Βιομηχανική μέθοδος παρασκευής (υπεροξείδιο του υδρογόνου)

Πριν μιλήσουμε για τις διάφορες πτυχές που αφορούν το υπεροξείδιο του υδρογόνου, ας αναλύσουμε τα βασικά του. Το υδρογόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο που υπάρχει στη Γη. Χωρίς το υδρογόνο και τις ενώσεις του, η ζωή θα ήταν αδύνατη στη Γη. Το υδρογόνο αποτελεί το 75% όλων των απλών ενώσεων που βλέπουμε γύρω μας όπως το νερό. Το υδρογόνο αποτελείται από δύο μόρια, το άτομο υδρογόνου, και έχει χημικό τύπο H₂ . Είναι εξαιρετικά αντιδραστικό και μπορεί να σχηματίσει ενώσεις με όλα σχεδόν τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα, είτε είναι μέταλλα είτε μη μέταλλα.

Το αέριο υδρογόνο δεν έχει χρώμα ή οσμή. Είναι επίσης ακίνδυνο. Ωστόσο, όταν δύο μόρια υδρογόνου συνδυάζονται με δύο μόρια οξυγόνου, δημιουργείται υπεροξείδιο του υδρογόνου, το οποίο έχει χημικό τύπο H₂ O₂ . Είναι το απλούστερο υπεροξείδιο που υπάρχει στον κόσμο της χημείας. Θα συζητήσουμε όλες τις άλλες πτυχές του υπεροξειδίου του υδρογόνου σε αυτό το άρθρο. Θα μιλήσουμε επίσης για τη βιομηχανική μέθοδο παρασκευής που σημαίνει και τη συσχέτισή της με το υπεροξείδιο του υδρογόνου.

Τι είναι το υπεροξείδιο του υδρογόνου;

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι το απλούστερο και πιο εύκολο στην μελέτη και κατανόηση μέλος της οικογένειας των υπεροξειδίων. Περιέχει δύο μόρια υδρογόνου μαζί με δύο μόρια οξυγόνου. Έχει απλό χημικό τύπο H₂ O₂ .

Βρίσκει πολλές χρήσεις στο περιβάλλον. Δεν βρίσκεται σε αφθονία στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, μια σημαντική ποσότητα υπεροξειδίου του υδρογόνου απελευθερώνεται όταν πραγματοποιούνται φωτοχημικές αντιδράσεις στο περιβάλλον. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου χρησιμοποιείται επίσης ως απολυμαντικό με πρόσθετη ποσότητα αποτελεσματικότητας. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι επίσης όξινο.

Ποιες είναι οι ιδιότητες του υπεροξειδίου του υδρογόνου;

Υπάρχουν πολλές ιδιότητες του υπεροξειδίου του υδρογόνου που το κάνουν διαφορετικό από τα άλλα υπεροξείδια. Εκτός από το ότι είναι παράγωγο του υδρογόνου, οι άλλες ιδιότητες που κάνουν το Υπεροξείδιο του Υδρογόνου διαφορετικό αναφέρονται παρακάτω:

Φυσικές ιδιότητες του υπεροξειδίου του υδρογόνου

• Είναι διαλυτό σε αιθέρα, νερό και αλκοόλ
• Όταν έρχεται σε επαφή με το δέρμα, μπορεί να προκαλέσει φουσκάλες
• Έχει πικρή γεύση
• Δεν έχει καμία οσμή
• Το υπεροξείδιο του υδρογόνου έχει ανοιχτό μπλε χρώμα
• Έχει υψηλό σημείο βρασμού και τήξης
• Η διπολική ροπή του υπεροξειδίου του υδρογόνου είναι μεγαλύτερη από αυτή του νερού
• Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένα άοσμο και παχύρρευστο υγρό
• Είναι πιο παχύρρευστο από το νερό
• Τα μόρια υπεροξειδίου του υδρογόνου διαθέτουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου σε σύγκριση με άλλες ενώσεις
• Είναι διαμαγνητικό

Χημικές ιδιότητες του υπεροξειδίου του υδρογόνου

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι μοναδικό. Το άτομο οξυγόνου που υπάρχει στο υπεροξείδιο του υδρογόνου έχει αριθμό οξυγόνου -1, ο οποίος είναι εντελώς διαφορετικός από τη συνήθη κατάσταση οξείδωσής του.

