en zuurstof, met als brutoformule H2O2. Het werd in 1818 ontdekt door Louis Jacques Thénard. Doorgaans wordt het commercieel verhandeld als oplossing in water.

Productie[bewerken]

Waterstofperoxide 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 proces is tegenwoordig het zogenaamde antrachinon- of Riedl-Pfleiderer-proces, dat voor het eerst werd toegepast in de Tweede Wereldoorlog door I.G. Farbenindustrie in Duitsland. Hierbij wordt een antrachinonderivaat katalytisch met waterstofgas omgezet in het corresponderende hydrochinon. Dat wordt daarna met zuurstofgas of met zuurstofrijke lucht geoxideerd, waarbij opnieuw het oorspronkelijke antrachinonderivaat ontstaat samen met waterstofperoxide:

Verloop van het Riedl-Pfleiderer-proces

Er wordt meer dan 500.000 ton waterstofperoxide per jaar geproduceerd.

Structuur en eigenschappen[bewerken]

De molecule heeft één zuurstofatoom meer dan het veel stabielere water. De binding tussen de twee zuurstofatomen, de zogenaamde peroxidebinding, laat vrij makkelijk los, onder vorming van twee OH-radicalen:

\mathrm{H_2O_2\ \longrightarrow\ 2\ OH^{\cdot}}

Omdat deze radicalen makkelijk reageren met andere zuurstofradicalen (tot zuurstofgas) of met andere stoffen, onder vorming van nieuwe radicalen en zo een soort kettingreactie kunnen ontketenen, is een oplossing van waterstofperoxide uiterst reactief.

Toepassingen[bewerken]

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 voortstuwing van het Duitse raketvliegtuig Messerschmitt Me 163 Komet 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.

Ontleding[bewerken]

Waterstofperoxide is erg reactief, maar ook instabiel. Het zal na verloop van tijd ontleden in water en zuurstofgas via een auto-redoxreactie:

\mathrm{2\ H_2O_2\ \longrightarrow\ 2\ H_2O\ +\ O_2}

Deze reactie is spontaan, maar verloopt kinetisch gezien zeer traag. Ze kan versneld worden door de temperatuur te verhogen of met behulp van katalysatoren, zoals mangaan(IV)oxide, kaliumpermanganaat, kaliumjodide, zilver of het enzym katalase.

Externe link[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. a b c d e f g h i j (en) Gegevens van Waterstofperoxide in de GESTIS-stoffendatabank van het Duitse Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) (geraadpleegd op 8 januari 2010) (JavaScript vereist)