Waterstofperoxide

2007 Scholen Wikipedia Selectie. Gerelateerde onderwerpen: Chemische verbindingen

Vlammingspunt

Andere kationen

Waterstofperoxide
Algemeen
Systematische naam	Dihydrogen dioxide
Andere namen	waterstofperoxide waterstofdioxide
moleculaire formule	H2O2
molaire massa	34.0147 g/mol.
Uiterlijk	Zeer lichtblauwe kleur; kleurloos in oplossing.
CAS-nummer
Eigenschappen
Dichtheid en fase	1.4 g/cm3, vloeibaar
Oplosbaarheid in water	Mengbaar.
Smeltpunt	-11 °C (262.15 K)
Kookpunt	150,2 °C (423,35 K)
Zuurgraad (pKa)	11,65
Viscositeit	1.245 c P bij 20 °C
Structuur
Moleculaire vorm	?
Dipoolmoment	2.26 D
Gevaren
MSDS	30% waterstofperoxide msds 60% waterstofperoxide msds
Belangrijkste gevaren	Oxidant, bijtend.
NFPA 704	0 3 1 OX
Niet-ontvlambaar.
R/S verklaring	R: R5, R8, R20, R22,R35 S: S1, S2, S17, S26,S28, S36, S37, S39, S45
RTECS-nummer	MX0900000
Pagina met aanvullende gegevens
Structuur en eigenschappen	n, εr, enz.
Thermodynamische gegevens	Fasegedrag vast, vloeibaar, gas
Spectrale gegevens	UV, IR, NMR, MS
Gerelateerde verbindingen
Andere anionen	?
Natriumperoxide
Gerelateerde verbindingen	Water ozon hydrazine
Behoudens waar anders vermeld, zijn de gegevens gegeven voor materialen in standaardtoestand (bij 25°C, 100 kPa) Infobox disclaimer en referenties

Waterstofperoxide (H2O2) is een zeer lichtblauwe vloeistof die kleurloos lijkt in een verdunde oplossing, iets viskeuzer dan water. Het heeft sterk oxiderende eigenschappen en is daarom een krachtig bleekmiddel dat is gebruikt als desinfectiemiddel, als oxidatiemiddel, en in de rakettechniek (met name in hoge concentraties als hoog-peroxide (HTP) als monopropellant), en in bipropellantsystemen.

Geschiedenis

Waterstofperoxide werd voor het eerst geïsoleerd in 1818 door Louis Jacques Thénard door bariumperoxide te laten reageren met salpeterzuur. Een verbeterde versie van dit proces gebruikte zoutzuur, gevolgd door zwavelzuur om het bijproduct bariumchloride te doen neerslaan. Het proces van Thenard werd gebruikt van het einde van de 19e eeuw tot het midden van de 20e eeuw. Moderne fabricagemethoden worden hieronder besproken.

Gebruiken

Industriële toepassingen

In 1994 werd ongeveer 50% van de wereldproductie van waterstofperoxide gebruikt voor het bleken van pulp en papier. Andere bleektoepassingen worden steeds belangrijker, omdat waterstofperoxide wordt gezien als een milieuvriendelijk alternatief voor chloorbleekmiddelen.

Andere belangrijke industriële toepassingen van waterstofperoxide zijn de produktie van natriumpercarbonaat en natriumperboraat, die worden gebruikt als mild bleekmiddel in wasmiddelen. Het wordt gebruikt bij de productie van bepaalde organische peroxiden zoals dibenzoylperoxide, dat wordt gebruikt bij polymerisaties en andere chemische processen. Waterstofperoxide wordt ook gebruikt bij de productie van epoxiden zoals propyleenoxide. Reactie met carbonzuren levert een overeenkomstig “per-zuur” op. Perazijnzuur en meta-chloroperoxybenzoëzuur (gewoonlijk afgekort tot mCPBA) worden bereid uit respectievelijk azijnzuur en meta-chloorbenzoëzuur. De laatste reageert gewoonlijk met alkenen om het overeenkomstige epoxide te verkrijgen.

