Свойства перекиси: Страница не найдена — Портал Продуктов Группы РСС

Содержание

Страница не найдена — Портал Продуктов Группы РСС

Сообщите нам свой адрес электронной почты, чтобы подписаться на рассылку новостного бюллетеня. Предоставление адреса электронной почты является добровольным, но, если Вы этого не сделаете, мы не сможем отправить Вам информационный бюллетень. Администратором Ваших персональных данных является Акционерное Общество PCC Rokita, находящееся в Бжег-Дольном (ул. Сенкевича 4, 56-120 Бжег-Дольный, Польша ). Вы можете связаться с нашим инспектором по защите личных данных по электронной почте: .

Мы обрабатываем Ваши данные для того, чтобы отправить Вам информационный бюллетень — основанием для обработки является реализация нашей законодательно обоснованной заинтересованности или законодательно обоснованная заинтересованность третьей стороны – непосредственный маркетинг наших продуктов / продуктов группы PCC .

Как правило, Ваши данные мы будем обрабатывать до окончания нашего с Вами общения или же до момента, пока Вы не выразите свои возражения, либо если правовые нормы будут обязывать нас продолжать обработку этих данных, либо мы будем сохранять их дольше в случае потенциальных претензий, до истечения срока их хранения, регулируемого законом, в частности Гражданским кодексом.

В любое время Вы имеете право:

  • выразить возражение против обработки Ваших данных;
  • иметь доступ к Вашим данным и востребовать их копии;
  • запросить исправление, ограничение обработки или удаление Ваших данных;
  • передать Ваши персональные данные, например другому администратору, за исключением тех случаев, если их обработка регулируется законом и находится в интересах администратора;
  • подать жалобу Президенту Управления по защите личных данных.

Получателями Ваших данных могут быть компании, которые поддерживают нас в общении с Вами и помогают нам в ведении веб-сайта, внешние консалтинговые компании (такие как юридические, маркетинговые и бухгалтерские) или внешние специалисты в области IT, включая компанию Группы PCC .

Больше о том, как мы обрабатываем Ваши данные Вы можете узнать из нашего Полиса конфиденциальности.

Перекись водорода внезапно возникла в микрокаплях воды

Разбрызгивание микрокапель воды на индикатороную полоску для перекиси водорода

Jae Kyoo Lee and Hyun Soo Han

Ученые обнаружили, что перекись водорода H2O2 может самопроизвольно образовываться на поверхности небольших водяных капель, что противоречит распространенному мнению о стабильности и химической инертности воды. Открытие может стать основой новых способов химического синтеза, методов очистки и обработки еды, пишут авторы в статье, опубликованной в 

Proceedings of the National Academy of Sciences.

Вода встречается повсеместно на поверхности Земли, в верхних слоях коры и атмосфере. Несмотря на основополагающую роль этого соединения для любых известных форм жизни, многие физические и химические свойства воды пока остаются без полноценного теоретического объяснения. Например, некоторые особенности льда привели к появлению теории, что вода — смесь двух разных жидкостей. Однако более тщательные дальнейшие эксперименты не подтвердили этой идеи, так как ученым не удалось обнаружить предсказываемые фазовые переходы.

Химическая стабильность воды считается хорошо установленным фактом. Однако часть молекул воды постоянно диссоциирует на ионы, то есть одна молекула теряет протон, а другая присоединяет его, в результате чего получаются соединения ОН

— и Н3О+, соответственно. При нормальных условиях также существует еще одна близкая к воде связанная форма водорода и кислорода — перекись водорода H2O2, которая встречается намного реже из-за нестабильности.

Химики из США и Южной Кореи под руководством Ричарда Заре (Richard Zare) из Стэнфордского университета описали результаты экспериментов, которые противоречат мнению о химической устойчивости воды. Ученые выяснили, что в небольших каплях воды без каких-либо внешних воздействий образуется перекись водорода. Более того, концентрация перекиси возрастала с уменьшением капель и снижалась при добавлении чистого кислорода.

Исследователи изначально пытались улучшить методы синтеза золотых наночастиц в микрокаплях воды, но обратили внимание на аномальные результаты, которые говорили о новых свойствах воды в таком виде. Они стали проводить опыты с различными комбинациями параметров. Самым простым вариантом было распыление микрокапель размером от 1 до 20 микрон на индикаторную полоску, чей цвет меняется в присутствии перекиси.

