H271: Peut provoquer un incendie ou une explosion; comburant puissant H302: Nocif en cas d'ingestion H314: Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires H332: Nocif par inhalation
C: Matière comburante cause ou favorise la combustion d'une autre matière en dégageant de l'oxygène E: Matière corrosive Transport des marchandises dangereuses: classe 8 F: Matière dangereusement réactive sujet à une réaction violente de décomposition; devient autoréactif sous l'effet d'un choc ou d'une augmentation de la température
Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients
Code Kemler: 58: matière comburante (favorise l'incendie), corrosive Numéro ONU: 2014: PEROXYDE D’HYDROGÈNE EN SOLUTION AQUEUSE contenant au moins 20 pour cent mais au maximum 60 pour cent de peroxyde d’hydrogène (stabilisée selon les besoins) Classe: 5.1 Code de classification: OC1: Matières comburantes corrosives: Liquides; Étiquettes: 5.1: Matières comburantes 8: Matières corrosives Emballage: Groupe d'emballage II: matières moyennement dangereuses;
Code Kemler: 50: matière comburante (favorise l'incendie) Numéro ONU: 2984: PEROXYDE D’HYDROGÈNE EN SOLUTION AQUEUSE contenant au minimum 8 pour cent mais moins de 20 pour cent de peroxyde d’hydrogène (stabilisée selon les besoins) Classe: 5.1 Code de classification: O1: Matières comburantes sans risque subsidiaire ou objets contenant de telles matières: Liquides; Étiquette: 5.1: Matières comburantes Emballage: Groupe d'emballage III: matières faiblement dangereuses.
Le peroxyde d'hydrogène possède à la fois des propriétés oxydantes par exemple vis-à-vis d'ions iodure et des propriétés réductrices par exemple vis-à-vis des ions permanganate. C'est un agent de blanchiment efficace. Il est utilisé comme antiseptique.
La concentration des solutions de peroxyde d'hydrogène est généralement indiquée en «volumes» ou en mol/l. Par définition, 1l d'eau oxygénée à x volumes est susceptible de dégager xlitres de O2 gaz, mesurée dans les conditions normales de température et de pression, par dismutation de H2O2 (équation chimique ci-dessus). La correspondance est approximativement de 10 volumes pour 1 mol/l.
l'eau oxygénée commence à bouillir à température croissante en fonction de sa concentration (de 102°C pour 10 %m à 141°C pour 90 %m), mais le peroxyde d'hydrogène pur se décompose, vers 150à152°C[4];
l'eau oxygénée commence à se congeler à température décroissante puis croissante en fonction de sa concentration (minimum voisin de −52°C pour 50 %m), et le peroxyde d'hydrogène se congèle à −0,4°C[4].
À l'état solide on connaît le peroxyde d'hydrogène pur (H2O2) et au moins un hydrate, H2O2·2 H2O[13].
En 1992, les États-Unis en produisaient environ 348 000 tonnes. Et le Canada en produisait environ 143 000 t/an[11];
En 1995, l'Amérique du Nord (Mexique y compris) avait une capacité de production estimée à 547 000 t/an[11];
Pour la première moitié des années 1990, la capacité mondiale de peroxyde d'hydrogène a été estimée entre 1 800 000 et 1 900 000 t/an[11];
En 2005, la capacité de production mondiale est estimée à 2 200 000 t/an[11] .
Actuellement, le peroxyde d'hydrogène est produit presque exclusivement par l'autooxydation de la 2-alkyl anthrahydroquinone en 2-alkyl anthraquinone (procédé à l'anthraquinone). Les industriels utilisent plus particulièrement les dérivés 2-éthyle ou 2-amyle de l'anthraquinone. La plupart des procédés industriels utilisent le barbotage d'air comprimé à travers une solution d'un dérivé dihydroxyanthracène, le dioxygène réagissant avec les protons labiles des groupes hydroxyle pour donner le peroxyde d'hydrogène, donnant ainsi le dérivé anthraquinone. Le peroxyde d'hydrogène est ensuite extrait et le dérivé anthraquinone est réduit par le dihydrogène en présence d'un catalyseur métallique pour redonner le dérivé dihydroxyanthracène, le cycle pouvant ainsi être répété[14]. Ce procédé est aussi connu sous le nom de procédé Riedl-Pfleiderer, et a été découvert en 1936[15]. En 2005, la production mondiale de peroxyde d'hydrogène atteignait 2,2 millions de tonnes[16]. La synthèse électrochimique de H2O2 à partir de l'eau et de l'oxygène est une alternative très prometteuse car elle permet: (a) la production locale là où elle est nécessaire et (b) l'utilisation de l'énergie électrique pour la synthèse chimique[17],[18],[19].
