Hydrogen Peroxide - H2O2 là chất gì? Tác dụng, tính chất, ứng dụng

H2O2 – Hydrogen Peroxide là chất gì?

Hydrogen Peroxide hay còn được gọi là Oxy Già ( Hydro peroxid, Hydro peroxit) có công thức hóa học là H2O2. Đây là một một chất oxy hóa dạng lỏng trong suốt, nhớt hơn một chút so với nước, có các thuộc tính oxi hóa mạnh và vì thế là chất tẩy trắng mạnh được sử dụng như là chất tẩy uế, có thể làm tác nhân đẩy trong các tên lửa.

 

Hình ảnh minh họa: Hóa chất Hydrogen Peroxide – Oxy già

Tính chất vật lý của Hydrogen Peroxide

H₂O₂ là một hợp chất lỏng không màu với mùi hắc. Áp suất hóa hơi của nó ở nhiệt độ 30 độ C, và có thể hoàn toàn hòa tan trong nước. Tỷ trọng của nó là 1,4 g/cm³ trong dạng lỏng, và nó có thể hòa tan trong một số chất lỏng cụ thể. Điểm nóng chảy của hydro peroxide là -11 °C (12 °F; 262 K) và điểm sôi là 141 °C (286 °F; 414 K). Giá trị pKa của nó là 11,65 và độ nhớt là 1,245 cP ở 20 ℃.

Phân tử Hydro peroxide có hình dạng “xiên lệch” do lực đẩy giữa các cặp đơn trên các nguyên tử oxy. Mặc dù liên kết O-O là một liên kết đơn, phân tử vẫn có rào cản cao để thực hiện vòng quay hoàn hảo là 29,45 kJ/mol do lực đẩy của các cặp đơn. Các góc liên kết của Hydrogen peroxide bị ảnh hưởng chủ yếu bởi liên kết hydro, giải thích sự khác biệt giữa các dạng hơi và tinh thể. Các tinh thể chứa phân tử H2O2 có giá trị góc liên kết dao động trong khoảng rộng.

Tính chất hóa học của H2O2

1. Hydrogen Peroxide là axit hay bazơ

H₂O₂ là một axit yếu với độ pH = 4,5 và nó có thể tạo ra muối hydroperoxit  hay peroxit  hay các dẫn xuất của nhiều kim loại tạo ra các peroxoanion theo phản ứng anion.

Na₂B₄O₇ + 4H₂O₂ + 2NaOH → 2Na₂B₂O₄(OH)₄ + H₂O

H₂O₂ là một bazơ còn yếu hơn cả nước, nhưng có thể tạo ra một số sản phẩm với các acid rất mạnh.

 

2. Tính phân hủy

Hydrogen peroxide là một chất có tính phân hủy, có thể phân hủy tự nhiên thành nước và oxy. Thường được sử dụng như một chất oxy hóa, tuy nhiên trong một số phản ứng, nó cũng có thể phản ứng như một chất khử và tạo ra oxy như một sản phẩm phụ. Hóa chất này cũng có khả năng tạo ra các peroxit vô cơ và hữu cơ một cách nhanh chóng.

Trong phản ứng tỏa nhiệt tự nhiên, chúng phân hủy thành nước và khí oxy theo phương trình:

2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂ + Nhiệt lượng

Tỷ lệ phân hủy của hydrogen peroxide phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, nồng độ của peroxide, độ pH và sự có mặt của các chất ổn định hoặc tạp chất. Ngoài ra, nó cũng kỵ với nhiều chất và có thể bị kích hoạt phân hủy bởi các kim loại chuyển tiếp và hợp chất liên quan.

 

3. Tạo thành các hợp chất peroxide

Các phản ứng tạo thành các hợp chất peroxide đều liên quan đến nhóm O-O trong cấu trúc của chúng, được gọi là nhóm peroxide hoặc nhóm peroxo. Một ví dụ là hydro peroxide, có khả năng oxy hóa các axit cacboxylic RCOOH thành các axit peroxy RCOOH.

Ngoài ra, hydro peroxide còn có thể tác dụng với axeton tạo thành axeton peroxit và tác dụng với ozon tạo thành hydro trioxit. Nếu hydro peroxide tác dụng với ure, sẽ tạo ra cacbamua peroxit, một chất được sử dụng để làm trắng răng.

Các phản ứng tạo ra các hợp chất peroxide đều mang tính oxy hóa mạnh, do đó cần phải cẩn trọng khi sử dụng chúng để tránh những tác động tiêu cực đến sức khỏe và môi trường.

