हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2): संरचना, गुण, उपयोग, प्राप्त करना - रसायन विज्ञान - 2025

हाइड्रोजन पेरोक्साइड रासायनिक सूत्र एच के साथ एक अकार्बनिक यौगिक है ₂ हे ₂ । सभी में से, यह रासायनिक यौगिकों के इस परिवार का सबसे सरल पेरोक्साइड है। इसका संरचनात्मक सूत्र HOOH है, यह आंतरिक ऑक्सीजन युक्त पुल सभी पेरोक्साइड के लिए विशेषता है।

1818 में, एच ₂ ओ ₂ की पहचान लुईस जैक्स थेनार्ड ने की थी, जिन्होंने एक रासायनिक यौगिक तैयार किया था जिसे उन्होंने तब हाइड्रोजन पेरोक्साइड कहा था। यह एक अस्थिर यौगिक है, यह प्रकाश, गर्मी और कुछ धातुओं के संपर्क में आने पर विघटित हो जाता है।

हाइड्रोजन पेरोक्साइड का रासायनिक सूत्र

यह एक बहुत ही उपयोगी यौगिक है जिसका उपयोग मामूली घाव, बालों की सफेदी, जल उपचार, आदि कीटाणुशोधन में किया जाता है। यद्यपि इसमें मनुष्यों के लिए हानिकारक क्रियाएं हो सकती हैं, यह जीवित प्राणियों के सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है, जहां यह कई लाभकारी कार्य करता है।

हाइड्रोजन पेरोक्साइड जहरीले पदार्थों जैसे कि फिनोल, इथेनॉल, फॉर्मलाडिहाइड आदि के ऑक्सीकरण का उत्पादन करता है, जो यकृत और गुर्दे द्वारा समाप्त हो जाते हैं। इसके अलावा, यह न्युट्रोफिलिक ल्यूकोसाइट्स और मैक्रोफेज द्वारा जीवाणुरोधी बैक्टीरिया के विनाश में योगदान देता है।

संरचना

अणु

हाइड्रोजन पेरोक्साइड अणु एक गेंद और छड़ी मॉडल द्वारा प्रतिनिधित्व किया। स्रोत: बेन्जाह- bmm27 विकिपीडिया के माध्यम से

ऊपरी छवि एच ₂ ओ ₂ (एचओओएच) अणु की संरचना को दिखाती है, जिसमें ऑक्सीजन परमाणुओं के अनुरूप लाल गोले होते हैं, और सफेद हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। ध्यान दें कि अणु समतल नहीं है, और यह कि एच परमाणुओं को अंतरिक्ष में (एक दूसरे के विपरीत) ग्रहण नहीं किया जाता है।

दिलचस्प बात यह है कि H ₂ O ₂ को अपने केंद्रीय सरल बॉन्ड OO को घुमाना मुश्किल लगता है, इसलिए इन H के पदों को आपस में नहीं जोड़ा जा सकता है; एक नीचे नहीं जाएगा जबकि दूसरा ऊपर जाएगा।

क्यों? क्योंकि दो ऑक्सीजन परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के दो स्वतंत्र जोड़े होते हैं, जो कुल आठ बहुत नज़दीकी इलेक्ट्रॉनों को देता है और जो एक दूसरे को उनके नकारात्मक आरोपों के कारण पीछे हटा देते हैं।

रोटेशन

फिर भी OO लिंक अपने पर्यावरण के साथ बातचीत के कारण मामूली रोटेशन के लिए अतिसंवेदनशील है।

उदाहरण के लिए, दो अंगूठों को एक साथ लाकर, तर्जनी को बढ़ाया और अन्य को बंद कर दिया, जैसे कि एक अदालत को खींचना, और फिर अंगूठे को इस तरह से मोड़ना कि तर्जनी में से एक आगे की ओर इशारा करता है और दूसरी पीठ पर, आपके पास होगा H ₂ O ₂ का अनुमानित प्रतिनिधित्व ।

