Perhydrol

Perhydrol – ok. 30% roztwór nadtlenku wodoru w wodzie. Bezbarwna, bezwonna ciecz o właściwościach żrących wobec tkanek żywych. Na skórze pozostawia martwicze białe plamy.

W wyniku kontaktu perhydrolu ze skórą natychmiast powstają białe plamy

Perhydrol jest stosowany jako silny środek utleniający w przemyśle chemicznym. Stosuje się go np. powszechnie przy produkcji wielu barwników organicznych, także przy produkcji inicjujących wybuchowych nadtlenków HMTD, TCAP, TetraAP. Używany jest także do oczyszczania kości z resztek tkanek miękkich (np. w celu wypreparowania trofeów myśliwskich), jako półprodukt do otrzymywania wody utlenionej itp. Dawniej używany jako rozjaśniacz do włosów.

Nadtlenek wodoru energicznie reaguje z nadmanganianem potasu – po wrzuceniu kryształku nadmanganianu do perhydrolu następuje gwałtowna egzotermiczna reakcja, a z naczynia zaczyna wydobywać się obłok pary wodnej przemieszanej z tlenem, porywający ze sobą cząsteczki mieszaniny reakcyjnej. Reakcja ta (z zastosowaniem 80% roztworu nadtlenku wodoru) była wykorzystywana do napędzania rakiet V2 (ciśnienie wytworzonego tlenu napędzało turbopompę pompującą mieszaninę paliwową do komory spalania).

Przebieg reakcji^[1][2]:

2KMnO₄ + 3H₂O₂ → 2MnO₂ + 2KOH + 2H₂O↑ + 3O₂↑

Reakcja ta przebiega bardzo gwałtownie z wydzieleniem dużych ilości ciepła. Na pokazach chemicznych reakcja stosowana jest do tzw. chemicznej lokomotywy^[3]. Perhydrol ulega także gwałtownej reakcji dysproporcjonowania pod wpływem katalizatorów, np. jodków, MnO₂ lub rozdrobnionych substancji stałych (np. srebra i platyny):

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑

Schemat urządzenia Rocket Belt.
1. Sprężony azot.
2. Perhydrol.
3. Zawór regulujący przepływ perhydrolu.
4. Komora reakcyjna.

Reakcja ta może być wykorzystywana do napędu silników rakietowych np. w tzw. "jetpackach" (np. Bell Rocket Belt). Stężony perhydrol (zwany High test peroxide lub HTP i mający stężenie powyżej 70%) pompowany jest ze zbiorników do komory reakcyjnej zawierającej katalizator, gdzie rozkłada się do tlenu i pary wodnej o temperaturze kilkuset stopni Celsjusza. Powstające gazy kierowane są do dysz wylotowych wytwarzając siłę ciągu wystarczającą do uniesienia człowieka w powietrze (maks. impuls właściwy I_sp = 161 s).

Przypisy

1. Max I. Bowman. The reaction between potassium permanganate and hydrogen peroxide. „J. Chem. Edu.”. 26 (2), s. 103-104, 1949. DOI: 10.1021/ed026p103.
2. K. Okitsu, M. Iwatani, B. Nanzai, R. Nishimura i inni. Sonochemical reduction of permanganate to manganese dioxide: the effects of H2O2 formed in the sonolysis of water on the rates of reduction.. „Ultrason Sonochem”. 16 (3), s. 387-91, 2009. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2008.10.009. PMID: 19038568.
3. Krzysztof Orliński: Perhydrol. Młody Technik, e-suplement, 2011-08-01. [dostęp 2012-11-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-11-19)]. (pol.).