H2O2 Là Gì? Ứng Dụng Của H2O2 Trong Đời Sống
Nhiều người không biết H2O2 là gì. Thậm chí có người còn không biết hydrogen peroxide là gì, tính chất, công dụng, tác dụng của nó đối với đời sống. Vậy hãy cùng tìm hiểu thêm về chất hoá học này qua bài viết này nhé.
H2O2 là gì?
H2O2 hay còn gọi là nước oxy già là một loại hóa chất quen thuộc thường gặp trong đời sống đặc biệt là trong sơ cứu, làm sạch vết thương và xử lý nước hồ bơi. Nhưng để hiểu được tại sao H2O2 là gì và tại sao nó có thể làm được như vậy là một điều nhiều người vẫn còn thắc mắc.
Hydrogen peroxide, còn được gọi là oxy già, là một chất oxy hóa lỏng không màu, nhớt hơn nước và có đặc tính oxy hóa mạnh. Công thức hóa học của nó là H2O2.
H2O2 thường được sử dụng như một chất khử trùng cho da ở mức độ nhẹ để làm sạch vết thương và ngăn ngừa nhiễm trùng.
Hydrogen peroxide được hình thành trong cơ thể con người từ các túi lysosomal của bạch cầu. Đây là những cơ chế tự bảo vệ của hệ thống miễn dịch để ngăn chặn vi khuẩn, vi trùng và những kẻ xâm lược có hại từ bên ngoài làm hại cơ thể.
Đặc điểm vật lý và hóa học của H2O2 là gì?
Vì ứng dụng của H2O2 rất quan trọng trong đời sống. Vậy đặc điểm vật lý và hóa học của H2O2 là gì mà có thể giúp H2O2 có nhiều hình thái cấu trúc khác nhau để thể hiện tính chất khác nhau.
Tính chất vật lý của H2O2
Ngoài những đặc điểm về hình thái, khứu giác, màu sắc kể trên thì không có gì nhiều để nói. Bạn có thể xem cấu trúc phân tử của hydrogen peroxide trong hình bên dưới:
Tính chất hóa học H2O2
Vì H2O2 phân hủy thành oxy và nước thông qua phản ứng tỏa nhiệt, khi hydro peroxide nồng độ cao được đổ vào vật liệu dễ cháy, nó sẽ bốc cháy ngay lập tức do tạo ra O2. Công thức phân hủy: 2H2O2 → 2H2O +O2 + nhiệt.
- Tính oxi hóa khử: Trong nước, H2O2 có thể oxi hóa hoặc khử nhiều ion vô cơ.
H2O2 là một axit yếu và có thể tạo thành muối hydro peroxit, peroxide hoặc dẫn xuất của nhiều kim loại.
- Tính chất của 1 base, H2O2 yếu hơn nước và có thể tạo thành các sản phẩm của 1 số axit rất mạnh.
Phương pháp điều chế Hydro peroxide H2O2 là gì?
Để tạo ra được hydro peroxide H2O2 có rất nhiều phương pháp hoá học. Vậy phương pháp điều chế Hydro peroxide H2O2 là gì?
Hydro peroxide H2O2 có thể được sản xuất bằng cách điện phân axit sunfuric, amoni sulfat NH4HSO4 hoặc bari peroxide. Tuy nhiên, hai phương pháp này đòi hỏi nhiều năng lượng, nhiên liệu và rất đắt tiền nên ít được sử dụng trong công nghiệp.
Quy trình sản xuất hydro sử dụng anthraquinol AO, một công nghệ oxy hóa sử dụng chất xúc tác palladi, được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Phương pháp này có thể được sử dụng theo hai cách:
Quá trình hydro hóa xúc tác tầng sôi
Điểm trừ của phương pháp này là thiết bị sử dụng rất phức tạp, cần nhiều năng lượng để vận hành và đặc biệt phương pháp này tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ. Nhiều tình huống không hay này đã xảy ra tại nhiều nhà máy ở Pháp, Tây Đức và Anh.