Оказалось, что даже чистая вода в случае распыления на малые капли окрашивает полоску. Авторы подтвердили происходящий в каплях синтез альтернативными методами, в том числе расщеплением (4-карбоксифенил)борной кислоты на борную кислоту и гидроксибензойную кислоту, а также превращением фенилборной кислоты в фенолы.

Также ученые проводили эксперименты, в которых для распыления использовались различные газы: сухой воздух, молекулярный азот и молекулярный кислород. Воздух и азот приводили к примерно одинаковому образованию перекиси в концентрации около 30 микромоль на литр (примерно одна миллионная), в то время как распыление с помощью кислорода уменьшило концентрацию.

Авторы делают вывод, что дополнительный кислород появлялся именно из воды, а не растворялся из окружающего газа. Насыщение воды растворенным кислородом путем предварительного пробулькивания газа в течение разного времени также привело к уменьшению концентрации перекиси. Следовательно, растворенный кислород также ни при чем.

Химики предлагают несколько гипотез, объясняющих появление перекиси: трибоэлектрический эффект, асимметричное разделение зарядов, контактная электризация и окисление воды вследствие поверхностного электрического потенциала на границе с воздухом. Авторы называют последний вариант, в рамках которого перекись образуется из двух гидроксилов, наиболее вероятным.

Полученные в данной работе результаты могут пригодиться как для фундаментальных исследований, так и в прикладных областях. В частности, подобный процесс может быть ответственен за образования перекиси в дождевых каплях. Если в дневное время за образование перекиси в каплях, скорее всего, отвечают фотохимические реакции с участием озона, то наблюдаемая в ночных дождях перекись может образовываться именно благодаря малой величине некоторых капель.

С точки зрения технологий открытие может лечь в основу новых методов получения перекиси, которая является важным коммерческим и промышленным реактивом. В основном нашли применение окислительные свойства перекиси, которая распадается с выделением атомарного кислорода. Перекись используется как отбеливатель, ракетное топливо (как в качестве окислителя, так и в однокомпонентном виде), катализатор и в синтезе многих химических соединений, в том числе лекарств.

Высокая реактивность перекиси позволяет делать с ее помощью в том числе взрывоопасные смеси, о которых мы недавно выпустили тест. О некоторых вариантах использования перекиси мы говорили с британским химиком Грэмом Хатчингсом в интервью.

Тимур Кешелава

Свойства перекиси водорода | Дистанционные уроки

15-Апр-2014 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

Это вещество продается во всех аптеках, т.е. его может приобрести любой человек.  Химик Л. Ж. Тенар считается первооткрывателем «окисленной воды»

 

Давайте подробно разберем

 

 

 

Строение молекулы

 

 

  • валентность O = 2
  • степень окисления O = -1
  • молекула полярна

 

Физические свойства перекиси водорода

 

жидкое бесцветное вещество без запаха; с «металлическим» привкусом

очень хорошо растворимо в воде, точнее, перекись может смешиваться с h3O в любых соотношениях;

хорошо растворяется в полярных (органических) растворителях).

 

Химические свойства перекиси водорода

 

  • Часто можно наблюдать, как капелька перекиси водорода «пузырит» — вещество очень легко разлагается на свету — образуется вода и выделяется кислород:

 

2H2O2 = 2H2O + O2

 

Поэтому перекись нельзя держать открытой на воздухе — со временем в склянке останется только вода.

 

пероксид водорода проявляет свойства очень слабой кислоты (слабее угольной):

 

 

с.о. -1 делает возможным и окислительные — восстановление до O(-2), и восстановительные  — окисление до O2, свойства:

 

Окислительные свойства перекиси водорода

Восстановительные свойства перекиси водорода

В кислой среде H2O2 восстанавливается до H2O:

H2O2 +2H(+) +2e(-) = 2H2O

KNO2 + H2O2 = KNO3 + H2O

В щелочной или нейтральной — до OH-:

H2O2 +2e(-)= 2OH(-)

2KI + H2O2 = I2 + 2KOH

Если реакция идет с сильными окислителями, то образуется кислород:

H2O2-2e(-) = O2 + 2H(+)

H2O2 + Ag2O -> 2Ag + O2 + H2O

Если реакция идет с сильными окислителями, то образуется кислород:

H2O2 -2e(-)-> O2 + 2H(+)

H2O2 +2OH(-) -2e(-) ->O2 + 2H2O

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O

3H2O2 + 2KMnO4 = 2MnO2 + 2KOH + 3O2 + 2H2O

 

 

 

Биологические свойства перекиси водорода

 

 — безвредное для организма противомикробное средство,  дезинфицирующее средство

 

Методы получения:

 

  • лабораторный:

 

 

  • промышленный:

 

 

Благодаря своим сильным окислительным свойствам пероксид водорода нашёл широкое применение в быту и в промышленности, где используется, например, как отбеливатель, в аналитической химии, в медицине — как антисептик, в производстве дезинфицирующих и отбеливающих средств.