• Είναι ένα εξαιρετικά ασταθές υγρό στην καθαρή του μορφή, επομένως, αποσυντίθεται σε νερό και οξυγόνο όταν θερμαίνεται
• Εάν εκτεθεί στο φως, υφίσταται αποσύνθεση
• Είναι πολύ ασθενές οξύ αλλά πιο ισχυρό σε σύγκριση με το νερό
• Παράγει δύο τύπους αλάτων, τα υδροϋπεροξείδια και τα υπεροξείδια
• Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένας εξαιρετικός αναγωγικός παράγοντας
• Όταν διατηρείται σε όξινο μέσο, ​​το υπεροξείδιο του υδρογόνου υφίσταται οξείδωση και χάνει ηλεκτρόνια
• Σε ένα αλκαλικό μέσο το υπεροξείδιο του υδρογόνου μετατρέπεται σε οξυγόνο
• Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι επίσης ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας. Μπορεί να δεχθεί εύκολα ηλεκτρόνια
• Σε ένα όξινο μέσο, ​​το υπεροξείδιο του υδρογόνου δέχεται ηλεκτρόνια και αποσυντίθεται σε νερό
• Σε ένα αλκαλικό μέσο, ​​το υπεροξείδιο του υδρογόνου δρα ως οξειδωτικός παράγοντας
• Όταν διατηρείται σε ουδέτερο μέσο, ​​μπορεί να οξειδώσει πολλά στοιχεία

Μέθοδος Παρασκευής

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου μπορεί να παρασκευαστεί με βιομηχανικές μεθόδους παρασκευής.

• Ηλεκτρόλυση θειικού οξέος

Για βιομηχανικές μεθόδους παρασκευής, το θειικό οξύ υφίσταται ηλεκτρόλυση. Παρατηρούμε ότι στην άνοδο παράγεται υπεροξοδιθειικό οξύ. Στην κάθοδο, το αέριο υδρογόνο απελευθερώνεται.

Το υπεροξοδιθειικό οξύ απομακρύνεται αργότερα από τη διάταξη και υφίσταται αποσύνθεση με νερό. Ως αποτέλεσμα απελευθερώνει υπεροξείδιο του υδρογόνου.

H₂ S₂ O₈ + 2H₂ O → 2H₂ SO₄ + H₂ O₂

• Από 2-αιθυλική ανθρακινόνη

Η 2-αιθυλοανθρακινόνη διαλύεται σε βενζόλιο και στη συνέχεια το αέριο υδρογόνο μεταφέρεται. Σε αυτή τη χημική αντίδραση, το παλλάδιο χρησιμοποιείται ως καταλύτης. Μέσω αυτού, παράγεται η 2-αιθυλική ανθρακινόνη. Αργότερα, το μείγμα βενζολίου, κυκλοεξανόλης και 2-αιθυλοανθρακινόνης απελευθερώνεται στον αέρα. Όταν η 2-αιθυλοανθρακινόνη οξειδώνεται σε υπεροξείδιο του υδρογόνου.

• Οξείδωση ισοπροπυλικής αλκοόλης

Όταν η ισοπροπυλική αλκοόλη αντιδρά με το υπεροξείδιο του υδρογόνου, εμφανίζεται η έναρξη της αντίδρασης. Σε μια ορισμένη θερμοκρασία, μεταφέρεται οξυγόνο. Ως αποτέλεσμα, παράγεται υπεροξείδιο του υδρογόνου και ακετόνη.

CH₃ CHOHCH₃ + O₂ → CH₃ COCH₃ + H₂ O₂

(Ισοπροπυλική αλκοόλη) (Ακετόνη) (Υπεροξείδιο του υδρογόνου)

Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, μελετήσαμε τον ορισμό του υπεροξειδίου του υδρογόνου και πόσο σημαντικό είναι στο περιβάλλον. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι το απλούστερο και πιο εύκολο μέλος για μελέτη και κατανόηση στην οικογένεια των υπεροξειδίων. Περιέχει δύο μόρια υδρογόνου μαζί με δύο μόρια οξυγόνου. Έχει έναν απλό χημικό τύπο H₂ O₂ . Το υπεροξείδιο του υδρογόνου χρησιμοποιείται επίσης ως λευκαντικό. Λειτουργεί και ως απολυμαντικό. Όταν λαμβάνουν χώρα φωτοχημικές αντιδράσεις στο περιβάλλον, απελευθερώνει μια ορισμένη ποσότητα υπεροξειδίου του υδρογόνου στο περιβάλλον. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι μοναδικό. Το άτομο οξυγόνου που υπάρχει στο υπεροξείδιο του υδρογόνου έχει αριθμό οξείδωσης -1, ο οποίος είναι εντελώς διαφορετικός από τη συνήθη κατάσταση οξείδωσής του. Ο βιομηχανικός τρόπος παρασκευής αναφέρει ότι τρεις διαφορετικές μέθοδοι εμπλέκονται στην παρασκευή του.