Huishoudelijk gebruik

Verdunde H2O2 (ongeveer 5%) wordt gebruikt om menselijk haar te bleken, vandaar de uitdrukkingen peroxideblond en flessenblond. Het kan bij aanraking door de huid worden geabsorbeerd en een plaatselijke capillaire embolie veroorzaken, die als een tijdelijke bleking van de huid wordt gezien. Het maakt skeletten wit die tentoongesteld zullen worden. 3% H2O2 wordt medisch gebruikt voor het reinigen van wonden, het verwijderen van dood weefsel, of als een oraal ontslakkingsmiddel. De meeste vrij verkrijgbare peroxideoplossingen zijn echter niet geschikt om in te nemen.

De Food and Drug Administration (FDA) heeft waterstofperoxide geclassificeerd als een geneesmiddel met lage regelgevingsprioriteit (Low Regulatory Priority, LRP) voor gebruik bij de bestrijding van schimmels op vissen en viseieren. Zie ectoparasiet.

Sommige tuiniers en hydrocultuur-uitvoerders hebben de waarde van waterstofperoxide in hun bewateringsoplossingen gepredikt. Zij beweren dat de spontane ontbinding zuurstof aan de plant afgeeft die de ontwikkeling van de wortels kan bevorderen en ook kan helpen bij de behandeling van wortelrot, dat is cellulaire wortelsterfte door gebrek aan zuurstof. Laboratoriumproeven die de laatste jaren door viskwekers zijn uitgevoerd, hebben aangetoond dat gewone huishoudelijke waterstofperoxide veilig kan worden gebruikt om kleine vissen van zuurstof te voorzien. Citation Reference Waterstofperoxide maakt zuurstof vrij door ontleding wanneer het wordt blootgesteld aan katalysatoren.

Waterstofperoxide wordt steeds populairder voor de behandeling van waterstofsulfide en ijzer. Katalytische koolstof- en redoxmedia presteren goed bij de voorbehandeling met waterstofperoxide. Over het algemeen vindt 90% van de reactie tussen waterstofperoxide en waterstofsulfide plaats binnen 10 tot 15 minuten, terwijl de rest van de reactie in nog eens 20 tot 30 minuten plaatsvindt. De zwavel in waterstofsulfide H2S) is in de -2 toestand. In een neutrale oplossing zal waterstofperoxide waterstofsulfide oxideren tot elementaire zwavel via de volgende reactie: 8 H2S(g) + 8 H2O2(aq) → S8(s) + 16 H2O(l)

De reactie verloopt langzaam, maar kan worden gekatalyseerd door metaalionen. Om specifieker te zijn voor doseringen van chemische voedingsniveaus voor de oxidatie van ijzer, mangaan en waterstofsulfide in huishoudelijk water, volgen hier enkele cijfers: IJzer: Voor elke ppm Fe-voeder = 0,3 – 0,5 ppm, 20 minuten Mangaan: Voor elke ppm Mn voer = 0,8 – 1,0 ppm, 20 minuten Waterstofsulfide: Voor elk ppm H2S-aanvoer = 1,0 – 1,5 ppm, 30 minuten (alle bovenstaande cijfers gelden voor de minimale retentietijd). Wanneer meer dan één bestanddeel moet worden geoxideerd (b.v. ijzer & H2S) tel dan de bovenstaande waarden bij elkaar op om de totale ppm voeding te bepalen die nodig is om twee of meer bestanddelen te oxideren.

Waterstofperoxide is een sterk oxidatiemiddel dat effectief is bij het bestrijden van sulfide en organisch gerelateerde geuren in afvalwaterverzamelings- en behandelingssystemen. Het wordt meestal toegepast in een afvalwatersysteem waar er een retentietijd is van minder dan vijf uur en minstens 30 minuten voor het punt waar de waterstofsulfide vrijkomt. Waterstofperoxide zal het aanwezige waterstofsulfide oxideren en bovendien de bio-oxidatie van organische geuren bevorderen. Waterstofperoxide valt uiteen in zuurstof en water, waardoor opgeloste zuurstof aan het systeem wordt toegevoegd en het biologisch zuurstofverbruik (BZV) afneemt.

Handelsperoxide, zoals te koop bij de drogist in een 2,5%-3% oplossing, kan worden gebruikt om bloedvlekken van tapijten en kleding te verwijderen. Als een paar eetlepels peroxide op de vlek worden gegoten, zal deze op de plaats van het bloed opborrelen. Na een paar minuten kan de overtollige vloeistof met een doek of een papieren handdoek worden opgeveegd en is de vlek verdwenen. Voorzichtigheid is echter geboden, want waterstofperoxide bleekt of verkleurt veel stoffen.