 

4. Phản ứng với Oxy hóa khử

Trong dung dịch nước, oxy già có thể phản ứng oxy hóa hay khử với nhiều loại ion vô cơ. Nếu nó được sử dụng như một chất khử, khí oxy sẽ được sản xuất. Trong dung dịch axit, ion sắt Fe2+ sẽ bị oxy hóa thành ion sắt Fe3+ như sau:

2Fe₂+(dung dịch) + H₂O₂ + 2H+(dung dịch) → 2Fe₃+(dung dịch) + 2H₂O(lỏng)

Sunfit (SO32−) sẽ bị oxy hóa thành sunfat (SO42−) trong khi kali pemanganat sẽ bị khử thành mangan(II) Mn2+ nhờ vào tính axit của H2O2. Thú vị là trong môi trường kiềm, một số phản ứng này sẽ có chiều ngược lại; Mn2+ sẽ bị oxy hóa thành Mn4+ (trong dạng MnO2), và Fe3+ sẽ bị khử thành Fe2+.

2Fe₃+ + H₂O₂ + 2OH− → 2Fe₂+ + 2H₂O + O₂↑

Hydrogen peroxide thường được sử dụng làm chất khử trong hóa hữu cơ. Một trong những ứng dụng của nó là để oxy hóa các thioete thành các sunfoxit. Ví dụ, metyl phenyl sunfit sẽ bị oxy hóa thành metyl phenyl sunfoxit với hiệu suất 99% trong metanol trong thời gian 18 giờ (hoặc 20 phút với xúc tác TiCl3) như sau:

Ph-S-CH₃ + H₂O₂ → Ph-S(O)-CH₃ + H₂O

Oxy già kiềm hóa được sử dụng để epoxit hóa các alken thiếu hụt điện tử như axit acrylic, cũng như để oxy hóa các alkylboran thành rượu, đây là bước thứ hai của quá trình hydroborua hóa-oxy hóa. (Nguồn: Wikipedia).

Tính chất của Hydrogen Peroxide – H2O2

Tính chất vật lý của H2O2 bao gồm: Tồn tại ở dạng lỏng, không màu, nhớt hơn nước, có mùi đặc trưng là mùi hắc, áp suất hóa hơi ở nhiệt độ 30 độ C. Có thể tan hoàn toàn trong nước.

Hình ảnh minh họa dung dịch H2O2 tồn tại ở dạng dung dịch

Phương pháp điều chế H2O2

Có nhiều phương pháp để điều chế Hydrogen Peroxide, tuy nhiên phương pháp chính được sử dụng là quá trình Anthraquinone. Quá trình này bao gồm các bước như sau:

• Bước 1: Tạo ra Hydrogenation catalyst: Trộn các hợp chất mang mangan và cobalt với nhau để tạo ra hỗn hợp hydroxide. Sau đó, hỗn hợp này được đun nóng ở nhiệt độ khoảng 500 độ C trong một khoang lò để tạo ra chất xúc tác Hydrogenation catalyst.
• Bước 2: Tách chất Anthraquinone từ dầu mỏ: Các hợp chất Anthracene và Phthalic Anhydride được hòa tan trong nhựa đường (molasses) để tạo thành một hỗn hợp. Sau đó, hỗn hợp được đưa qua một loạt các bước chưng cất để tách chất Anthraquinone ra khỏi các hợp chất khác.
• Bước 3: Hydrogenation: Chất Anthraquinone được đưa vào bình Hydrogenation cùng với Hydrogen gas và Hydrogenation catalyst. Quá trình này tạo ra oxi già cùng với nước.
• Bước 4: Tách nước và Hydrogen Peroxide: Nước tách ra nhờ vào khả năng khác biệt của chúng trong việc phân cực. Hydrogen Peroxide được lọc ra và tiếp tục được tinh chế để loại bỏ các tạp chất còn lại.

Lưu ý: Quá trình này là phức tạp và cần được thực hiện bởi các chuyên gia có kinh nghiệm với các hóa chất. Cần tuân thủ đầy đủ các quy trình an toàn và quy định pháp luật.

