آب اکسیژنه یا پراکسید هیدروژن (H2O2) یک ترکیب شیمیایی بسیار پرکاربرد است. آب اکسیژنه در صنایع دارویی، آرایشی، پزشکی و نساجی استفاده می شود. محلول پراکسید هیدروژن با غلظت 3 درصد بیشترین کاربرد را در منازل دارد. این محصول اکسید کننده ای قوی است و در صنایع گوناگونی کاربرد دارد. در این محتوا به معرفی آب اکسیژنه و کاربردهای آن در صنایع مختلف می پردازیم.
در این مطلب موضوعات زیر را مطالعه خواهید کرد:
آب اکسیژنه چیست؟
پراکسید هیدروژن (H2O2) ساده ترین ترکیب در خانواده پراکسیدها است. این ماده مایع اسیدی ضعیف و بی رنگ است که می تواند به راحتی با آب مخلوط شود. همچنین به شکل خالص به صورت آبی کم رنگ می توان آن را توليد كرد. شکل خالص آن یک ترکیب ناپایدار است و در اثر حرارت تجزیه می شود، اما در حضور یک تثبیت کننده در محلول کمی اسیدی می توان آن را نگهداری كرد. آب اکسیژنه در همه موجودات زنده وجود دارد و برای تنظیم فرآیندهای زیست آلی ضروری است. علاوه بر این، نقش مهمی در سم زدایی بدن دارد. سموم و باکتریها را اکسید می کند و یک سد محافظ در برابر ویروسها ایجاد می کند. همچنین پراکسید هیدروژن به طور طبیعی در آبهای سطحی و زیرزمینی و در جو وجود دارد.
خواص پراکسید هیدروژن
آب اکسیژنه با توجه به یونهای یدید هم خاصیت اکسید کنندگی دارد و هم با توجه به یونهای پرمنگنات خاصیت احیا کننده دارد. آب اکسیژنه ترکیب شیمیایی با ویژگیهای بسیار قطبی است که به شدت مانند آب با هیدروژن پیوند دارد. به طور کلی، به شکل مایع کمی چسبناک تر از آب و با قدرت اکسیداسیون بالا است. در دمای اتاق، آب اکسیژنه مایع بی رنگ با طعم تلخ است. این ماده ناپایدار است و با آزاد شدن گرما به آرامی به اکسیژن و آب تجزیه می شود. پراکسید هیدروژن خالص در دمای 0.43- درجه سانتیگراد (31.3+ درجه فارنهایت) منجمد می شود و در دمای 150.2 درجه سانتیگراد (302 درجه فارنهایت) می جوشد. چگالی آن از آب بیشتر است.
نحوه تولید پراکسید هیدروژن
بیش از 99 درصد از پراکسید هیدروژن جهان از طریق فرآیند اتوکسیداسیون تولید می شود. پراکسید هیدروژن از طریق کاتالیز واکنش هیدروژن (H2) با اکسیژن اتمسفر (O2) ساخته می شود. آب اکسیژنه به طور کلی طبق این فرآیند چهار مرحله ای ساخته می شود: هیدروژناسیون بر روی کاتالیزور پالادیوم واکنشی بین هیدروژن و آنتراکینون ایجاد می کند که آنترا هیدروکینون تولید می کند. کاتالیزور پالادیوم از محلول فیلتر می شود. اکسیداسیون با دمیدن هوا در محلول و تشکیل پراکسید هیدروژن صورت می گیرد. آب اکسیژنه استخراج، خالص شده و سپس با تقطیر خلاء تغلیظ می شود.
کاربردهای آب اکسیژنه در صنایع
قدرت اکسیداسیون زیاد، در دسترس بودن و سهولت کار با آن، آب اکسیژنه را به محصولی کاربردی در صنایع مختلف تبدیل كرده است. پراکسید هیدروژنی در سطوح کم غلظت (3 تا 9٪) در بسیاری از محصولات خانگی برای استفاده پزشکی (ضدعفونی كننده)، به عنوان سفید کننده لباس و مو استفاده می شود. در بخش صنعتی، پراکسید هیدروژن با غلظتهای بالاتر (35%) برای سفید کردن پارچه ها و خمیر کاغذ كاربرد دارد. همچنین در ترکیب سوخت موشک و برای ساخت لاستیک فوم غلظت آن به 90٪ افزایش می یابد. در ادامه به بررسی کاربردهای آب اکسیژنه در انواع صنایع خواهیم پرداخت.
محلول آب اکسیژنه در صنایع آرایشی و بهداشتی
از خواص اکسید کننده قوی آب اكسيژنه در لوازم آرایشی استفاده می شود. در صنعت آرایشی استفاده از آن در غلظتهای کم و تحت نظارت دقیق صورت می گیرد. این ماده در لوازم آرایشی و بهداشتی اثربخشی آنها را بهبود می بخشد و باعث می شود که راحت تر جذب بدن شوند. آب اکسیژنه بیشتر در مواد لوازم آرایشی که مستقیماً روی پوست اعمال می شوند، كاربرد دارد. این ماده خاصيت ضد پیری دارد، پوست را سفت و تمیز می کند. به عنوان مثال آب اکسیژنه در مایعات و کرمهای ضد آکنه استفاده می شود. همچنین این ماده اثر تجزیه در ملانین دارد، لذا به عنوان سفید کننده در سالنهای زیبایی و در برخی محصولات مو كاربرد دارد.