Waterstofperoxide wordt in glowsticks gebruikt als oxidatiemiddel. Het reageert met fenyloxalaat ester om een onstabiele CO2 dimeer te vormen die op zijn beurt een toegevoegde kleurstof een aangeslagen toestand laat bereiken, de laatste ontspant om fotonen van licht vrij te geven.

Opslag

Kleine hoeveelheden van veel verschillende concentraties en kwaliteiten kunnen legaal worden opgeslagen en gebruikt met weinig regelgeving.

Waterstofperoxide moet worden opgeslagen in een container gemaakt van een materiaal dat niet reageert met de chemische stof. Er zijn talrijke materialen en procédés beschikbaar, en deze variëren naar gelang van de concentratie en de kwaliteit (zuiverheid) van het waterstofperoxide. In het algemeen is het een oxidator en moet het uit de buurt van brandstofbronnen en bronnen van katalytische verontreiniging worden bewaard. Omdat bij de natuurlijke ontleding van het peroxide zuurstof wordt gevormd, kan de resulterende drukverhoging een glazen houder doen breken. Daarom moet H2O2 worden opgeslagen in geventileerde plastic houders.

Gebruik als stuwstof

H2O2 kan worden gebruikt als monopropellant (niet gemengd met brandstof) of als de oxidatorcomponent van een bipropellantraket. Bij gebruik als monopropellant wordt gebruik gemaakt van de ontleding van waterstofperoxide in een concentratie van 70-98+% in stoom en zuurstof. De stuwstof wordt in een reactiekamer gepompt waar een katalysator (gewoonlijk een zilver- of platina-scherm) de ontleding in gang zet, en de hete (>600 °C) geproduceerde zuurstof/stoom wordt direct gebruikt voor stuwkracht. Monopropellant H2O2 produceert een maximale specifieke impuls (Isp) van 161 s (1,6 kN-s/kg), waardoor het een monopropellant is met een laag prestatievermogen. Vergeleken met hydrazine is peroxide minder giftig, maar het is ook veel minder krachtig. De beroemde Bell Rocket Belt gebruikte monopropellant waterstofperoxide.

Als bipropellant wordt H2O2 ontleed om als oxidator een brandstof te verbranden. Specifieke impulsen tot 350 s (3,5 kN-s/kg) kunnen worden bereikt, afhankelijk van de brandstof. Peroxide gebruikt als oxidatiemiddel geeft een iets lager Isp dan vloeibare zuurstof, maar is dicht, opslabaar, niet cryogeen en kan gemakkelijker worden gebruikt om gasturbines op hoge druk te brengen. Het kan ook worden gebruikt voor de regeneratieve koeling van raketmotoren. Peroxide werd met veel succes gebruikt als oxidatiemiddel voor Duitse raketten uit het begin van de Tweede Wereldoorlog, en voor de goedkope Britse draagraketten Black Knight en Black Arrow.

In de jaren 40 en 50 gebruikte de Walter turbine waterstofperoxide voor gebruik in onderzeeërs terwijl ze onder water waren; het bleek te veel lawaai te maken en te veel onderhoud te vergen in vergelijking met het conventionele diesel-elektrische aandrijfsysteem. Sommige torpedo’s gebruikten waterstofperoxide als oxidatie- of drijfgas, maar dit gebruik is door de meeste marines om veiligheidsredenen stopgezet. Lekkage van waterstofperoxide werd toegeschreven aan het tot zinken brengen van de HMS Sidon en de Russische onderzeeër Koersk. Zo werd door de Japanse marine bij proeven met torpedo’s ontdekt dat de concentratie van H2O2 in haakse bochten in HTP-pijpleidingen vaak tot explosies in onderzeeërs en torpedo’s kan leiden.

Hoewel de toepassing als monopropellant voor grote motoren is afgenomen, zijn kleine stuwraketten voor standregeling die werken op waterstofperoxide nog steeds in gebruik op sommige satellieten, en bieden voordelen op het ruimtevaartuig, doordat het gemakkelijker gas kan geven en het veiliger laden en hanteren van brandstof vóór de lancering (in vergelijking met hydrazine monopropellant). Echter, hydrazine is een meer populaire monopropellent in ruimtevaartuigen vanwege zijn hogere specifieke impuls en lagere snelheid van ontbinding.

