آب اکسیژنه چیست | آب اکسیژنه را از کجا بخریم؟

توضیحات

آب اکسیژنه چیست؟ این ماده که اکسید کننده ای قوی می باشد در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. در صنعت ، مصرف اصلی این ترکیب به عنوان ماده سفید کننده در تولید کاغذ و خمیر کاغذ است در ادامه با خواندن این متن می توانید با خواص و کاربرد های این محصول بیشتر آشنا شوید. همچنین برای خرید و فروش آب اکسیژنه و اطلاع از قیمت ها و ثبت سفارش با مشاوران ما در موسسه مبتکران شیمی در ارتباط باشید.

خرید آب اکسیژنه:

برای خرید این محصول با کارشناسان ما در واحد فروش تماس بگیرید.

قیمت آب اکسیژنه:

 برای آگاهی از قیمت با کارشناسان فروش ما در ارتباط باشید.

ویژگی ها

محصول فوق ناپایدار است و برای پایدار نمودن آن از استانیلید و یا دیگر ترکیبات آلی مشابه کمک می گیرند. این ماده به رنگ آبی کم رنگ است اما محلول های رقیق از آن به صورت بی رنگ مشاهده می شود.

این ماده به مقداری اندک ویسکوزیته ای بیشتری از آب دارد و یک اسید ضعیف به شمار می رود.

در جدول زیر مشخصات این ماده را می توانید مشاهده نمایید:

فرمول شیمیایی	H2O2
جرم مولکولی	34.0147 g/mol
دانسیته	1.45 g/cm³
نقطه ی جوش	150.2 °C

به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی قوی ای که این محصول دارد، از آن به عنوان عامل سفید کننده، گندزدا و اکسید کننده در ساخت کاغذ استفاده می کنند.

ساختار مولکولی این محصول به صورت شکل زیر می باشد:

این ماده با نام هیدروژن پراکسید نیز شناخته می شود و با فرمول شیمیایی H2O2 نشان داده می شود.

انواع

این مایع شفاف به عنوان یک ضد عفونی کننده عمل می کند و بسته به نوع کاربرد آن در گرید های مختلفی موجود می باشد: 3 درصد (مصرف خانگی) ، 6 تا 10 درصد (سفید کننده مو) ، 35 درصد (گرید خوراکی) و 35 الی 90 درصد (صنعتی).

تولید

سه روش جهت تولید این ماده وجود دارد:

• اکسایش ایزوپروپانول
• اکسایش الکتروشیمیایی اسید سولفوریک یا سولفات آمونیوم
• فرایند آنتراکینون

اولین روش فقط در دو کارخانه در شوروی سابق مورد استفاده قرار می گرفت.

فرایند های الکتروشیمیایی نیز به دلیل هزینه های بالای آن در حال حاضر از اهمیت کمی برخوردارند.

این ماده از پراکسید باریم نیز به دست می آید اما مدت مدیدی است که روش های به کار رفته در گذشته دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند.

امروزه 95 درصد از تولید این ماده با استفاده از روش آنتراکینون تهیه می شود.

در ادامه با این روش بیشتر آشنا خواهیم شد.

روش اکسایش ایزوپروپانول:

در اثر اکسایش چند مرحله ای فاز مایع ایزوپروپانول توسط هوا در فشار 15 تا 20 بار و دمای 90 الی 140درجه ی سانتی گراد، استن و پراکسید هیدروژن تولید می شوند.

به منظور جلوگیری از واکنش های جانبی ، درجه تبدیل به حدود 30 درصد محدود می شود.

پس از اکسایش و رقیق کردن مخلوط واکنش با آب ، تمامی استون ، ایزوپروپانول واکنش نکرده و آب از طریق تقطیر خارج می شوند.

محلول پر اکسید هیدروژن 20 درصد از حوضچه مایعات خروجی ( دمای حوضچه حدود 120 درجه ی سانتی گراد) خارج می گردد. استن از محصول رویه ی حوضچه جداسازی شده و محلول آب-ایزوپروپانول به فرایند برگردانده می شود.

سپس محلول هیدروژن پر اکسید 20 درصد توسط تبادلگر های یونی ، تصفیه شده و به وسیله ی تقطیر ، تغلیظ می گردد.