यदि कोई शरीर किसी भी तर्जनी को छूता है, तो अंगूठे इस बातचीत के जवाब में घूमेंगे; हालाँकि, वे तुरंत उपर्युक्त इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण अपनी मूल स्थिति में लौट आएंगे। ये घुमाव इस प्रकार इस अणु के गतिशील पहलुओं की रूपरेखा बनाते हैं।

इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन

तरल अवस्था में, H ₂ O ₂ हाइड्रोजन बॉन्ड (HOOH-O ₂ H ₂) स्थापित करने का प्रबंधन करता है, अन्यथा पानी की तुलना में इसके उच्च क्वथनांक (150) C) की व्याख्या नहीं की जाएगी।

एक बार जब यह गैस चरण में गुजरता है, तो एच ₂ ओ ₂ अणु संभवत: ऐसे पुलों का निर्माण नहीं कर सकते हैं, जो न केवल अधिक अंतर-आणविक दूरी के कारण होते हैं, बल्कि हाइड्रोजन परमाणुओं को टक्करों के मामले में छूने वाला पहला होगा (यह उंगली मॉडल का उपयोग करके फिर से कल्पना की गई)।

इस बीच, ठोस चरण में, एच द्वारा स्थापित विमानों का कोण 90 put है (सूचकांक उंगलियों को लंबवत डालें)। अब हाइड्रोजन बांड और भी महत्वपूर्ण हो जाते हैं और H ₂ O ₂ अणुओं को एक क्रिस्टल में टेट्रागोनल संरचना के साथ व्यवस्थित किया जाता है।

गुण

हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ sBottle। फार्मेसियों में इसे 3% एम / वी की एकाग्रता के साथ हासिल किया जाता है। स्रोत: Pixnio

नाम

-हाइड्रोजन पेरोक्साइड

-Dioxidan

-Oxidanol

-एयरहाइड्रोक्सिक एसिड

-O-hydroxyol

-Peroxide

अणु भार

34.0147 ग्राम / मोल

भौतिक उपस्थिति

पीला नीला (केंद्रित) या रंगहीन तरल। यह पानी की तुलना में थोड़ा अधिक चिपचिपा और घना है। यह कम तापमान पर और कम दबाव पर सुरक्षा के लिए आसुत है, क्योंकि यह विस्फोटक रूप में गर्म होने पर विघटित हो जाता है।

गंध

तेज या ओजोन जैसी गंध।

स्वाद

कड़वा

घनत्व

ठोस 1.71 ग्राम / सेमी ³

इसके जलीय घोल की घनत्व उनकी एकाग्रता पर निर्भर करती है; उदाहरण के लिए, 27% पर इसका घनत्व 1.10 ग्राम / सेमी ^{3 है}, जबकि 50%, 1.13 ग्राम / सेमी ^{3 है}

गलनांक

- 0.43 º सी

क्वथनांक

150.2 ° C है। यह मूल्य एक्सट्रपलेशन द्वारा प्राप्त किया गया है, क्योंकि हाइड्रोजन पेरोक्साइड उच्च तापमान पर विघटित होता है।

जल में घुलनशीलता

25.C पर गलत Mis 100 mg / mL

घुलनशीलता

यह ईथर और अल्कोहल में घुलनशील है, लेकिन पेट्रोलियम ईथर में अघुलनशील है। यह कई कार्बनिक सॉल्वैंट्स में पानी और ऑक्सीजन में विघटित होता है।

ऑक्टेनॉल / जल विभाजन गुणांक

लॉग पी = - 0.43

वाष्प दबाव

30 ° C पर 5 mmHg।

पृथक्करण निरंतर

pKa = 11.72

पीएच

हाइड्रोजन पेरोक्साइड समाधान थोड़ा अम्लीय हैं। उदाहरण के लिए, 35% वाले का पीएच 4.6 है; लेकिन 90% पर केंद्रित होने पर, पीएच कम अम्लीय हो जाता है: 5.1।

अपवर्तक सूचकांक (n)

1,4061

श्यानता

20 ° C पर 1,245 cPoise

ताप क्षमता

1,267 जे / जीके (गैस)

2,619 जे / जीके (तरल)

वाष्पीकरण का ताप

1,519 जे / जी के

स्थिरता

अनुशंसित शर्तों के तहत स्थिर। यह आगे एसिटानिलाइड और टिन लवण के अतिरिक्त द्वारा स्थिर किया जाता है।

