Peróxido de hidrógeno
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Peróxido de Hidrógeno, conocido también como agua oxigenada, es un líquido incoloro a temperatura ambiente con sabor amargo. Pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno gaseoso ocurren naturalmente en el aire. El peróxido de hidrógeno es inestable y se descompone rápidamente a oxígeno y agua con liberación de calor. Aunque no es inflamable, es un agente oxidante potente que puede causar combustión espontánea cuando entra en contacto con materia orgánica.
El peróxido de hidrógeno se encuentra en bajas concentraciones (3-9%) en muchos productos domésticos para usos medicinales y como blanqueador de vestimentas y el cabello. En la industria, el peróxido de hidrógeno se usa en concentraciones más altas para blanquear telas y papel, como componente de combustibles para cohetes y para fabricar espuma de caucho y sustancias químicas orgánicas.
Sumario
Estado natural y formación
Fue descubierta en 1818 por Thénard. se encuentra en el aire después de las tempestades y en el agua de lluvia en cantidad pequeña. Schoene ha demostrado su presencia en la nieve. En la electrólisis del agua, y también como resultado de algunas oxidaciones lentas en presencia del agua y del aire, se forma este compuesto.
Propiedades
Cuando es pura es un líquido espeso, incoloro, de olor nitroso, de sabor metálico desagradable, soluble en alcohol y éter; su densidad es 1,46, se congela a -1º. Posee una temperatura de fusión=-0.43º y una temperatura de ebullición=150ºC. Su punto de ebullición es más alto que el del agua, así que las disoluciones se pueden concentrar por evaporación. A temperatura ambiente, es un líquido azul pálido casi incoloro y viscoso (consecuencia del enlace por puentes de hidrógeno, d = 1.44 g/cc). A concentraciones elevadas es extremadamente corrosiva y por tanto en esas condiciones debe ser utilizada con gran precaución. Es una sustancia más ácida que el H2O (Ka = 1.5 10-12). Su formación, partiendo del agua ordinaria, es de carácter endotérmico, pues tiene lugar con absorción de calor, por lo que fácilmente se descompone en agua y oxígeno. Es una sustancia oxidante. Por la acción del calor sufre idéntica descomposición. A tres grupos se pueden referir los fenómenos que tienen lugar entre el agua oxigenada y las especies químicas:
- Ciertas sustancias en polvo fino, como el oro dividido, la esponja de platino, el dióxido de manganeso, etc, descomponen el agua oxigenada por su contacto, sin sufrir alteración. Estos fenómenos se han atribuido al aire que aquellas sustancias tienen condensado en sus poros.
- Descomposición del agua oxigenada por sustancias susceptibles de oxidarse. Por ella se pueden oxidar el selenio, arsénico, magnesio y del hierro, convirtiéndose los dos primeros en ácidos y en hidratos los segundos.
Mg + H2O2 = Mg (OH)2 - Descomposición de algunas sustancias de carácter oxidante en presencia del agua oxigenada a la vez que ésta.
En este caso está el óxido de plata, oro, plomo (peróxido) y de mercurio; el primero, de color pardo, pierde su oxígeno, convirtiéndose en plata reducida de color gris. El ácido crómico y el hiploclorito sódico o cálcico también se desdoblan, dando oxígeno a la vez que el agua oxigenada se descompone. Reduce al permanganato potásico y otras sustancias, sobre todo en solución ácida.
Aplicaciones
Industriales
El peróxido de hidrógeno tiene muchos usos industriales como el blanqueo de la pulpa de papel, blanqueo de algodón, blanqueo de telas y en general cada día se usa mas como substituto del cloro. En la industria alimenticia de usa mucho para blanquear quesos, pollos, carnes, huesos y también se usa en el proceso para la elaboración de aceites vegetales. En la industria química se usa como reactivo y es muy importante en la elaboración de fármacos...
Aeroespacial
El peróxido de hidrógeno se usa en la industria aeroespacial como combustible de cohetes en motores de cohete monopropelantes o como aportación de oxígeno en motores bi-propelantes, este peróxido se usa por lo general a una concentración del 90% y es extremadamente puro. También se usa en concentraciones al 80% como impulsor de las turbobombas que alimentan tanto el combustible como el oxidante en grandes motores de cohete.
Restauración de objetos de arte
El peróxido de hidrógeno se emplea en trabajos de restauración. En muchas pinturas antiguas, los pigmentos blancos a base de carbonato de plomo se han decolorado debido a la formación del sulfuro de plomo, que posee un particular color negro. El peróxido de hidrógeno, reacciona de manera que logra convertir el sulfuro de plomo a sulfato de plomo (color blanco). Ambas sales son insolubles en agua. La reacción es como se muestra en la ecuación.
Desinfección
Es un antiséptico general. El mecanismo de acción se debe a la efervescencia que produce, ya que la liberación de oxígeno destruye los microorganismos anaerobios estrictos, y el burbujeo de la solución cuando entra en contacto con los tejidos y ciertas sustancias químicas, expulsa restos tisulares fuera del conducto. Utilizado en dermoaplicaciones, limpieza de dentaduras y desinfección bucal.
Además aprovechando la actividad de la peroxidasa presente en la sangre también se usa junto a la fenolftaleína para detectar la presencia de ésta (test de Kastle-Meyer).
Otros usos domésticos
Acuarios: el peróxido de hidrógeno (de 10 volúmenes) puede ser usado en los acuarios de peces tropicales para combatir a la Cyanobacteria, la cual muere en un plazo inferior a las 12 horas desde su aplicación incorporando 15 ml/100 L de agua. Decoloración del cabello y del vello. Limpieza y quita manchas.
Obtención
El agua oxigenada es químicamente una solución acuosa de peróxido de hidrógeno, que se presenta al 60% de concentración, o sea agua oxigenada de 250 volúmenes, a granel y envasada, convenientemente estabilizada para su comercialización. Las materias primas necesarias para la obtención del agua oxigenada, son el oxígeno y el hidrógeno, junto con la presencia de un catalizador. Puede fabricarse de varias maneras:
- Acción del óxido de bario sobre el ácido clorhídrico
- Tratamiento de persulfato de potasa con agua
- Electrólisis del ácido sulfúrico concentrado
Reconocimiento
Se reconoce por la decoloración completa del permanganato potásico; una disolución débil de ácido crómico da en su contacto ácido percrómico de color azul; el yoduro potásico almidonado toma también color azul, por ponerse el yodo en libertad y formar yoduro de almidón; decolora la disolución de índigo y otra de cloruro férrico adicionada de ferricianuro potásico, toma color azul por la reducción que experimenta esta última sal.
Véase también
Enlaces externos
Fuentes
- Babor, Joseph A. y Aznárez, José Ibarz. Química General Moderna. Instituto Cubano del Libro. La Habana. 1969.
- Plane, Robert A. y Sienko, Michel J. Química. Colección Ciencia Técnica Aguiar.
- Agencia para sustancias tóxicas