تنها عیب این فرایند آن است که وزن استن تولید شده دو برابر محصول است.

فرایند های الکتروشیمیایی:

در فرایند های الکتروشیمیایی ، محلول آبی اسید سولفوریک (550-570 g/l و یا 260 g/l) و سولفات آمونیوم (g/l 210-220) به صورت الکتروشیمیایی در آند ، به ترتیب به اسید پراکسو دی سولفوریک و پراکسو دی سولفات آمونیوم اکسایش می یابد و در کاتد با تولید هیدروژن احیا می گردد:

به منظور افزایش پتانسیل آند ، مقادیر کمی تیوسیانات آمونیوم یا اسید کلریدریک افزوده می شود.

ترکیب پراکسو حاصله، بعدا هیدرولیز خواهد شد.

عمل هیدرولیز از طریق پراکسو منو سولفات صورت می گیرد:

محصول تشکیل شده توسط تقطیر خارج می گردد و محلول های اسید سولفوریک یا اسید سولفوریک- سولفات آمونیوم به ترتیب بازیابی می شوند.

بهره دهی کل هر دو فرایند از لحاظ برق مصرفی حدود 70 درصد است.

هزینه های زیاد تاسیسات و تولید(به دلیل قیمت بالای برق مصرفی) از معایب فرایند های الکتروشیمیایی به شمار می آیند.

فرایند آنتراکینون:

این فرایند بر مبنای واکنش های زیر استوار است:

• اکسایش 2-آلکیل –آنتراهیدروکینون توسط هوا و تشکیل 2- آلکیل- آنتراکینون و هیدروژن پر اکسید
• احیا کاتالیزوری (معکوس فرایند بالا) 2- آلکیل-آنتراکینون به 2- الکیل-آنتراهیدروکینون

در این فرایند چرخه ای، پراکسید هیدروژن از هیدروژن و اکسیژن ایجاد می شود:

گروه استخلافی آلکیل R موجود در آنتراکینون از یک تولید کننده به تولید کننده ی دیگر متفاوت است.

علاوه بر نوع 2- اتیل ( که عمدتا به کار می رود) می توان از مخلوط های آلکیل آنتراکینون های مختلف دیگری نیز استفاده نمود.

• محلول کار

حلال مورد استفاد به دلیل اینکه باید هر دو ترکیب کینونی و هیدروکینونی در آن حل شوند پیچیده می باشد.

بنابراین عمدتا از مخلوط ترکیبات آروماتیک نظیر نفتالین یا تری متیل بنزن به عنوان حلال کینون و از ترکیبات قطبی همچون تریس (2- اتیل هگزیل ) فسفات ، دی ایزوبوتیل کربینول و متیل سیکلو هگزانول-استات، به عنوان حلال هیدروکینون استفاده می کنند. و به آن محلول کار می گویند.

مخلوط حلال مورد استفاده( محلول کار) باید دارای ویژگی های زیر باشد:

• حلالیت کم در آب
• فراریت کم
• خواص انحلالی خوب
• پایداری شیمیایی خوب تحت شرایط واکنش
• گرانروی پایین

و…

• مراحل فرایند آنتراکینون

در مرحله ی نخست فرایند، آنتراکینون به کمک پالادیوم به عنوان کاتالیزور  ( بر روی حامل ها به صورت توری و یا به صورت تعلیق) هیدروژن دار شده و به هیدروکینون تبدیل می گردد. واکنش در دمای تقریبا 40 درجه ی سانتی گراد و تحت فشار حدود 5 بار همراه با خنک کردن انجام می گیرد و به منظور جلوگیری از واکنش های جانبی فقط حدود 50 % هیدروژن دهی صورت می پذیرد.

اکسایش بعدی با هوا در دمای 30-80 درجه ی سانتی گراد و فشار 50 بار انجام می گیرد که در صورت لزوم این کار پس از جداسازی کاتالیزور و یک مرحله صاف کردن انجام خواهد شد. عمل فوق می تواند به طور هم جهت یا خلاف جهت در فرایندی تک مرحله ای یا چند مرحله ای صورت پذیرد.