जंग

संक्षारक

सड़न

यह प्रकाश के संपर्क में या ऑक्सीकरण और पदार्थों को कम करने की उपस्थिति पर विघटित होता है। यह गर्म करने पर भी विघटित हो जाता है। जब यह विघटित हो जाता है, तो यह पानी और ऑक्सीजन को छोड़ता है, और पीएच और तापमान में वृद्धि के साथ-साथ एंजाइम उत्प्रेरक की उपस्थिति से भी प्रभावित होता है।

सतह तनाव

20 डिग्री सेल्सियस पर 80.4 वंश / सेमी

जेट

एच ₂ ओ ₂ फेरिक आयरन (एफ ³⁺) के फेरस आयरन (Fe ²⁺) के एसिड समाधानों में ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है; यह सल्फाइट आयन (SO ₃ ^2-) को सल्फेट आयन (SO ₄ ^2-) को भी ऑक्सीकृत करता है ।

यह ऑक्सीजन की रिहाई के साथ सोडियम हाइपोक्लोराइट (NaOCl) और पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO ₄) को कम करने, बुनियादी समाधानों की उपस्थिति में एक कम करने वाले एजेंट के रूप में भी कार्य कर सकता है ।

अनुप्रयोग

सफेद

हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग पेपर उद्योग में लुगदी और पेपर ब्लीचिंग में किया जाता है, जो इसके वार्षिक उत्पादन का अधिकांश उपभोग करता है।

निस्संक्रामक

हाइड्रोजन पेरोक्साइड छोटे घाव, खरोंच और जलन के संक्रमण को रोकने के लिए एक हल्का एंटीसेप्टिक है। नासूर घावों या मसूड़े की सूजन के कारण माउथवॉश के रूप में और मुंह की हल्की जलन को दूर करने के लिए भी इसका उपयोग किया जाता है।

इसका उपयोग सतहों को कीटाणुरहित करने, रेफ्रिजरेटर के इंटीरियर, पानी और पानी प्रणालियों और शीतलन टावरों में अत्यधिक बैक्टीरिया के विकास का मुकाबला करने के लिए भी किया जाता है। हाइड्रोजन पेरोक्साइड मुक्त ऑक्सीजन कणों को मुक्त करता है, जो प्रदूषकों को तोड़ते हैं।

डिटर्जेंट

हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग कपड़े धोने के विरंजन डिटर्जेंट के निर्माण में किया जाता है, जिसमें सोडियम पेरकार्बोनेट भी शामिल है। यह यौगिक सोडियम कार्बोनेट और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का एक जटिल है जो पानी में घुलने पर इसके घटकों में अलग हो जाता है।

कॉस्मेटिक आवेदन

धुंधला होने से पहले बालों के ब्लीचिंग में पतला हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग दांतों को सफेद करने के साथ-साथ घर के बने टूथपेस्ट के हिस्से के रूप में भी किया जाता है।

फेंकने योग्य

हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग द्विध्रुवीय रॉकेट के मोनोप्रोपेलेंट या ऑक्सीकरण घटक के रूप में किया जाता है। यह ऑक्सीजन और पानी छोड़ने का विघटित करता है, एक विशेषता जिसने एक प्रणोदक के रूप में इसके उपयोग की अनुमति दी।

यह एक उत्प्रेरक की उपस्थिति के साथ एक प्रतिक्रिया सेल में पंप किया जाता है जो कि अपघटन को तेज करता है। इस दौरान, एक उच्च तापमान जल वाष्प का उत्पादन किया जाता है।

जब भाप को एक अंतराल के माध्यम से बाहर निकाला जाता है, तो यह एक आवेग पैदा करता है। वी -80 पनडुब्बी, 1940 में निर्मित, टर्बाइनों में हाइड्रोजन पेरोक्साइड से उत्पन्न ऑक्सीजन का उपयोग करती थी; जिसे वाल्टर का टरबाइन सिस्टम कहा जाता है।