Recently, H2O2 / propyleen als een aanpak voor goedkope Single Stage To Orbit is voorgesteld; dit impliceert een hoofdbrandstoftank met propyleen, met een blaas drijvend in het met de H2O2. Deze combinatie biedt 15% superieure ISP dan O2/RP4 (een kerosine gebruikt als raket stuwstof), het vermijden van de noodzaak van turbines, cryogene opslag of hardware, en sterk gereduceerde kosten voor de bouw van de booster; het potentieel van deze en andere alternatieve systemen wordt besproken in enig detail op Dunn Engineering die wordt aangeboden als een citaat.

Therapeutisch gebruik

Waterstofperoxide is gebruikt als een antiseptische en anti-bacteriële agent voor vele jaren. Hoewel het gebruik ervan de laatste jaren is afgenomen door de populariteit van beter ruikende en gemakkelijker verkrijgbare vrij verkrijgbare producten, wordt het nog steeds door veel ziekenhuizen, artsen en tandartsen gebruikt bij het steriliseren, reinigen en behandelen van alles van vloeren tot wortelkanaalprocedures.

De laatste tijd hebben alternatieve medische beoefenaars gepleit voor het intraveneus toedienen van doses waterstofperoxide in extreem lage concentraties (minder dan één procent) voor waterstofperoxidetherapie – een controversiële alternatieve medische behandeling van kanker. Volgens de American Cancer Society is er echter “geen wetenschappelijk bewijs dat waterstofperoxide een veilige, effectieve of nuttige kankerbehandeling is”. Zij adviseren kankerpatiënten om “onder de hoede te blijven van gekwalificeerde artsen die bewezen behandelingsmethoden en goedgekeurde klinische proeven van veelbelovende nieuwe behandelingen gebruiken.” Inwendig gebruik van waterstofperoxide heeft een geschiedenis van het veroorzaken van fatale bloedstoornissen, en het recente gebruik ervan als een therapeutische behandeling is in verband gebracht met verschillende sterfgevallen.,

Waterstofperoxide is GRAS (Generally Recognised As Safe) als een antimicrobieel middel, een oxidatiemiddel en meer door de Amerikaanse Food and Drug Administration. Waterstofperoxide kan ook als tandpasta worden gebruikt wanneer het met de juiste hoeveelheden zuiveringszout en zout wordt gemengd. Net als benzoylperoxide wordt waterstofperoxide soms ook gebruikt bij de behandeling van acne.

Waterstofperoxide wordt in de diergeneeskunde ook gebruikt als braakmiddel.

Fysische eigenschappen

Waterstofperoxide neemt een “scheve” vorm aan, als gevolg van de afstoting tussen de eenparen op de zuurstofatomen. Ondanks het feit dat de O-O binding een enkelvoudige binding is, heeft het molecuul een opmerkelijk hoge barrière voor volledige rotatie van 29,45 kJ/mol (vergeleken met 12,5 kJ/mol voor de rotatiebarrière van ethaan). De verhoogde barrière wordt ook toegeschreven aan lone-pair afstoting. De bindingshoeken worden beïnvloed door waterstofbinding, wat relevant is voor het structurele verschil tussen gasvormige en kristallijne vormen; inderdaad wordt een breed scala van waarden gezien in kristallen die moleculaire H2O2 bevatten.

Chemische eigenschappen

H2O2 is een van de krachtigste oxidatiemiddelen die bekend zijn — sterker dan chloor, chloordioxide, en kaliumpermanganaat. En door katalyse kan H2O2 worden omgezet in hydroxylradicalen (.OH) met een reactiviteit die alleen fluor overtreft.

1,7

Oxidant	Oxidatiepotentiaal, V
Fluor	3.0
Hydroxylradicaal	2.8
Ozon	2.1
waterstofperoxide	1,8
kaliumpermanganaat	1,7
chloordioxide	1,5
kaliumpermanganaat
chloordioxide	1.5
Chloor	1,4

Waterstofperoxide kan spontaan ontleden in water en zuurstof. Meestal werkt het als een oxidatiemiddel, maar er zijn veel reacties waarbij het als een reductiemiddel werkt, waarbij zuurstof als bijproduct vrijkomt. Het vormt ook gemakkelijk zowel anorganische als organische peroxiden.