Ứng dụng của hydrogen peroxide trong đời sống 

1. Hydrogen Peroxide – H2O2 trong hóa chất khử trùng bể bơi hiệu quả

Với đặc tính oxy hoá cực mạnh, oxy già khi tác dụng với nước sẽ giải phóng các gốc oxy hoạt tính. Các gốc oxy này có khả năng phá hủy màng tế bào và cấu trúc protein của vi sinh vật, từ đó giúp quá trình khử trùng, diệt khuẩn trong nước bể bơi đạt hiệu quả cao

H2O2 là hóa chất khử trùng bể bơi hiệu quả

2. Ứng dụng của hydrogen peroxide trong lĩnh vực y tế

Oxy già 35% cấp thực phẩm được gọi là “nước oxy già”, Nước oxy già được sử dụng như là chất khử trùng và chất khử khuẩn trong lĩnh vực y tế nhiều năm.

H2O2 là sản phẩm được ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực y tế

Rất nhiều người trong chúng ta luôn nhớ đến khái niệm oxy già với hình ảnh một chiếc lọ nhỏ nhắn bên gói bông băng cá nhân. Thời gian trước đây, khi chưa ra đời các sản phẩm có mùi dễ chịu hơn và có sẵn hơn thì oxi già với thành phần hóa học là H2O2 là chất được sử dụng cực kỳ phổ biến trong việc sát khuẩn các vết thương. Ngày nay, chất này vẫn được nhiều bệnh viện, bác sĩ và nha sĩ sử dụng trong việc vô trùng, làm sạch và xử lý mọi thứ từ sàn nhà đến các phẫu thuật chân răng.

3. H2O2 ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp

H2O2 được sử dụng để tẩy trắng giấy và bột giấy Các ứng dụng tẩy trắng khác ngày càng trở nên quan trọng hơn do hydrogen peroxide được coi là chất thay thế tốt hơn về mặt môi trường so với các chất tẩy gốc clo.

Ứng dụng trong tẩy rửa quần áo 

Các ứng dụng chủ yếu khác trong công nghiệp của nó còn bao gồm cả việc sản xuất natri percacbonat và natri perborat, được sử dụng như là các chất tẩy rửa nhẹ trong các loại bột giặt để giặt là (ủi).

4. Bạn có biết Hydrogen Peroxide – H2O2 ứng dụng trong lĩnh vực làm đẹp thẩm mỹ

Khi sử dụng H2O2 với nồng độ % nhỏ, H2O2 với tác dụng khử khuẩn tốt có thể trị mụn trứng cá hay làm trắng răng một cách an toàn, thậm chí có thể cho bạn một màu tóc bền óng tự nhiên.

Ứng dụng trong lĩnh vực làm đẹp

Hafuco – Địa chỉ cung cấp Hydrogen Peroxide – H2O2 xử lý nước bể bơi chất lượng

Công ty TNHH sản xuất và thương mại Hafuco là đơn vị uy tín cung cấp các hóa chất xử lý nước bể bơi chất lượng, an toàn. Bạn có thể tìm thấy các sản phẩm hóa chất bể bơi clo viên, hóa chất chlorine 70 hay rất nhiều các hóa chất bể bơi khác tại Hafuco. Sản phẩm của chúng tôi luôn đảm bảo chất lượng và bạn sẽ luôn nhận được sự tư vấn của đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, nhiệt tình, trách nhiệm.

Hafuco là địa chỉ uy tín cung cấp các hóa chất H2O2 chuyên dùng trong xử lý nước bể bơi chất lượng, an toàn. Ngoài ra, quý khách có thể tham khảo thêm các sản phẩm thiết bị bể bơi chuyên dùng tốt nhất hiện nay cùng giá bán chi tiết trên website.

Tóm lại Hydrogen Peroxide – H2O2 là sản phẩm quen thuộc được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ hoạt động sản xuất công nghiệp tới các lĩnh vực đời sống khác, đặc biệt đối với xử lý nước bể bơi. Bạn quan tâm tới sản phẩm này có thể liên hệ tới số hotline của thiết bị bể bơi Hafuco để được hỗ trợ.

Có thể bạn quan tâm:

• NaOH – Natrihydroxit là chất gì? Tính chất và ứng dụng
• Đồng Sunfat là gì? – Cách sử dụng CuSO4 trong xử lý nước bể bơi

————————————–

CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ THƯƠNG MẠI HAFUCO

► Địa chỉ: Số 42 – ngõ 139/107A – đường Phú Diễn – quận Bắc Từ Liêm – TP. Hà Nội

► Email: info@hafuco.com

► Hotline: 0968115000 | Điện thoại: 02422171010

► Website: https://thietkebeboi.com/

► Facebook: https://www.facebook.com/thietbibeboihafuco

Trân trọng!