Quá trình hydro hóa xúc tác tầng ổn định
Cơ chế phản ứng giống nhau đối với cả phương pháp xúc tác tầng cố định và xúc tác tầng sôi, tuy nhiên vấn đề cháy nổ không xảy ra ở các thiết bị sử dụng tầng cố định.
Quy trình sản xuất hydro peroxide H2O2 bằng quá trình antraquinon có xúc tác palladi trong lớp cố định.
Quá trình hydro hóa
Nguyên liệu thô là hỗn hợp các dung dịch chứa anthraquinone, hầu hết mọi người sử dụng 2-ethylanthraquinone, chất thơm nặng làm chất mang và dung môi được sử dụng để hỗ trợ phản ứng là tri-iso-octyl phosphate TOP.
Các chất này được tạo ra theo một tỷ lệ nhất định và các hợp chất thơm trước tiên phải được chưng cất trong điều kiện chân không. Hỗn hợp này sau đó được rửa bằng nước khử ion và xử lý bằng H2O2 để loại bỏ tạp chất và sẵn sàng cho bước hydrat hóa.
Tất cả các vật liệu trên được thêm vào tháp hydro hóa cùng với hydro. Quá trình này sử dụng áp suất, nhiệt độ và paladi làm chất xúc tác. Antraquinon phản ứng với hydro để tạo thành antraquinon tương ứng. Kết thúc quá trình, dung dịch hỗn hợp được đưa sang tháp oxi hóa.
Quá trình oxy hóa
Sau khi được chuyển sang tháp oxy hóa, antraquinol kết hợp với oxy để tạo thành hydro peroxide H2O2 và antraquinon được chuyển hóa trở lại.
Sau khi ra khỏi tháp oxy hóa, dung dịch hỗn hợp được đưa đến công đoạn tinh chế chiết để thu được sản phẩm mong muốn.
Quá trình tinh lọc, chiết tách
Sau khi ra khỏi tháp oxi hóa, H2O2 có trong hỗn hợp dung dịch được đưa sang tháp chiết lỗ đĩa và được chiết bằng nước khử ion theo quy trình sau.
- Sau khi ra khỏi tháp oxi hóa, dung dịch được rót vào đáy tháp chiết. Đỉnh tháp là nơi nước khử ion ở phía bên kia của H2O2 đi vào. Do H2O2 hòa tan hoàn toàn trong nước nên nó hòa tan hoàn toàn trong nước khử khoáng trước khi ra khỏi cột chiết ở phía dưới theo hướng của dòng nước khử khoáng.
- Dung dịch H2O2 được tiếp tục đưa sang tháp lọc để tách các tạp chất ban đầu như các chất thơm nặng, TOP,… thu được 27,5% H2O2.
Hỗn hợp chất lỏng đã chiết hết H2O2 được đưa xuống đáy tháp, được xử lý bằng dung dịch kiềm, được chuyển từ đỉnh tháp tách nước và quay trở lại quá trình hydro hóa. - Dung dịch xút cuối quy trình được đưa sang thiết bị phân tách tại đây, các tạp chất được tách ra trước khi được cô đặc và tái chế.
Quá trình cô đặc H2O2
Nước oxy già H2O2 được sản xuất với nồng độ 27,5% và có thể tiêu thụ trực tiếp trên thị trường. Nếu muốn sản phẩm có nồng độ cao hơn, thì bước cô đặc phải được xử lý tiếp theo quy trình sau:
- Dung dịch hydro peroxide loãng trong bình chứa đi qua bơm, được lọc, đun nóng, sau đó được chuyển đến thiết bị bay hơi tháp đệm.
- Do nước và nước oxy già không có cùng nhiệt độ sôi nên nước và H2O2 được tách ra ở các nồng độ cần thiết.
- Toàn bộ quá trình diễn ra trong điều kiện chân không.
- Hydrogen peroxide cũng được sản xuất bằng cách tự oxy hóa 2-ethyl-9,10-dihydroxyanthanracene thành 2-ethylanthraquinone và hydro peroxide sử dụng oxy trong không khí.