Ontbinding

Waterstofperoxide ontleedt (disproportioneert) vaak spontaan exotherm in water en zuurstofgas:

2 H2O2 → 2 H2O + O2 + Energie

Dit proces is zeer gunstig; het heeft een ΔHo van -98.2 kJ/ mol en een ΔGo van -119,2 kJ/mol en een ΔS van 70,5 J/mol K. De ontledingssnelheid is afhankelijk van de temperatuur en de concentratie van het peroxide, alsmede van de pH en de aanwezigheid van onzuiverheden en stabilisatoren. Waterstofperoxide is onverenigbaar met vele stoffen die de ontleding ervan katalyseren, waaronder de meeste overgangsmetalen en hun verbindingen. Veel voorkomende katalysatoren zijn mangaandioxide, kaliumpermanganaat en zilver. Dezelfde reactie wordt gekatalyseerd door het enzym catalase, dat zich in de lever bevindt en waarvan de belangrijkste functie in het lichaam de verwijdering van giftige bijproducten van het metabolisme en de vermindering van oxidatieve stress is. De afbraak verloopt sneller in alkali, zodat vaak zuur wordt toegevoegd als stabilisator.

Hoog geconcentreerd peroxide morsen op een brandbare stof kan onmiddellijk brand veroorzaken, aangewakkerd door de zuurstof die vrijkomt bij de afbraak van waterstofperoxide. Hoogwaardig peroxide (ook wel hoogwaardig peroxide of HTP genoemd) moet worden opgeslagen in een geventileerde houder om de opeenhoping van zuurstofgas te voorkomen, wat anders tot een uiteindelijke breuk van de houder zou leiden. Iedere houder moet gemaakt zijn van een compatibel materiaal zoals PTFE, polyethyleen, roestvrij staal of aluminium en moet een reinigingsproces ondergaan (passivering) om alle verontreiniging te verwijderen alvorens er peroxide in wordt gebracht. (Merk op dat polyethyleen, hoewel het bij kamertemperatuur compatibel is, in geval van brand met peroxide kan exploderen.)

In aanwezigheid van bepaalde katalysatoren, zoals Fe2+ of Ti3+, kan de ontleding een andere weg volgen, waarbij vrije radicalen zoals HO- ( hydroxyl) en HOO- worden gevormd. Een combinatie van H2O2 en Fe2+ staat bekend als Fenton’s reagens.

Redoxreacties

In waterige oplossing kan waterstofperoxide een verscheidenheid van anorganische ionen oxideren of reduceren. Wanneer het als reductiemiddel fungeert, wordt ook zuurstofgas geproduceerd. In een zure oplossing wordt Fe2+ geoxideerd tot Fe3+,

2 Fe2+(aq) + H2O2 + 2 H+(aq) → 2 Fe3+(aq) + 2H2O(l)

en wordt sulfiet (SO32-) geoxideerd tot sulfaat (SO42-). Kaliumpermanganaat wordt echter door zuur H2O2 gereduceerd tot Mn2+. Onder alkalische omstandigheden echter keren sommige van deze reacties om; Mn2+ wordt geoxideerd tot Mn4+ (als MnO2), maar Fe3+ wordt gereduceerd tot Fe2+.

2 Fe3+ + H2O2 + 2 OH- → 2 Fe2+ + 2 H2O + O2

Waterstofperoxide wordt in de organische chemie vaak gebruikt als oxidatiemiddel. Een van de toepassingen is de oxidatie van thioethers tot sulfoxiden. Zo werd bijvoorbeeld methylfenylsulfide in 18 uur (of 20 minuten met een TiCl3-katalysator) in methanol geoxideerd tot methylfenylsulfoxide met een opbrengst van 99%:

Ph-S-CH3 + H2O2 → Ph-S(O)-CH3 + H2O

Alkalisch waterstofperoxide wordt gebruikt voor de epoxidatie van elektron-deficiënte alkenen zoals acrylzuren, en ook voor de oxidatie van alkylboranen tot alcoholen, de tweede stap van hydroboratie-oxidatie.

