Перекись водорода

Перекись водорода Hydrogenium peroxydi

Н₂0₂ М.м. 34,01

Впервые перекись водорода была открыта Тенаром (1918) при выполнении лабораторных опытов.

В природе перекись водорода образуется в результате раз­личных окислительных процессов.

В промышленности перекись водорода получают электроли­зом кислых растворов сульфата аммония. В этом случае на ка­тоде выделяется ион аммония iNH₄⁺, а на аноде два остатка сульфата аммония, отдавая два электрона, образуют персуль­фат аммония, который разлагается водой с образованием пе­рекиси водорода.

Таким способом получаются обычно слабые растворы пере­киси водорода. Из них готовят более концентрированные рас­творы путем перегонки в вакууме при обыкновенной темпера­туре.

Фармакопейным препаратом перекиси водорода является раствор перекиси водорода (Solutio Hydrogenii peroxydi diluta), содержащий 2,7-3,3% H₂0₂.

Готовят этот препарат из более концентрированного раство­ра, содержащего 27,5-31,0% Н₂0₂, называемого пергидролем (Perhydrolum).

Фармакопейный препарат перекиси водорода, применяемый в медицине, представляет собой бесцветную прозрачную жид­кость слабокислой реакции. Вкус жгучий, вяжущий, смешивает­ся с водой в любых соотношениях.

Структурная формула перекиси водорода Н-О-О-Н по­казывает, что два атома кислорода непосредственно соединены друг с другом. Связь эта непрочна и обусловливает неустойчи­вость молекулы.

Разложение перекиси водорода происходит с выделением кислорода.

Свет, нагревание, щелочная среда и соприкосновение с окис­ляющими или восстанавливающими веществами ускоряют про­цесс разложения перекиси водорода.

Особенно активными катализаторами разложения перекиси водорода служат соли некоторых тяжелых металлов (Си, Мп и др.).

Чтобы предотвратить эти процессы или задержать их, к рас­твору перекиси водорода прибавляют различные стабилизато­ры (пирофосфат натрия Na₂P407, мочевую, щавелевую, сали­циловую кислоты, барбитал, антифебрин и др.).

Фармакопейный препарат перекиси водорода в качестве ста­билизатора содержит антифебрин.

Основным химическим свойством перекиси водорода явля­ется ее способность проявлять как окислительные, так и вос­становительные свойства. При этом окислительные свойства проявляются значительно сильнее, чем восстановительные. Силь­ная окислительная способность Н₂0₂ объясняется легкостью выделения кислорода при ее разложении.

Этому распаду более благоприятствует кислая среда, вос­становительному распаду - щелочная среда.

Примером реакции, где перекись водорода проявляет окис­лительные свойства, может служить реакция взаимодействия ее с йодидами и бромидами.

Существуют и другие реакции, характеризующие окислитель­ные свойства перекиси водорода: черный сульфид свинца PbS при действии перекиси водорода превращается в белый суль­фат свинца.

Все эти реакции могут быть использованы для подтвержде­ния подлинности препарата.

Перекись водорода окисляет многие органические вещества (волосы, текстильные волокна и др.). На этом свойстве осно­вано использование ее разбавленных растворов в качестве обес­цвечивающего и отбеливающего средства.

-Применение перекиси водорода в медицине как дезинфи­цирующего средства также основано на ее окислительной спо­собности.

В некоторых реакциях перекись водорода проявляет восста­новительные свойства:

-при действии перекиси водорода на оксид серебра, осаж­денного аммиаком из раствора нитрата серебра, наблюдается черный осадок восстановленного серебра.

- при взаимодействии перекиси водорода с подкисленным раствором перманганата калия наблюдается обесцвечивание раствора вследствие восстановления Мп0₄^_ до Мп²⁺; одновре­менно происходит бурное выделение кислорода.

Эти реакции также могут служить для подтверждения под­линности перекиси водорода.

Перекись водорода обладает слабо выраженными кислот­ными свойствами. Кислотный характер ее подтверждается тем, что при взаимодействии ее с гидроксидами некоторых металлов

образуются соответствующие перекиси, которые можно рас­сматривать как соли пероксида водорода.

Характерна для перекиси водорода ее способность образовы­вать надкислоты, которые проявляют сильные окислительные свойства.

В аналитической практике для подтверждения подлинности перекиси водорода широко используется образование ею над-хромовых кислот, которые в зависимости от условий проведе­ния реакции имеют разный состав и окрашены в различные цве­та, но чаще в синий цвет.