Перекись водорода применяется также для обесцвечивания волос (пергидроль) и отбеливания зубов, однако эффект в обоих случаях основан на окислении, а следовательно, разрушении тканей, и потому такое применение (особенно в отношении зубов) не рекомендуется специалистами.

 

Еще на эту тему:

Обсуждение: «Свойства перекиси водорода»

(Правила комментирования)

Перекись водорода для кожи лица

В состав перекиси входят два основных действующий вещества – кислород и водород. Таблетированный препарат хорошо растворяется в воде, эфире и спирте, поэтому перекись водорода для лица можно использовать в масках собственного приготовления. При контакте с дермой вещество, распадается на воду и кислород, вызывая окислительную реакцию. А она в свою очередь оздоравливает и осветляет кожу. Благодаря именно этому свойству перекись водорода используют в косметологии.

Многие замечали, наверное, что при попадании средства на здоровый кожный покров, он начинает белеть – это ожог. Восстанавливается поврежденный эпидермис очень долго, поэтому использовать его нужно осторожно.

Полезные свойства


Косметологи советуют применять перекись водорода для лица, как эффективный антисептик и действенное средство для:

  • выравнивания тона лица;
  • освежения и омоложения;
  • подпитки кожного покрова кислородом;
  • очищения от ороговевших клеток.
 Разрешается использовать только 3% раствор. Готовя маски в домашних условиях следует четко придерживаться дозировки и технологии приготовления, чтобы не обжечь кожу.

Можно ли перекисью протирать лицо с целью удаления морщин? Использовать его в качестве лосьона нельзя, не рекомендуется использовать средство также при явных повреждениях кожи лица, возле глаз и губ. На этих участках кожа чрезвычайно нежная поэтому риск ожогов на них велик.

  1. Хорошим омолаживающим средством считают маску из касторового масла (несколько капель), пероксида (3 капли) и сырого картофеля (пару столовых ложек). Состав тщательно размешивается, наносится на кожу лица. Маску носят на 30 минут, после чего смывают теплой водой, лицо высушивают и смазывают увлажняющим кремом.
  2. Эффективна в борьбе с морщинами и пероксидная маска с желтком куриного яйца. Для ее приготовления потребуется: 1 яичный желток, меда (половина чайной ложки) и 8 капель водорода перекиси. Смесь перемешать, нанести налицо. Выдержать минут 10, смыть проточной прохладной водой.
  3. В копилку действующих масок от морщин можно добавить медовую маску с перекисью и соком алое. Она хорошо тонизирует кожу, питает полезными веществами. Готовится следующим образом: мед и сок алое (по 1 столовой ложке) смешивается с перекисью и медицинским йодом (по 2 капли каждого средства).
  4. Для увядающей кожи, потерявшей оттенок, можно приготовить маску на дрожжах. Она слегка осветлит ее тон, подпитает полезными веществами, уменьшит морщины, сделает ее более упругой. Дрожжи (столовая ложка) смешиваются с лимонным соком (чайная ложка) к смеси добавляется 3 капли пероксида, еще раз тщательно перемешивается. Полученная смесь наносится на лицо, носится 10 минут, остатки смывают теплой водой.

Не следует сильно увлекаться масками на основе перекиси водорода. Чрезмерное и продолжительное применение способно вызвать ожог и шелушение.