Le peroxyde d'hydrogène se décompose dans une réaction exothermique de dismutation en eau et dioxygène dans des proportions dépendantes de la température, de la concentration, de la présence d’impuretés et de stabilisants. Il est décomposé par beaucoup de substances, dont la plupart des métaux de transition et leurs composés, des composés organiques, la poussière, etc. Répandre du peroxyde d'hydrogène sur une substance inflammable peut provoquer un embrasement.
L’utilisation d’un catalyseur (comme le dioxyde de manganèse, le permanganate de potassium, l'argent, ou une enzyme telle que la catalase) augmente considérablement le taux de décomposition du peroxyde d'hydrogène. Ce phénomène produit un dégagement d'oxygène intense ainsi qu'une forte chaleur. Les récipients de stockage doivent être constitués d'une matière compatible comme le polyéthylène ou l'aluminium et nettoyés de toute impureté (un procédé appelé passivation).
La réaction de dismutation est lente et les solutions aqueuses de peroxyde d'hydrogène peuvent être conservées longtemps sous certaines conditions. L'eau oxygénée commerciale dite «stabilisée» contient des agents permettant de complexer ou d'adsorber les impuretés en solution. Celles-ci catalysent la dismutation et accélèrent la décomposition de la solution, parfois violente. Pour empêcher ceci, des agents stabilisants variés peuvent être utilisés, tels des phosphates, stannates ou silicates de sodium, de l'acide phosphorique ou encore de l'acétanilide[4],[25].
La dismutation met en évidence les propriétés oxydantes et réductrices du peroxyde d'hydrogène.
La dismutation peut être décrite comme une réaction entre H2O2réducteur et H2O2oxydant.
La réaction de dismutation
2 H2O2 → 2 H2O + O2 (–23,66kcal = –98,90 kJ)
est composée des deux demi-équations d'oxydoréduction suivantes:
H2O2 O2 + 2 H+ + 2 e− (où H2O2 est le réducteur, donneur d'électrons)
Le peroxyde d'hydrogène a aussi été utilisé comme monergol. Dans les années 1930 et 1940, l'ingénieur allemand Hellmuth Walter en fut le pionnier. Cependant, son utilisation dans les torpilles a été abandonnée dans la plupart des marines pour des raisons de sécurité.
Comme le peroxyde d'hydrogène concentré (pourcentage molaire supérieur à 70%) est en vente restreinte, certains sont tentés de distiller des solutions plus diluées pour obtenir un monergol. C’est extrêmement dangereux.
Le barbotage suivi éventuellement d'une congélation fractionnée constitue un procédé plus sûr. Le barbotage profite du fait que l’air tiède (pas trop chaud) évapore préférentiellement l'eau.
À des concentrations dépassant 62%, le peroxyde d'hydrogène en solution dans l’eau gèle avant l’eau (c'est l'inverse à des concentrations plus faibles). L'eau oxygénée tend à demeurer en surfusion, un état métastable qui cesse, par exemple si l'on immerge un cristal de «glace oxygénée» dans la solution surfusée.
Le peroxyde d'hydrogène sert essentiellement au blanchiment de la pâte à papier (environ deux tiers du volume produit dans le monde). Les pâtes blanchies peuvent être chimiques, mécaniques ou recyclées.
Sous une forme hautement purifiée, il revêt une importance cruciale dans l'industrie électronique (la fabrication de puces exigeant une décontamination sans faille) et les volumes produits à cet effet ne cessent d'augmenter.
La stérilisation de salles propres s’effectue par une fumigation de peroxyde d’hydrogène, par vaporisation de H2O2, ou par dispersion d’une solution en gouttelettes aérosols H2O2.
Vaporisé à haute température, il sert à stériliser les emballages alimentaires composites juste avant l'incorporation de leur contenu (liquides UHT tels que lait, jus de fruits,etc.).
L'oxydation d'une solution de luminol par de l'eau oxygénée produit, sans colorant, une lumière bleue intense sans dégagement de chaleur. C'est une réaction de chimiluminescence, utilisée par exemple dans les bâtons lumineux.
C'est un oxydant prometteur pour la synthèse de différents produits chimiques[30],[31].
Usage médical ou esthétique
Naturellement sécrété par le corps humain, il inhibe la synthèse de pigments colorés, dont la mélanine, et est responsable du blanchissement des cheveux[32]. Il peut servir (à basse concentration, de 2% jusqu'à 12%) à décolorer les poils et cheveux, d’où l'expression «blonde peroxydée». Il est utilisé en coiffure comme fixateur pour achever une permanente ou pour réaliser une coloration d'oxydation.
