Реферат: Влияние добавок на устойчивость пероксида водорода в водных растворах
2KJ + H2 O2 J2 + 2KOH
Концентрированные растворы H2 O2 обладают сильным окислительным действием. Так, при действии 65%-ного раствора H2 O2 на бумагу, опилки и другие горючие вещества они воспламеняются. Менее концентрированные растворы обесцвечивают многие органические соединения, например, индиго. Примером восстановительной способности пероксида водорода служит реакция взаимодействия его с оксидом серебра(I) [2]:
Ag2 O + H2 O2 2Ag + H2 O + O2
1.2 Применение
Применение пероксида водорода связано с его окислительной способностью и с безвредностью продукта его восстановления (Н2 О).
Его используют для отбелки тканей и мехов, в пищевой промышленности (при консервировании пищевых продуктов), в сельском хозяйстве для протравливания семян, а также в производстве ряда органических соединений, полимеров, пористых материалов. Как сильный окислитель пероксид водорода используется в ракетной технике. [3]
В медицине растворы H2 O2 используют в качестве средств, обладающих антисептическими, дезинфицирующими свойствами. Они применяются для полоскания и смазывания при воспалительных заболеваниях слизистых оболочек (стоматиты, ангина), для лечения гнойных ран. [4]
3% и 6% водные растворы пероксида водорода (с добавками моющих средств) используются в качестве моюще-дезинфицирующих средств в аптечных, клинических, детских дошкольных и других учреждениях. Однако широкое их применение сдерживается низкой стабильностью: при добавлении моющих средств к раствору пероксида водорода, последний разрушается и быстро теряет «активный» кислород. По этой причине рабочие растворы моюще-дезинфицирующих средств на основе H2 O2 готовят непосредственно перед применением, а срок их хранения составляет всего несколько часов. [5]
В литературе имеются сведения о большом количестве стабилизаторов H2 O2 . Наибольшее распространение получили органические и неорганические кислоты. Однако они оказывают раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки, поэтому их применение ограничено. Именно поэтому в настоящее время является актуальным изучение влияния поверхностно-активных веществ (ПАВ) на разложение водных растворов ПВ различной концентрации. Одним из таких ПАВ является твин-80.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Влияние различных катализаторов на скорость разложения пероксида водорода
Уравнение реакции разложения:
2Н2 О2 2Н2 О + О2
Исследовалось влияние на скорость разложения Н2 О2 следующих катализаторов: оксида марганца (IV) MnO2 ; оксида железа (III) Fe2 O3 ; активированного угля С; перманганата калия KMnO4 ; хлорида железа (III) FeCl3 ; дихромата калия K2 Cr2 O7 . [6]
Рис. 1. Прибор для определения активности различных катализаторов
Опыты проводились в следующей последовательности:
1. Проверялась герметичность прибора (см. рисунок и фотографию выше), для чего закрываются пробки и открываются зажимы 8: вода не должна вытекать в стакан.
2. В пробирку 1 наливаем 5 смі пероксида водорода (6%-ного) и перекрываем резиновую трубку зажимом 8.
3. В колбу 2 вносим катализатор и вставляем в неё трубку 3, соединенную с пробиркой1.
4. Выравниваем давление внутри прибора с атмосферным давлением. С этой целью открываем зажим 8 сифона 6 и поднимаем стакан 7 с водой так, чтобы вода в нём и в колбе находилась на одинаковом уровне, и затем снова закрываем зажим.
5. Воду выливаем из стакана и наливаем в него точный её объем – 100смі, предварительно отмерив его мензуркой.
6. Опускаем кончик сифона 6 в стакан 7 с водой.
7. Открываем оба зажима 8 на приборе и быстро вливаем раствор пероксида водорода в колбу 2 с катализатором.
8. Через 3минуты вновь приводим давление внутри прибора к атмосферному давлению.
9. Закрываем зажимы сифона 6 и измеряем объем воды, вытесненной в стакан кислородом.
10. Из измеренного объема воды вычитаем 100смі, т.е. объем воды, ранее добавленной в стакан.
Результаты опытов отражены в таблице 1:
Таблица 1.
| № п./п. | Катализатор | Объем выделившегося кислорода, смі |
| 1 | Оксид железа (III) Fe2 O3 | 9 |
| 2 | Активированный уголь С | 5 |
| 3 | Перманганат калия KMnO4 | 3 |
| 4 | Хлорид железа (III) FeCl3 | 10 |
| 5 | Дихромат калия K2 Cr2 O7 | 8 |
| 6 | Оксид марганца (IV) MnO2 | 7 |