محصول تشکیل شده در خلال اکسایش (در برج های ارتعاشی)  توسط آب از مخلوط واکنش استخراج می گردد. بهره دهی استخراج حدود 98 درصد است. محلول های این ماده حاوی 15-35 درصد وزنی هستند که باید قبل از تغلیظ  (توسط تقطیر)، از ترکیبات آلی باقیمانده پاکسازی شوند.

 به منظور جلوگیری از تجزیه ی محلول های این ماده، همیشه محلول های تجاری حاوی پایدار ساز هایی نظیر دی فسفات ها ، عوامل کمپلکس کننده ی آلی یا ترکیبات قلع می باشند.

پس از جداسازی محصول، محلول کار باید خشک شده و توسط اکسید آلومینیوم فعال عاری از فراورده های جانبی گردد. این کار در یک مسیر فرعی انجام می پذیرد.

• فراورده های جانبی

فرایند های آنتراکینون عمدتا پیچیده تر از آن چیزی است که در بالا شرح داده شد.

به ویژه آن که در فرایند های هیدروژن دهی ، فراورده های جانبی نظیر 1و2و3و4 تتراهیدروآنتراکینون تشکیل می شوند.

این مواد شبیه انتراکینون ها هستند اما هیدروژن دار کردن بیش از حد آن ها باعث تشکیل اکتا هیدروآنتراکینون ها می شود که در فرایند فوق ناپایدارند.

فراورده های جانبی دیگری همچون اکسانترون ها و آنترون ها نیز به صورت جزیی تولید می شوند.

این فراورده های جانبی ذکر شده باید طی روش هایی که در اینجا به آن پرداخته نشده است از فرایند خارج شوند.

بازار مصرفی و تولید کنندگان

از لحاظ تجاری این محصول در غلظت های مختلفی در دسترس می باشد.

 مهم ترین آن ها محلول های آبی با 35، 50 و 70 درصد وزنی H2O2 هستند.

در جدول زیر آمار مربوط به ظرفیت تولید این ماده را مشاهده می نمایید.

آسیا	آمریکای جنوبی	کانادا	ایالت متحده ی آمریکا	اروپا	کل
140	30	56	226	430	882

جدول1-1 ظرفیت تولید آب اکسیژنه (تن *103 در سال)

همان طور که در شکل بالا نیز مشهود است ایالت متحده ی آمریکا، اروپای غربی و چین به ترتیب بزرگترین مصرف کننده های این محصول به شمار می روند.

رشد مصرف این ماده برای سال آینده حدود 7 درصد در کشور آمریکا پیش بینی شده است.

شرکت تولیدی اینتروکس (interox) با ظرفیت 350*103 تن در سال ، بزرگترین تولید کننده ی این ماده در جهان است.

پس از آن شرکت دگوسا (Degussa) با 160*103 تن در سال دومین تولید کننده ی بزرگ این ماده به حساب می آید.

کاربرد

در اروپا نیز 25 درصد از بازار مصرفی این ماده برای رنگبری منسوجات و کاغذ مورد استفاده قرار می گیرد.

تولید مواد شیمیایی دیگر

در صنعت شیمیایی ، این محصول در تولید گلیسرول از آلیل الکل و همچنین در تولید ترکیبات اپوکسی نظیر روغن سویای اپوکسید دار شده ( نرم کننده ی پی وی سی) و در تهیه ی پراکسید های آلی ( مثل متیل اتیل کتون پراکسید، دی بنزویل پراکسید) که به عنوان آغازگر های رادیکال آزاد در فرایند های پلیمری شدن به کار می روند ، مورد استفاده قرار می گیرند.

همچنین تولید آمین اکسید ها نظیر لوریل دی متیل آمین اکسید نیز با کمک محصول فوق انجام می گیرد( این ترکیب در مواد آبکشی مورد استفاده در ماشین های ظرفشویی استفاده می شود).

کاغذ و نساجی

انتظار می رود مصرف آب اکسیژنه برای تولید کاغذ با کیفیت بالا در ایالت متحده ی آمریکا روندی رو به رشد داشته باشد.

در صنعت نساجی پراکسید هیدروژن عمدتا جهت رنگبری پنبه  و پشم به کار می رود.

