C-BOOKS
 

КНИГИ ПО ХИМИИ:


 
Яндекс.Метрика

ВОДОРОД ПЕРЕКИСЬ (ПЕРГИДРОЛЬ*1)

Hydrogenium peroxydatum
Hydrogen diopxide, Perhydrol, Hydrogenperoxide
Wesserstoffperoxid Perhydrol

H2O2 Мол. в. 34,01
Свойства
Бесцветная жидкость, пл. 1,4649 г/см3 (при 0 °С). Т. пл. -0,46, т. кип. 80,2 °С при 47 мм рт. ст. По запаху напоминает азотную кислоту. Смешивается с водой, этиловым спиртом и диэтиловым эфиром.
Перекись водорода является очень слабой кислотой. Первая ступень диссоциации
H2O2 H+ + HO2- характеризуется константой К1 = 2·10-12 при комнатной температуре. H2O2 - сильный окислитель. В некоторых случаях может восстанавливать, например окись серебра восстанавливается перекисью водорода до металлического Ag:
Ag2O + H2O2 = 2Ag + H2O + O2б
Высококонцентрированный препарат воспламеняет органические вещества; взаимодействие с MnO2 сопровождается взрывом . Попадая на кожу, H2O2 вызывает жжение и зуд; кожа при этом белеет. После промывания пораженного места водой эти явления скоро исчезают.
При хранении перекись водорода разлагается на воду и кислород; стойкость ее увеличивается с разбавлением. Очень чистый препарат (с содержанием H2O2 выше 99,2%) за год при 30 °С теряет всего 0,5-1% H2O2. Разложение перекиси водорода ускоряют щелочные примеси, соли тяжелых металлов, органические вещества.
Растворы H2O2 при хранении в стеклянной посуде извлекают из стекла щелочи, поэтому для хранения перекиси водорода целесообразно применять сосуды, покрытые внутри парафином. Вследствие возможного саморазложения H2O2 сосуды нельзя закупоривать слишком плотно (однако необходимо защищать препарат от попадания пыли). Не допускается применение корковых и резиновых пробок для сосудов, содержащих крепкие растворы H2O2 (выше 10%).
Продажная H2O2 всегда содержит значительное количество примесей ("стабилизаторов"), добавляемых для замедления разложения. Это надо иметь ввиду при использовании H2O2 для получения чистых веществ.

Приготовление
Разложение перекиси водорода может иногда носить характер взрыва! Поэтому отгонку воды при получении препарата высокой концентрации необходимо вести в приборах на шлифах в условиях совершенной чистоты и при точной нейтрализации исходных реагентов. Упаривать перекись водорода нужно порциями (не более 500 мл 3%-ного раствора). Работу следует проводить в защитных очках и перчатках.
Всеми способами, приведенными ниже, получают перекись водорода квалификации "медицинская".
1. Перекись водорода можно получить взаимодействием перекиси бария с серной кислотой:
BaO2 + H2SO4 = BaSO4в + H2O2
К 100 мл 15-18%-ной H2SO4 (ч. д. а.) при охлаждении льдом постепенно прибавляют BaO2 (ч. или ч. д. а.) в таком количестве, чтобы раствор сохранял еще слабокислую реакцию (около 40 г). Образовавшийся раствор перекиси водорода сливают с осадка BaSO4. Если нужно, раствор концентрируют. Для этого к нему прибавляют соды до щелочной реакции и извлекают перекись водорода диэтиловым эфиром, причем последний должен быть чистым и перегнанным. Экстрагируют 4-5 раз, используя каждый раз 20 мл эфира. Эфирные вытяжки соединяют и упаривают на водяной бане (не выше 40 °С) и остаток выдерживают в эксикаторе над конц. H2SO4.
Таким путем получается 50%-ный раствор H2O2. Выход около 50%.
2. Концентрированный раствор препарата можно получить взаимодействием перекиси натрия с раствором серной кислоты:
Na2O2 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O2
Небольшими порциями при энергичном перемешивании вносят 90 г Na2O2 в 500 мл 20%-ной H2SO4, охлаждаемой льдом так, чтобы температура смеси не поднималась выше 15 °С. Раствор выдерживают 12 ч и отфильтровывают от выделившихся кристаллов Na2SO4·10H2O.
Фильтрат перегоняют порциями по 100 мл в вакууме (остаточное давление 5-10 мм рт. ст.) при температуре бани 60-65 °С (под конец при 85 °С); перегонку проводят в приборе на шлифах. Дистиллат собирают в два последовательно соединенных приемника, причем второй приемник охлаждают льдом. В первом приемнике собирается препарат с содержанием H2O2 выше 20% (выход 80%), во втором - с содержанием H2O2 ниже 3%. Для удаления следов хлора (обычно присутствующих в Na2O2) препарат перегоняют еще раз над твердым AgSO4, при этом получают 25%-ную H2O2. Дальнейшее концентрирование раствора H2O2 производят в вакуум-эксикаторе над конц. H2SO4 при комнатной температуре. В течение трех дней удается сконцентрировать 25%-ный раствор до 88%-ного, теряя при этом 19% имеющегося количества H2O2.
Разбавленные растворы H2O2 можно концентрировать также вымораживанием воды.
3. Для глубокой очистки продажной технической H2O2 используют ионообменный способ*2.
К 1 л перекиси водорода добавляют смесь 10 г катионита КУ-2 и 15 г анионита АВ-17 и перемешивают жидкость с помощью магнитной мешалки в течение 15 мин (не более!), после чего жидкость отфильтровывают через беззольный фильтр. Полученная H2O2 очень чиста, в частности содержание нелетучих веществ составляет 1·10-3%, сульфатов - менее 3·10-4%, свободной кислоты - менее 1·10-3%.
Ионообменные смолы, применяемые для очистки H2O2, предварительно подвергают специальной обработке. Смолу загружают в стеклянную колонку и промывают последовательно 10%-ной HCl (х. ч.) до отсутствия железа в фильтрате (проба с роданистым аммонием), дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата, ректификованным этиловым спиртом до получения бесцветного фильтрата и снова водой до исчезновения запаха спирта. Катионит выгружают и подсушивают на воздухе, а анионит дополнительно обрабатывают 5%-ным раствором Na2CO3 или NaOH (х. ч.) до полного отсутствия хлорид-ионов в фильтрате, затем дистиллированной водой.

*1Пергидролем называется ~30%-ный раствор H2O2
*2Вулих А. М., Жердиенко Л. П., Казьминская В. А. Информ. бюл. Промышленность химических реактивов, М., изд. ИРЕА, 1965, т. 3, №9, с. 13.

 
Hosted by uCoz