Перекись от черных точек – рецепты масок

Проблемная кожа любой женщине предоставляет дополнительные хлопоты по уходу и определенный дискомфорт. Исправить проблему черных точек, угрей и прыщей на лице поможет маска для лица с перекисью водорода с:

  1. Бодягой. По мнению косметологов, такой пилинг ничуть не уступает дорогостоящей чистке лица в салонах красоты. Он очищает дерму, избавляет лицо от черных точек, пигментных пятен и морщин. Делает кожу матовой, улучшает и выравнивает цвет. Бодяга широко используется для очистки лица, в том числе и с перекисью водорода. Состав эффективно удаляет черные точки и угри, предотвращая новые высыпания. Перед процедурой лицо хорошо очистить и распарить. Смешать до образования пены бодягу (5 гр) с несколькими каплями перекиси. Состав наносят на лицо, ходят с ним 15 минут, остатки смывают водой комнатной температуры. После процедуры возможны жженные, покалывание и покраснение– это нормальная реакция, спустя несколько часов эти симптомы пройдут. Терапевтический курс – 5-7 сеансов.
  2. Тем, кто не знает, как отбелить лицо, избавить его от морщин, черных точек, снять мешки под глазами, но хочет достичь этого эффекта, рекомендуется попробовать творожную маску с пероксидом и петрушкой. Для ее приготовления понадобятся: творог (столовая ложка), перекись водорода (3-6 капель), пучок петрушки. Последний ингредиент тщательно измельчается (можно даже истолочь, чтобы зелень пустила сок). Компоненты смешать, нанести на кожу лица, выдержать минут 15, затем умыться теплой водой.
  3. Голубой глиной. Побороть даже сильную угревую сыпь и черные точки сможет маска на основе пероксида, соды и голубой глины. Смешать по чайной ложке глину и соду, добавить 2-3 капли перекиси, еще раз перемешать и нанести на кожу лица. Выдержать минут 15, смыть под проточной водой. Вытирать лицо не нужно, пусть высохнет природным способом, затем смазывается кремом.

Прыщи на лице лечить перекисью следует лишь в тех случаях, если высыпания появились не из-за патологических нарушений в организме, а как следствие воздействия внешних факторов – атмосферных или ультрафиолета. Желательно перед началом терапии получить консультацию и рекомендации дерматолога.

Отбеливание лица перекисью – рецепты масок

Перекись водорода для лица в составе масок имеет широки спектр действия. Она не только лечит дерму, но и осветляет ее, уменьшает проявление пигментных пятен.

  1. Голубая глина (кембрийская) в комплексе с пероксидом и петрушкой делает кожу более упругой, быстро и хорошо очищает поры, избавляет от угревой сыпи, питает дерму. Подходит для любого типа, включая чувствительную и сухую. Для приготовления маски понадобится: две столовых ложки голубой глины, несколько капель пероксида и 100 граммов петрушки. Зелень мелко порезать, залить 200 гр кипятка и дать постоять 15 минут. После остывания, получившимся средством заливается голубая глина. Смесь хорошо перемешивается, наносится на кожу на 25 минут. После выдержанного времени умыться теплой водой.
  2. Овсяная маска с молоком и перекисью тоже хорошо отбеливает кожу. Готовят несладкую овсянку на молоке, остуживают, добавляют несколько капель водорода перекиси (5 капель будет достаточно). Состав наносят на дерму, носят 30 минут и смывают.
  3. Отбеливание кожи лица у большинства женщин считается одной из ключевых задач. Помочь в этом вопросе может не только голубая, но и белая глина с окисью цинка. Маска, приготовленная с этими ингредиентами, с добавлением пероксида и масла из чайного дерева отлично стимулирует, питает и тонизирует кожу. Для нее потребуется: 40 гр белой глины, 10 гр оксида цинка, 6-8 капель перекиси и несколько капель чайного масла. Все хорошо перемешать, нанести на лицо, выдержать 10 минут и смыть. Процедуру выполнять не чаще одного раза в неделю.
  4. Осветлить усики можно следующим образом. На проблемный участок нанести, совсем немножко (грамм 17) крема или пены для бритья, 5 капель аммиака и 5 капель перекиси. Выдержать минут 15, смыть (желательно отваром из ромашки). Если процедуру выполнять через каждых 3-5 дней, волосики обесцветятся и отломятся.

Косметологи утверждают, что состояние проблемной кожи улучшается после первого применения масок с пероксидом. А при регулярном использовании эффект сравним с дорогостоящими процедурами в салонах красоты.