این ماده یک سفید کننده ی بدون کلر به حساب می آید. همچنین هزینه های پایین این ترکیب ، بهبود کیفیت کاغذ و دوستدار محیط زیست بودن آن از مزیت های این ماده در سفید کنندگی کاغذ به شمار می رود

ترکیب فوق در سه زیر شاخه ی زیر مورد استفاده قرار می گیرد

• سفید سازی سلولز
• سفیدکنندگی پالپ چوب
• بازیافت کاغذ

تصفیه ی آب

آب اکسیژنه در تصفیه ی آب ها و به ویژه خارج نمودن فنلها، سیانید ها و ترکیبات سولفوری (سولفید هیدروژن) نیز کاربرد دارد و انتظار می رود مصرف آن در این صنعت با رشد رو به رو گردد

محصول فوق دوستدار محیط زیست می باشد و قابلیت اکسید کنندگی مناسبی دارد. ایمنی بالای این ماده به عنوان عامل اکسید کننده منجر به استفاده از این ترکیب در سیستم های تصفیه آب گشته است. قدرت اکسید کنندگی بالای H2O2 موجب نابودی آلاینده ها می گردد برای استفاده از این ماده برای تخریب آلاینده ها تنها نیاز به کنترل pH، دما و زمان واکنش می باشد و به طور معمول هیچ افزودنی دیگری همراه با این ترکیب نیاز نیست که به محلول اضافه گردد. اما آلاینده های دیگری که سخت تر با هیدروژن پر اکسید، اکسید می شوند نیاز به کاتالیست هایی مانند آهن نیز دارند. کاتالیست موجب سریع تر اکسید شدن آلاینده ها می شود و سرعت واکنش را کمتر می نماید

در شرایط اسیدی افزودن نمک اهن به آب فاضلاب H2O2 را برای تولید رادیکال های آزاد فعال می کند و موجب می شود تا بتواند به انواع مختلف ترکیبات آلی حمله نماید و سبب تخریب آن ها شود. سایر نمک های فلزی نیز برای تخریب می تواند مورد استفاده قرار بگیرد به عنوان مثال برای تخریب سیانید های محلول در آب ، کاتالیست مس در رنج pH 8.5 – 11.5  مورد استفاده قرار می گیرد

آب اکسیژنه برای دندان

این محصول به شکل پراکسید کاربامید به طور عمده برای سفید کردن دندان ها ( بلیچینگ) استفاده می شود.

مقدار این ماده برای سفید کنندگی دندان ها متفاوت است و گاهی تا محلول 10 درصد از این ترکیب نیز استفاده می گردد

استفاده از این محلول به صورت رقیق توصیه می گردد زیرا در غلظت های بالا این ترکیب می تواند سبب از بین بردن مینا و یا پوشش رویی دندان شود

معدن

این ماده به عنوان یک اکسیدانت در مراحل متالوژیکی مانند شست و شو، اصلاح و خالص سازی سنگ معدن مورد استفاده قرار می گیرد. تولیدات طلا و اورانیوم نمونه هایی از کاربرد های محصول فوق در صنعت متالوژی و معادن است. براساس ترکیب ساختار سنگ معدن و مراحل شست و شوی این ماده استفاده از H2O2 می تواند مدیریت مواد شیمیایی و پسماند ها را کنترل نماید ، در مصرف اسید صرفه جویی نماید و فرایند کلی را بهبود ببخشد.

• اورانیوم:

به طور مثال در طبیعت اورانیوم به صورت مواد معدنی اکسیدی تترا و یا هگزا موجود می باشد. اورانیوم چهار ظرفیتی حلالیت بسیار کمی در اسید ها و باز ها دارد. بنابراین آن را به فرم شش ظرفیتی تبدیل می نمایند. جالب است بدانید از آهن سه گانه برای افزایش اکسیداسیون اورانیوم استفاده می نمایند و فعال سازی آهن 3 ظرفیتی با کمک H2O2 انجام می پذیرد.