प्राप्त

प्रारंभ में, हाइड्रोजन पेरोक्साइड को औद्योगिक रूप से अमोनियम persulfate के हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया गया था, या अमोनियम बिस्ल्फेट के इलेक्ट्रोलिसिस, एनएच ₄ एचएसओ ₄ ।

वर्तमान में हाइड्रोजन पेरोक्साइड को एंथ्राक्विनोन के उपयोग के माध्यम से औद्योगिक रूप से प्राप्त किया जाता है। प्रक्रिया को चार चरणों में किया जाता है: हाइड्रोजनीकरण, निस्पंदन, ऑक्सीकरण, निष्कर्षण और शुद्धिकरण।

हाइड्रोजनीकरण

एल्यूमिना के साथ भरी हुई हाइड्रोजन और उत्प्रेरक (पैलेडियम) की एक छोटी मात्रा के माध्यम से हाइड्रोजन गैस को पारित करके एल्काइलेन्थ्रोक्विनोन को हाइड्रोजनीकृत किया जाता है। स्थायी सरगर्मी के साथ तापमान 45ºC पर रखा जाता है।

एल्केल्ड्रोकक्विनोन को एल्काइल एंथ्राहाइड्रोक्विनोन और टेट्राहाइड्रोल्कैलिंथ्रैहाइड्रोक्विनोन में बदल दिया जाता है, जिसे बाद में निम्नलिखित प्रक्रियाओं के लिए अपनी सुविधा के लिए चुना जाता है।

छानने का काम

हाइड्रोजनीकृत एंथ्राक्विनोन युक्त घोल को इसमें शामिल उत्प्रेरक के निशान को हटाने के लिए फ़िल्टर किया जाता है।

ऑक्सीकरण

फ़िल्टर किए गए समाधान को इसके माध्यम से हवा पास करके ऑक्सीकरण किया जाता है, जिससे कम शुद्धता हाइड्रोजन पेरोक्साइड बनता है।

निष्कर्षण और शुद्धि

हाइड्रोजन पेरोक्साइड समाधान तरल-तरल निष्कर्षण कॉलम से गुजरता है। स्तंभ के माध्यम से पानी बहता है, जबकि हाइड्रोजन पेरोक्साइड समाधान इसके माध्यम से पंप किया जाता है।

पानी 25 और 35% w / w के बीच हाइड्रोजन पेरोक्साइड सांद्रता के साथ चिमटा के नीचे तक पहुंचता है। फिर, इसे 30% की हाइड्रोजन पेरोक्साइड सांद्रता तक वैक्यूम आसवन द्वारा शुद्ध किया जाता है। अंत में यह स्थिर हो जाता है और संग्रहीत होता है।

जोखिम

हाइड्रोजन पेरोक्साइड जला। स्रोत: बोबजलिंडो

हाइड्रोजन पेरोक्साइड एक संक्षारक एजेंट है, इसलिए त्वचा के संपर्क में यह अस्थायी सफेदी (शीर्ष छवि) के अलावा गंभीर जलन पैदा करता है। इससे आंखों को नुकसान, खुजली, दाने, लालिमा और छाले भी हो सकते हैं।

साँस लेने में नाक, गले और फेफड़ों में जलन होती है। इस बीच, बार-बार संपर्क से ब्रोंकाइटिस, खांसी, कफ और सांस की तकलीफ हो सकती है। और जैसे कि यह पर्याप्त नहीं था, यह सिरदर्द, चक्कर आना, मतली और उल्टी भी उत्पन्न करता है।

हाइड्रोजन पेरोक्साइड के गंभीर जोखिम से फेफड़े में तरल पदार्थ का निर्माण हो सकता है, जिसे फुफ्फुसीय एडिमा के रूप में जाना जाता है - एक गंभीर स्थिति जिसमें शीघ्र चिकित्सा की आवश्यकता होती है।

व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (OSHA) ने 8 घंटे की शिफ्ट में काम के माहौल में 1 पीपीएम के हाइड्रोजन पेरोक्साइड के लिए अधिकतम स्वीकार्य की स्थापना की है। हालांकि, जैसा कि यह एक उत्परिवर्ती यौगिक है, एक्सपोजर को न्यूनतम रखा जाना चाहिए।

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