Так, ГФ X в качестве реакции подлинности на перекись во­дорода рекомендует реакцию с дихроматом калия в кислой среде.

В зависимости от условий проведения реакции (t°, концент­рация Н₂0₂ и др.) могут получаться надхромовые кислоты раз­личного состава. Например, при действии 30% раствора Н₂0₂ «а охлажденный до 0°С раствор дихромата калия, получается надхромовая кислота H₂Cr₂0i2, окрашенная в синий цвет.

При действии на раствор перекиси водорода разбавленного раствора дихромата калия (при обычной t), подкисленного разведенной серной кислотой, получается пероксохромовая кислота HCrOs, также окрашенная в синий цвет.

Поскольку в водном растворе перекисные соединения хро­ма неустойчивы и быстро разлагаются, к реакционной смеси добавляют эфир, в котором эти соединения более устойчивы. При взбалтывании эфирный слой окрашивается в соответству­ющий цвет (синий, красный, темно-фиолетовый в зависимости от состава надхромовой кислоты или надхромата).

При стоянии синяя окраска переходит в зеленую вследст­вие перехода хрома из шестивалентного в трехвалентный суль­фат хрома (III).

Так как в состав раствора перекиси водорода входит в ка­честве стабилизатора антифебрин, ГФ X требует подтвержде­ния его подлинности. Для этого определенное количество ис­следуемого раствора перекиси водорода упаривают, к сухому

остатку (антифебрин) прибавляют хлороводородную кислоту и кипятят, после чего проводят реакцию на первичный аромати­ческий амин (реакция образования азокрасителя).

Б препарате перекиси водорода возможна избыточная кис­лотность, вызванная либо способом получения ее, либо добав­лением в качестве консерванта кислот (щавелевой, фосфорной и др.). Поэтому ГФ X устанавливает предел кислотности, ко­торый определяется титрованием установленного объема рас­твора препарата раствором щелочи.

Методы количественного определения перекиси водорода за последние годы значительно расширились.

Кроме классических объемных методов анализа, основан­ных на окислительно-восстановительных свойствах перекиси во­дорода, появились физико-химические методы ее определения (газометрический, колориметрический, УФ-спектрофотометриче-ский, рефрактометрический).

Из объемных методов определения наиболее широкое рас­пространение получили йодометрический и перманганатометри-ческий методы, основанные на окислительно-востановительных свойствах перекиси водорода. Метод перманганатометрии явля­ется одним из наиболее точных и надежных способов определе­ния и применим как для разбавленных, так и для более кон­центрированных растворов (метод принят ГФ X).

Определение ведут непосредственным титрованием подкис­ленного раствора перекиси водорода раствором перманганата калия до момента прекращения обесцвечивания, т. е. достиже­ния точки конца титрования, когда раствор становится блед­но-розовым.

Йодометрический метод определения перекиси водорода ос­нован на взаимодействии ее с йодидом калия в кислой среде. Выделившийся йод оттитровывают тиосульфатом натрия. Этот метод несколько менее точен, чем перманганатометрический, но тем не менее находит широкое применение особенно в интерва­ле концентрации перекиси водорода 1-6%.

Из физических методов определения концентрации раство­ров перекиси водорода можно применить метод рефрактомет­рии. Измерив показатель преломления раствора, находят кон­центрацию перекиси водорода по соответствующим таблицам. Этот метод наряду с объемными методами может применяться в практике внутриаптечного контроля качества лекарств.

В медицинской практике перекись водорода применяется как наружное средство в качестве антисептика. Антисептиче­ское действие обусловливается окислительными свойствами пе-

рекиси водорода, которая выделяет кислород в присутствии ферментов - каталазы крови. Каталаза быстро разлагает пе­рекись водорода, при этом бурно выделяется кислород, что со­здает видимость пены. Перекись водорода применяется как кровоостанавливающее средство при порезах.

Свойства перекиси водорода определяют и условия ее хра­нения - в склянках из оранжевого стекла, имеющего отрица­тельную реакцию на щелочность. Склянки должны быть заку­порены парафинированными или стеклянными пробками. Хра­нить препарат следует в прохладном, защищенном от света месте, концентрированные растворы еще более нестойки. По­этому пергидроль хранят в склянках, покрытых внутри парафи­ном (шероховатая поверхность может ускорить и усилить раз­ложение перекиси водорода). Склянки держат обычно в короб­ках с опилками или песком.

27.06.2015