• طلا:

یکی از راه های استخراج طلا که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد استفاده از محلول های سیانیدی می باشد. تنظیم pH در این فرایند با کمک آهک از اهمیت ویژه ای برخوردار است . اکسیژن نیز برای انجام واکنش احیا در فرایند استخراج طلا لازم می باشد. بسته به شرایط سنگشویی و غلظت اکسیژن و مواد موجود در سنگ معدن ، هیدروژن پراکسید می تواند میزان اکسیژن در دسترس و یا محلول را یا توجه به خاصیت اکسید کنندگی قوی ای که دارد فراهم نماید. همچنین در قسمت های دیگر از H2O2 برای حذف سیانید های موجود در پساب ها استفاده می نمایند. حذف سیانید ها با کمک اکسیداسیون و تنها در یک مرحله انجام می پذیرد

بسته بندی اسپتیک

 بسته بندی اسپتیک نوعی بسته بندی می باشد که با کمک آن می توان طول عمر نگهداری مواد غذایی را همراه با حفظ طعم و خواص بهبود بخشید. از آن جایی که تقاضا برای مصرف نوشیدنی ها و مواد طبیعی روز به روز بیشتر می شود انواع بسته بندی ها به صورت، کارتن، کیسه، بطری و… موجود می باشد. اما محصول فوق با دارا بودن خاصیت میکروبیولوژیکی بالایی که دارد می تواند به عنوان عامل استریلیزاسیون ماشین آلات و سطوح بسته بندی موادی که به طور مستقیم با مواد غذایی در ارتباط هستند مورد استفاده قرار بگیرد. استفاده از آب اکسیژنه و یا پراستیک اسید موجب می گردد تا این بسته بندی ها برای نگهداری مواد در طولانی مدت و بدون استفاده از نگهدارنده و فشار گرمایی مناسب گردند.

این بسته بندی معمولا برای مواد خوراکی با اسیدیته پایین و یا خنثی،  محصولات نوشیدنی مانند آبمیوه ها و لبنیات مورد استفاده قرار می گیرد.

مواد آرایشی و بهداشتی

آب اکسیژنه به دلیل خاصیت اکسید کنندگی بالایی که دارد به عنوان سفید کننده و ضد عفونی کننده در تهیه ی محصولات آرایشی مورد استفاده قرار می گیرد. در اکسیداسیون های مو این ماده به دلیل خاصیت ضد باکتریایی و اکسید کنندگی مورد استفاده قرار می گیرد، همچنین در فرایند بلیچینگ دندان ها این ترکیب به منظور سفید سازی دندان استفاده می شود.

نرم کننده های مو، شامپو ها، رنگ مو ها،محصولات مراقبت شخصی و… از جمله محصولات حاوی این ترکیب هستند و خاصیت ضد عفونی کنندگی و تمیزی دارد. این ماده در غلظت های 2.5 تا 3 در این قبیل محصولات موجود می باشد

• آیا سازمان غذا و دارو ایمنی این ماده را تایید نموده است؟

FDA یا همان سازمان غذا و دارو آمریکا استفاده از این ترکیب را برای انسان در دوز های پایین مجاز دانسته است.با این حال این ترکیب در غلظت های بالا زمانی که با پوست تماس پیدا می کند می تواند منجر به ایجاد تاول ، زخم و یا سوزش شود.

طبق گفته ی  مرکز کنترل بیماری ها (CDC) این ماده می تواند مخمرها ، قارچ ها ، باکتری ها ، ویروس ها و اسپور های کپک را نبود کند. محصول فوق هنگام تماس با هوا یا آب به سرعت و به راحتی تجزیه می شود ، بنابراین از مواد شیمیایی حاوی کلر ایمن تر به حساب می آید.

تمیز سازی ماشین لباسشویی و ظرف شویی: طبق مطالعه ای که در سال 2016 انجام پذیرفت 83 درصد از ماشینهای ظرفشویی خانگی که مورد بررسی قرار گرفت حاوی قارچ و 47 درصد از آن ها حاوی مخمر سیاه E. dermatitidis بودند که می توانند برای انسان مضر باشند. در نتیجه شما می توانید به منظور از بین بردن این باکتری ها در ماشین های ظرفشویی و یا لباسشویی از مخلوط این ماده و جوش شیرین استفاده کنید.

برای تمیز سازی سینک ظرفشویی نیز می توانید در ابتدا سینک را مرطوب و با جوش شیرین و اسفنج تمیز کنید. در نهایت آب اکسیژنه 3 درصد را به سینک اسپری کنید.

