Перекись водорода, пероксид водорода, H 2O 2, простейший и важнейший представитель перекисей; прозрачная жидкость без цвета и запаха, с «металлическим» привкусом; tпл — 0,43 °С, легко переохлаждается без затвердевания; tкип 150,2 °С, плотность при 0 °С 1,47 г/см3. С водой смешивается в любых отношениях, образует кристаллогидрат H 2O 2×2H 2O. Подобно воде, хорошо растворяет многие соли; образует с ними кристаллические пероксигидраты . Открыта в 1818 Л. Ж. Тенаром .
Очень чистая Перекись водорода достаточно устойчива, но в присутствии тяжёлых металлов и их ионов разлагается на H 2O и O 2. Особенно эффективные катализаторы разложения — соли и комплексные соединения Fe, Cu, Mn, а также фермент каталаза . Разложение Перекись водорода— экзотермический процесс и может проходить со взрывом. В разных условиях Перекись водорода может играть роль как окислителя (что более характерно), так и восстановителя. Как окислитель Перекись водорода выделяет, например, иод из иодидов:
2K I + H 2O 2 + H 2S O 4 = l2 + K 2S O 4 + 2H 2O. Как восстановитель — переводит Mn (VII) в Mn (II):
2K Mn O 4 + 5H 2O 2 + 3H 2S O 4 = K 2S O 4 + 2Mn S O 4 + 5O 2 + 8H 2O.
Эти реакции используются для количественного определения Перекись водорода в растворе.
Механизм окисления различных веществ Перекись водорода сложен; в реакциях в качестве промежуточных веществ образуются активные частицы (H O 2, O H), обладающие более сильными, чем сама Перекись водорода, окислительными свойствами. Таково, например, взаимодействие Перекись водорода с ионами 2-валентного железа в растворе:
Fe 2+ + H 2O 2 = Fe 3++ O H + O H -.
Смесь растворов H 2O 2 и соли Fe (ll), известная как реактив Фентона, широко используется для окисления различных органических веществ.
В лаборатории Перекись водорода получают, действуя на холоду разбавленными кислотами на перекиси металлов — ВаО2, Na 2O 2, в промышленности — электролизом серной кислоты и гидролизом образующейся надсерной кислоты H 2S 2O 8:
2H 2S O 4 ® H 2S 2O 8 + 2H + + 2e-,
H 2S 2O 8 + 2H 2O = 2H 2S O 4 + H 2O 2,
а также самоокислением производных антрахинонового ряда и окислением изопропилового спирта.
В природе Перекись водорода образуется как промежуточный или побочный продукт при окислении многих веществ кислородом воздуха; следы её содержатся в атмосферных осадках. Перекись водорода образуется в растительных и животных клетках, но концентрация её очень мала, так как под действием ферментов каталазы и пероксидазы протекают быстрые реакции разложения Перекись водорода и окисления ею органических веществ.
Высококонцентрированная Перекись водорода, разлагающаяся на окисном катализаторе, даёт нагретую до высоких температур (700 °С) водно-кислородную газовую смесь («парогаз») — топливо в реактивных двигателях. В химической промышленности Перекись водорода применяется как окислитель, как сырьё для получения многих перекисных соединений, как инициатор полимеризации ; для отбеливания шёлка, шерсти, пера, мехов.
В связи с проблемами загрязнения окружающей среды отходами химических производств Перекись водорода приобретает особое значение как «чистый» окислитель, необразующий токсических продуктов. Производство высококонцентрированной Перекись водорода (90—98%) неуклонно растет. Для её хранения используют ёмкости из алюминия, а в качестве стабилизаторов обычно пирофосфат натрия Na 4P 2O 7. Перекись водорода не токсична, но её концентрированные растворы при попадании на кожу, слизистую оболочку и в дыхательные пути вызывают ожоги.
В медицине Перекись водорода— препарат из группы антисептических средств , оказывающий дезинфицирующее и дезодорирующее действие. 3%-ный раствор Перекись водорода применяют для промываний и полосканий при стоматите, ангине, гинекологических заболеваниях, иногда — для остановки носовых кровотечений. Когда требуются растворы более высоких концентраций, для их изготовления используют пергидроль . Растворы и мази, содержащие Перекись водорода, применяют также в качестве депигментирующих средств.
Лит.: Шамб У., Сеттерфильд Ч., Вентворс Р., Перекись водорода, пер. с англ., М., 1958.
А. П. Пурмаль.