Vorming van peroxideverbindingen

Waterstofperoxide is een zwak zuur, en het kan hydroperoxide of peroxidezouten of -derivaten van vele metalen vormen. Met waterige oplossingen van chroomzuur (CrO3) kan het bijvoorbeeld een onstabiele blauwe peroxide CrO(O2)2 vormen. Het kan ook peroxoanionen produceren door reactie met anionen; zo leidt reactie met borax tot natriumperboraat, een bleekmiddel dat in wasmiddelen wordt gebruikt:

Na2B4O7 + 4 H2O2 + 2 NaOH → 2 Na2B2O4(OH)4 + H2O

H2O2 zet carbonzuren (RCOOH) om in peroxyzuren (RCOOOH), die zelf als oxidatiemiddelen worden gebruikt. Waterstofperoxide reageert met aceton om acetonperoxide te vormen, en het reageert met ozon om waterstoftrioxide te vormen. Bij reactie met ureum ontstaat carbamideperoxide, dat wordt gebruikt om tanden witter te maken. Een zuur-base adduct met trifenylfosfine-oxide is een nuttige “drager” voor H2O2 in sommige reacties.

Zuurstofperoxide reageert met ozon om trioxidaan te vormen.

Alkaliteit

Zuurstofperoxide is een veel zwakkere base dan water, maar het kan nog steeds adducten vormen met zeer sterke zuren. Het superzuur HF/SbF5 vormt onstabiele verbindingen die het +-ion bevatten.

Vervaardiging

Waterstofperoxide wordt tegenwoordig vrijwel uitsluitend vervaardigd door autoxidatie van 2-ethyl-9,10-dihydroxyantraceen tot 2-ethylantrachinon en waterstofperoxide met behulp van zuurstof uit de lucht. Het antrachinonderivaat wordt vervolgens geëxtraheerd en teruggebracht tot de dihydroxyverbinding met behulp van waterstofgas in aanwezigheid van een metaalkatalysator. De algemene vergelijking voor het proces is bedrieglijk eenvoudig:

H2 + O2 → H2O2

Het economische aspect van het proces hangt echter af van een doeltreffende recycling van de chinon- en extractiemiddelen en van de hydrogeneringskatalysator.

Vroeger werden anorganische processen gebruikt, waarbij gebruik werd gemaakt van elektrolyse van een waterige oplossing van zwavelzuur of zuur ammoniumbisulfaat (NH4HSO4), gevolgd door hydrolyse van het gevormde peroxydisulfaat ((SO4)2)2-.

In 1994 bedroeg de wereldproduktie van H2O2 ongeveer 1,9 miljoen ton, waarvan het grootste deel in een concentratie van 70% of minder. In dat jaar werd bulk 30% H2O2 verkocht voor ongeveer US $0,54 per kg, wat overeenkomt met US $1,50 per kg (US $0,68 per lb) op een “100% basis”.

Concentratie

Waterstofperoxide werkt het best als drijfgas in extreem hoge concentraties – ruwweg meer dan 70%. Hoewel elke concentratie peroxide wat heet gas (zuurstof plus wat stoom) zal genereren, wordt bij concentraties boven ongeveer 67% de hitte van het ontbinden van waterstofperoxide groot genoeg om alle vloeistof bij standaardtemperatuur volledig te laten verdampen. Dit is een omslagpunt voor de veiligheid, omdat de ontleding van elke concentratie boven deze hoeveelheid in staat is de vloeistof volledig om te zetten in verwarmd gas (hoe hoger de concentratie, hoe heter het resulterende gas), en dit hete stoom/zuurstofmengsel kan dan worden gebruikt om maximale stuwkracht, vermogen of arbeid te genereren.

Normale concentraties van de stuwstofkwaliteit variëren daarom van 70 tot 98%, met gangbare kwaliteiten van 70, 85, 90, en 98%. Veel van deze kwaliteiten en variaties zijn in detail beschreven in de Amerikaanse specificatie voor stuwstoffen, MIL-P-16005 Revisie F, die momenteel beschikbaar is. De beschikbare leveranciers van waterstofperoxide met een hoge concentratie voor drijfgas zijn over het algemeen grote commerciële bedrijven die andere kwaliteiten waterstofperoxide maken, zoals Solvay Interox, FMC en Degussa. Andere bedrijven die in het recente verleden waterstofperoxide van drijfgaskwaliteit hebben gemaakt, zijn onder meer Air Liquide en DuPont. DuPont heeft onlangs zijn activiteiten op het gebied van de productie van waterstofperoxide aan Degussa verkocht.

Zwavelwaterstofperoxide voor voortstuwingsdoeleinden is beschikbaar voor gekwalificeerde kopers. Doorgaans wordt deze chemische stof alleen verkocht aan commerciële bedrijven of overheidsinstellingen die in staat zijn het materiaal op de juiste wijze te hanteren en te gebruiken.