تمیز سازی پیشخوان های قصابی: طبق مطالعاتی که دانشگاه اوهایو انجام داده است این ترکیب می تواند در از بین بردن باکتری های سالمونلا و ای کولای موجود بر سطوح بسیار موثر باشد. در نتیجه در تمیز سازی سطوح به خصوص تخته های گوشت معمولا از این ماده با غلظت 3 درصد و برای مدت 10 دقیقه استفاده می کنند.

تمیز نمودن سرویس های بهداشتی: برای تمیز سازی سطوحی مانند توالت لازم است تا ½ از این ماده با غلظت 3 درصد را به مدت 20 دقیقه روی سطوح بریزید و سپس آب کشی کنید.با این کار نه تنها میکروارگانیسم های موجود از بین خواهند رفت بلکه سطح مورد نظر تمیز تر و براق تر به نظر خواهد رسید

تازه نگه داشتن میوه ها و سبزیجات:

محصولات غذایی مانند هویج، سیب زمینی و سایر سبزیجات را پیش از استفاده برای از بین رفتن باکتری های موجود می توانید به مدت 30 دقیقه در محلول حاوی هیدروژن پراکسید رقیق قرار دهید. علاوه بر این از آنجایی که باکتری ها رنگ محصولات غذایی را به قهوه ای تغییر می دهند، از بین بردن آن ها می تواند سبب تازه و زنده تر نگه داشتن مواد غذایی شود.

Msds و خطرات

محصول فوق از طریق سه مکانیسم اصلی باعث مسمومیت می شود: آسیب به پوست و خوردگی ، تشکیل گاز اکسیژن و پراکسیداسیون لیپیدها.

این ماده می تواند موجب آسیب جدی به چشم ها شود.

در صورت بلعیده شدن خطرناک است.

ممکن است موجب تحریک دستگاه تنفسی گردد.

موجب تحریک پوست می شود.

به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی ای که دارد ممکن است سبب ایجاد آتش و یا تشدید آن شود.

استفاده از این محصول باید در محیط های دارای تهویه ی مناسب انجام پذیرد و از هر گونه مواد قابل اشتعال و یا گرما دور نگاه داشته شود.

در صورت آلوده شدن به این ماده نکات زیر را انجام دهید:

چشم ها:

15 دقیقه چشم ها را با مقدار زیادی آب شست و شو دهید و فورا به پزشک مراجعه نمایید

(اگر از لنز های چشمی استفاده می کنید حتما آن ها را بلافاصله خارج نمایید).

این ماده در تماس با چشم می تواند موجب آسیب های جدی به قرنیه شود.

پوست:

لباس های آلوده را خارج نمایید و بلافاصله پوست را به مدت 15 الی 20 دقیقه شست و شو دهید.

به دلیل خاصیت اکسید کنندگی قوی این ماده در صورت تماس با پوست می تواند آسیب های جدی و خوردگی آن را به دنبال داشته باشد.

استنشاق:

فرد را به هوای تازه منتقل نمایید و در صورتی که تنفس او قطع گردیده به او تنفس مصنوعی دهید.

استنشاق این ماده ادم ریه را برای فرد به دنبال خواهد داشت.

بلعیدن:

هرگز فرد را وادار به استفراغ نکنید. در صورتی که فرد هوشیار بود به او دو لیوان آب دهید و فورا با پزشک تماس بگیرید.

بلعیدن این ماده می تواند موجب خوردگی اندام ها و آسیب های جدی به معده شود.

ذخیره سازی:

هیدروژن پر اکسید در ظروف قهوه ای در بسته نگهداری می شود تا در مجاورت نور قرار نگیرد. زیرا نور می تواند این ماده را به آب و اکسیژن تجزیه نماید. پایدار نبودن این ماده موجب گردیده است تا این ترکیب را در ظروف در بسته و تیره نگهداری نمایند. همچنین پیشنهاد می شود در آزمایشگاه در هنگام محلول سازی از محلول ساخته شده در روز های پیشین استفاده نگردد و محلول تازه ساخته شود

در صورتی که مایل به ساخت محلول به صورت روزانه نیستید توصیه می شود که آن را در یخچال نگهداری نمایید

منابع

n.d.). Retrieved February 3, 2019, from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound….#section=Top)

 Uses, Side Effects, Interactions, Pictures, Warnings & Dosing. (n.d.). Retrieved February 3, 2019, from https://www.webmd.com/drugs/2/drug-76035…/details