- Dẫn xuất antraquinone sau đó được loại bỏ khỏi hỗn hợp và khử trở lại hợp chất dihydroxy bằng khí hydro.
Ứng dụng trong đời sống H2O2 là gì?
H2O2 có vai trò rất lớn trong đời sống chúng ta. Vậy ứng dụng trong đời sống H2O2 là gì?
- Hóa chất sát trùng, khử trùng hồ bơi
Nước oxy già ở nồng độ 35% đến 50% dưới tác dụng của tia cực tím có thể tạo thành các gốc oxy hóa mạnh, có thể khử trùng và diệt khuẩn nước với hiệu quả cao, đồng thời có thể giúp trung hòa clo, giá thành thấp và vừa phải, an toàn và tiết kiệm. Do đó, hydrogen peroxide là sự lựa chọn của nhiều cá nhân, gia đình và chủ sở hữu hồ bơi để xử lý nước hồ.
- Sử dụng trong đời sống hằng ngày
Có thể dùng dung dịch H2O2 3% hòa tan trong nước theo tỷ lệ 1:1 để súc miệng, dùng thường xuyên sẽ loại bỏ vết ố vàng trên răng và làm trắng răng.
Có thể dùng dung dịch mua ở hiệu thuốc để tẩy vết máu trên quần áo, thảm,…, nhưng không được sử dụng để uống trong bất kỳ trường hợp nào vì dung dịch này có chứa hóa chất độc hại.
Đối với vết thâm do mụn có thể sử dụng dung dịch H2O2 để dễ dàng hỗ trợ kháng khuẩn vùng mụn.
Để giữ màu tóc nhuộm bền và tăng độ bóng, bạn có thể xịt lên tóc những dung dịch có nồng độ H2O2 dưới 5%. Hydrogen peroxide ở nồng độ dưới 3% được sử dụng để khử trùng vết thương và loại bỏ mô chết. Những người làm vườn và những người chơi cá cảnh rất thích sử dụng hydrogen peroxide để thúc đẩy sự phát triển của rễ cây và điều trị những rễ bị hư hỏng và úng nước.
- Sử dụng trong công nghiệp
Hydrogen peroxide được sử dụng trong sản xuất natri percarbonate, natri percarbonate trong chất tẩy rửa.
H2O2 được sử dụng để tạo ra các hợp chất peroxide hữu cơ như dibenzoyl peroxide và được sử dụng làm chất mồi gốc tự do trong các phản ứng trùng hợp.
Tham gia sản xuất epoxit để tạo ra axit axetic.
Một số vệ tinh sử dụng nồng độ hydro peroxide cao làm chất đẩy cho các động cơ nhỏ của chúng, giúp tàu vũ trụ dễ dàng điều khiển hơn và an toàn hơn khi xếp và cất giữ trước khi hạ cánh.
Đến đây chắc các bạn đã hiểu rõ hơn về (hydrogen peroxide) H2O2 là gì và ứng dụng của nó đối với đời sống của mình. Chúng tôi hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn đủ thông tin để sử dụng hydrogen peroxide một cách an toàn và hiệu quả.
Xem thêm: Histamin Là Gì? Ứng Dụng Của Histamin Trong Y Học
Y Tế, Khoa Học, Thắc Mắc -Histamin Là Gì? Ứng Dụng Của Histamin Trong Y Học
Thiện Nguyện Là Gì? Sự Cao Đẹp Của Công Việc Thiện Nguyện
Băng Huyết Là Gì? Cách Phòng Chống Băng Huyết Là Gì?
HBeAg Là Gì? Ứng Dụng Quan Trọng Trong Y Học
Dĩ Hòa Vi Quý Là Gì? Thuật Ngữ Thâm Thúy Của Các Bậc Cao Nhân
Back Office Là Gì? Công Việc Lí Tưởng Trong Tương Lai
Trào Phúng Là Gì? Thể Loại Văn Học Một Thời Của Nước Ta