L'Organisation mondiale de la santé (OMS) a suggéré des solutions antiseptiques pour les mains dans lesquelles l'effet antimicrobien de l'alcool hautement concentré (éthanol ou isopropanol) est renforcé par une faible concentration de peroxyde d'hydrogène tandis que le troisième composant, le glycérol, agit comme humectant. Ces formulations peuvent être préparées localement dans des endroits reculés où les désinfectants commerciaux pour les mains ne sont pas facilement disponibles. Pour ces régions, la synthèse locale de peroxyde d'hydrogène dilué a une immense importance[19].
U-boot: durant la Seconde Guerre mondiale, les équipes de l'ingénieur Hellmuth Walter expérimentèrent la propulsion des sous-marins à l'aide de peroxyde d'hydrogène comme comburant pour brûler du mazout et actionner les turbines de propulsion. Il s'agit des premiers sous-marins anaérobies jamais réalisés, permettant de s'affranchir du double système de propulsion diesel et électrique pour la surface et la plongée. Toutefois, même si les performances étaient satisfaisantes (21 nœuds en plongée soit une augmentation de 300% par rapport aux sous-marins conventionnels), ce type d'installation propulsive était un cauchemar d'ingénieur (risques élevés d'incendie et d'explosion, immenses réservoirs, autonomie limitée) et n'atteignit pas le statut opérationnel avant la capitulation de l'Allemagne. Les coques des navires de série ayant déjà été mises sur cale furent reconverties à la propulsion classique diesel + électrique avec des capacités d'accumulateurs très importantes, donnant ainsi naissance aux redoutables U-boote Type XXI ou Elektroboote(en). Après 1945, les Anglais renflouèrent un sous-marin Walter à peroxyde (rebaptisé HMSMeteorite dans la Royal Navy), s'assurèrent de la collaboration de l'ingénieur Walter et lancèrent deux versions améliorées de cette conception, les HMSExplorer et Excalibur qui s'avérèrent extrêmement stressants pour leurs équipages (incendies spontanés, explosions, dégagements de vapeurs toxiques). Les rapports officiels les qualifiaient de «sûrs… à 75%» tandis que les matelots les avaient rebaptisés HMS Exploder et HMS Excruciator (traduction libre: L'Explosif et Le Tortionnaire). L'avènement des sous-marins atomiques relégua ces recherches au rang de voie de garage à la fin des années 1950.
Le véhicule terrestre supersonique Bloodhound SSC prévoit d'utiliser le peroxyde d'hydrogène comme monergol.
Autres usages
L'eau oxygénée a été utilisée pendant plusieurs années comme révélateur d'hémoglobine en police scientifique. Aujourd'hui, ce test n'est plus utilisé en médecine légale car des techniques plus précises existent[34]. Cette découverte a été faite par le chimiste allemand Christian Schönbein (1799-1868). Le peroxyde d'hydrogène est utilisé pour faire réagir le luminol en utilisant le fer (II) de l'hémoglobine comme catalyseur.
C'est aussi un désinfectant pour la culture hydroponique et l'oxygénation des racines.
Le peroxyde d'hydrogène est aussi utilisé lors de la fabrication d'explosifs peroxydés tels que le peroxyde d'acétone (TATP).
Associé à de l'hydroquinone, le peroxyde d'hydrogène est utilisé par les coléoptères dits «bombardiers» pour créer une solution explosive à haute température (100°C). La solution est ensuite projetée sur ses prédateurs en tant que système défensif.
Le peroxyde d'hydrogène a longtemps été considéré comme instable, du fait des nombreuses tentatives pour le séparer de l'eau. Cette instabilité est due aux impuretés de métaux de transition présentes en solutions, même en très faible quantité, qui catalysent la décomposition du peroxyde d'hydrogène. Une solution pure a pu être obtenue pour la première fois par distillation sous vide en 1894 par Richard Wolffenstein[40]. À la fin du XIXesiècle, Petre Melikichvili et son étudiant L. Pizarjevski ont pu montrer que de toutes les formules proposées pour le peroxyde d'hydrogène, la formule H-O-O-H était correcte.
L'utilisation de peroxyde d'hydrogène comme stérilisant a rapidement été considérée comme une alternative efficace à l'oxyde d'éthylène et a de fait été largement utilisée dans l'industrie pharmaceutique.
L'expression «eau oxygénée» ne s'applique pas au «peroxyde d'hydrogène» H2O2 pur anhydre, un liquide très instable et explosif et que l'on ne rencontre qu'extrêmement rarement (comme comburant). Ce terme de la langue courante ne concerne que les solutions aqueuses de H2O2.
«Peroxyde d'hydrogène» dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
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