Niet-professionals hebben waterstofperoxide met een concentratie van 70% of lager gekocht (de resterende 30% is water met sporen van onzuiverheden en stabiliserende materialen, zoals tinzouten, fosfaten, nitraten en andere chemische additieven), en hebben de concentratie zelf verhoogd – een potentieel uiterst gevaarlijke praktijk die niet moet worden aangemoedigd. Veel amateurs proberen destillatie, maar dit is uiterst gevaarlijk met waterstofperoxide; peroxidedamp kan ontbranden of detoneren afhankelijk van specifieke combinaties van temperatuur en druk. In het algemeen zal elke kookmassa van waterstofperoxide met een hoge concentratie bij omgevingsdruk waterstofperoxide in de dampfase produceren, dat kan detoneren. Dit gevaar wordt beperkt, maar niet geheel weggenomen door vacuümdestillatie. Vacuümdestillatie van waterstofperoxide voor de voortstuwing is nog steeds gevaarlijk en wordt het best uitgevoerd door gekwalificeerde laboratoria of bedrijven. Andere methoden om waterstofperoxide te concentreren zijn “sparging” en gefractioneerde kristallisatie.

Zwavelwaterstofperoxide met een hoge concentratie is gemakkelijk verkrijgbaar in concentraties van 70, 90 en 98% in verpakkingen van 1 gallon, 30 gallon en bulk tankwagens. Waterstofperoxide van stuwstofkwaliteit wordt gebruikt in de huidige militaire systemen en in talrijke onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma’s voor defensie en lucht- en ruimtevaart. Veel particulier gefinancierde raketbedrijven gebruiken waterstofperoxide, met name Blue Origin. Sommige amateurgroepen hebben belangstelling getoond voor de productie van hun eigen peroxide, voor eigen gebruik en voor verkoop in kleine hoeveelheden aan anderen. De productie van waterstofperoxide door amateurs is potentieel gevaarlijk voor zowel de producenten van de chemische stof, personen in de nabijheid van de chemische stof, en gebruikers van de chemische stof.

Gevaren

Waterstofperoxide, hetzij in zuivere of verdunde vorm, kan verschillende risico’s opleveren:

• Boven ongeveer 70% concentraties kan waterstofperoxide damp afgeven die kan detoneren boven 70 °C (158 °F) bij normale atmosferische druk. Dit kan vervolgens de resterende vloeistof BLEVEN. Distillatie van waterstofperoxide bij normale druk is dus zeer gevaarlijk, en moet worden vermeden.

• Waterstofperoxidedampen kunnen gevoelige contactexplosieven vormen met koolwaterstoffen zoals vetten. Er zijn gevaarlijke reacties gemeld, variërend van ontbranding tot explosie, met alcoholen, ketonen, carbonzuren (met name azijnzuur), aminen en fosfor. Het gezegde luidt ‘peroxiden doden chemici’.

• Waterstofperoxide zal, indien gemorst op kleding (of andere brandbare materialen), bij voorkeur water verdampen totdat de concentratie voldoende sterk is, waarna de kleding spontaan ontbrandt. Leder bevat over het algemeen metaalionen afkomstig van het looiproces en zal vaak vrijwel onmiddellijk vlam vatten.

• geconcentreerde waterstofperoxide (>50%) is bijtend, en zelfs oplossingen op huishoudelijke sterkte kunnen irritatie aan de ogen, slijmvliezen en huid veroorzaken. Het inslikken van waterstofperoxide-oplossingen is bijzonder gevaarlijk, omdat bij de ontleding in de maag grote hoeveelheden gas vrijkomen (10 maal het volume van een 3%-oplossing), wat tot inwendige bloedingen kan leiden. Ernstige irritatie van de longen bij inademing van meer dan 10%.

Waterstofperoxide wordt van nature geproduceerd als bijproduct van het zuurstofmetabolisme, en vrijwel alle organismen bezitten enzymen die bekend staan als peroxidases, die ogenschijnlijk onschadelijk lage concentraties waterstofperoxide katalytisch afbreken tot water en zuurstof (zie Afbraak hierboven).

Bij een incident raakten verschillende mensen gewond na een lekkage van waterstofperoxide aan boord van vlucht 957 van Northwest Airlines, omdat zij het voor water hielden.

Voor meer informatie over de risico’s van het werken met deze chemische stof, raadpleegt u een MSDS. Het reageert om water en zuurstofgas te maken.