آب اکسیژنه در تولید مواد شیمیایی پاک کننده
محلول پراکسید هیدروژن 35% یکی از پرکاربردترین مواد در تولید مواد شیمیایی پاک کننده و در صنایع شوینده است. این محلول برای بافتهای زنده بسیار خورنده است و عمدتاً در مواد شیمیایی مورد استفاده برای تمیز کردن و ضدعفونی استفاده می شود. همچنین این محلول به طور گسترده در صنایع ساختمانی و غذایی استفاده می شود. از این ماده می توان برای تمیز کردن سطوح و حذف ناخالصیها به عنوان مثال در لوله های فاضلاب و کانالهای تهویه استفاده کرد. در منازل، با استفاده از محلول 3 درصد پراکسید هیدروژن، لکه های خون و لكه های برخی از میوه ها را می توان به سرعت و به طور موثر از بین برد. این ماده همچنین در خوشبو كننده های هوا و شوینده های حمام و آشپزخانه نیز به كارمی رود
آب اکسیژنه در صنایع نساجی
محلول آب اکسیژنه در صنایع منسوجات 35% یک عامل سفید کننده قوی است. از آب اکسیژنه در صنایع منسوجات نه تنها برای تولید لباس، بلکه برای سفید کردن پارچه ها و از بین بردن لکه های سرسخت استفاده می شود. این ماده هم در الیاف طبیعی و هم مصنوعی، محصول ایده آلی برای تمیز کردن لباسها یا سفید کردن الیاف قبل از عرضه به بازار است. همچنین در خشکشوییها و پاک کننده های صنعتی از آن بهره‌مند می شوند.
آب اکسیژنه در صنعت كشاورزی
آب اکسیژنه در صنایع کشاورزی و دامداری برای از بین بردن میکروبها و موجودات بیماری زا از طریق اکسیداسیون استفاده می شود. همچنین این ماده برای اکسیژن رسانی به ریشه و تسریع روند جوانه زنی مفید است. این محصول در گلخانه های کشاورزی کاربرد فراوانی دارد. از آنجایی که دارای خواص ضد باکتریایی قوی است، برای خنثی کردن بیماریهای مختلف کشاورزی مانند ریزوکتونیا و لکه برگ فوزاریوم بسیار مناسب است.
آب اکسیژنه درصنعت تصفیه آب
آب اکسیژنه به دلیل خواص ضد باکتریایی عالی در صنعت تصفیه آب استفاده می شود. هنگامی این ماده در آب قرار می گیرد، این مزیت را دارد که هم به آب و هم به اکسیژن تبدیل شود. بنابراین برخلاف کلر و برم، مواد نامطلوب مانند کلرامینها را در آب تولید نمی کند. تنها چیزی که از آن در آب باقی می ماند، مواد معدنی طبیعی است که به بهبود کیفیت آب کمک می کند.
كاربرد آب اکسیژنه در پزشکی
پراکسید هیدروژن به عنوان ضد عفونی کننده برای جلوگیری از عفونت زخمها و سوختگي جزئي استفاده می شود. همچنین در دهانشویه ها برای کمک به حذف مخاط یا برای تسکین سوزش جزئی دهان (مانند زخمهای سرد یا التهاب لثه) استفاده شود. این محصول زمانی که در ناحیه آسیب دیده قرار می گیرد، اکسیژن آزاد می کند. آزاد شدن اکسیژن باعث ایجاد کف می شود که به برداشتن پوست مرده و تمیز کردن ناحیه کمک می کند. این محصول نبایستی برای درمان زخمهای عمیق، گزش حیوانات یا سوختگیهای جدی استفاده شود.
سوالات متداول آب اکسیژنه در صنایع
1- آب اکسیژنه در منازل در چه چیزهایی یافته می شود؟
در اکثر منازل، آب اکسیژنه به شکل محلول 3 درصد ایمن برای درمان زخمها و ضد عفونی وجود دارد. علاوه بر کاربردهای دارویی، کاربردهای دیگری نظیر از بین بردن لکه های سرسخت به خصوص روی پارچه ها و فرشها استفاده می شود.
2- آیا آب اکسیژنه برای انسان مضر است؟
با توجه به غلظت، تنفس بخار آب اکسیژنه می تواند باعث تحریک چشم و گلو، سرفه و مشکل تنفسی شود. سوختگی شدید چشم یا پوست و سفید شدن مو ممکن است در اثر تماس با محلولهای پراکسید هیدروژن ایجاد شود. محلولهای حاوی بیش از 8 درصد پراکسید هیدروژن برای پوست خورنده هستند.
3- گریدهای تجاری آب اکسیژنه چیست؟
گریدهای تجاری عمده محلولهای آبی حاوی 35، 50، 70 یا 90 درصد پراکسید هیدروژن و مقادیر کمی از تثبیت کننده ها (اغلب نمکهای قلع و فسفاتها) هستند.
4- نامهای آب اکسیژنه در صنایع مختلف چیست؟
آب اکسیژنه در صنایع مختلف با نامهای گوناگونی به كار می رود. نام IUPAC پراکسید هیدروژن است. سایر نامهای آن پراکسول، دی اکسیدان، اکسیدانیل، پرهیدرو کسیک اسید، 0- هیدروکسیل و پروکسان است.
5- آیا آب اکسیژنه قابل اشتعال است؟
این ماده اگرچه غیر قابل اشتعال است، اما یک عامل اکسید کننده قوی است که در تماس با مواد آلی می تواند باعث احتراق خودبه خودی شود.