Побочные эффекты

Из наиболее частых побочных эффектов в косметике лица, с использованием рассматриваемого средства, медики выделяют:

  • аллергию;
  • отечность;
  •  шелушение и зуд.
Применение пероксидных масок должно быть осторожным и правильным. Препарат провоцирует сильные ожоги, которые очень долго и тяжело восстанавливаются. Дерматологи советуют перед использованием любой маски на основе пероксида, сделать тест на аллергическую реакцию, а лучше посоветоваться с косметологом лично. Он поможет подобрать щадящий состав с учетом особенностей кожного покрова.

Можно ли использовать перекись водорода для хранения линз? — интернет

Правильное хранение линз является важным условием их длительного использования. Иначе линзы портятся, плохо выполняют свои функции и доставляют неудобства при ношении. При этом неважно, какого производителя ваши линзы и к какой линейке продукции они относятся, будь то Acuvue Oasys 1-Day for Astigmatism или любые другие.

Тем временем иногда случаются обстоятельства, когда специальный раствор недоступен, и необходимо найти альтернативную замену жидкости для хранения. Существует несколько вариантов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В данной статье будет рассмотрено, стоит ли использовать для этих целей пероксид водорода.


Свойства перекиси

Современные офтальмологи признают, что самой лучшей средой для хранения средств коррекции являются растворы, содержащие перекись водорода. Концентрация этого вещества в данных жидкостях доходит до 3 %. Что же оно дает? Перекись за счет своих мощных окислительных свойств обеззараживает поверхность линз и убивает всех находящихся на них микроорганизмов. Способность окислять появляется при распаде пероксида на его составляющие – воду и ион кислорода, который как раз и придает дезинфицирующие свойства составу.

При этом растворы, содержащие пероксид, не представляют никакой опасности для здоровья человека. Кроме того, они не нуждаются в консервантах, предназначенных в первую очередь для сдерживания роста бактерий, вирусов и микроскопических грибков. Консерванты плохи тем, что могут вызывать аллергические реакции у чувствительных людей. Поэтому аллергикам как нельзя кстати подойдут жидкости на основе перекиси.


А можно ли использовать чистый пероксид водорода?

Отвечая на этот вопрос, можно сказать, что как временное средство для защиты ваших линз перекись подойдет. Однако следует учесть несколько моментов. Во-первых, перед применением важно убедиться, что концентрация пероксида водорода составляет не более 3 %. Второе, на что надо обратить внимание, – это на последующее использование вашего средства коррекции зрения. Перед применением необходимо хорошо сполоснуть линзы для удаления остатков окисляющего раствора. В противном случае есть риск получить химический ожог роговицы глаза.

Жидкая отбеливающая добавка на основе перекиси водорода с антимикробными свойствами «Зебра ОКСИ», 20 кг

Применение:

· Добавка для отбеливания на основе перекиси водорода предназначена для профессионального использования.

· Используемая в комбинации со стиральными средствами или со стиральным порошком добавка предназначается для отбеливания и гигиенической обработки рабочей одежды, белья гостиниц, предприятий пищевой промышленности, медицинских учреждений.

· Зебра ОКСИ предназначается для использования при химической обработке и термохимической дезинфекции тканей

· Добавку можно использовать для отбеливания и гигиенической обработки всех типов тканей (кроме шерсти и нейлона)

· Подходит для цветных и белых тканей.

· Подходит для льняных и хлопчатобумажных тканей, тканей из хлопка с полиэстером, и др.

· Можно использовать во всех промышленных стиральных машинах.

· Можно дозировать с помощью автоматических систем дозировки или вручную.

· Подходит для применения в воде любой жесткости.

Свойства:

· Хорошие отбеливающие и гигиенические свойства с 50°C.

· Не разрушает структуру ткани.

· Хорошо удаляет пятна.

· Соединение стабилизаторов обеспечивает продолжительность и эффективность хранения продукта.

· Зебра ОКСИ эффективен против бактерий, грибов и вирусов. Установлено, что в зависимости от температуры, 0.2-25% раствор стиральных продуктов при температуре 20°-60 °C за 5 минут действует на культуры микроорганизмов, на культуры грибков и парвовирусов – в течение 15 минут.

Инструкция по использованию:

Используется в комбинации со стиральными добавками или стиральным порошком

Рекомендуемая дозировка продукта на г/кг сухого белья: 2 г – 15 г на один кг сухого белья в зависимости от степени загрязнения белья.

Состав продукта: перекись водорода <30%, водный раствор, стабилизаторы, др.

Физико-химические свойства:

Плотность    1 г/мл

pH (1%)         5

Экология:

В составе нет хлора, этилового спирта.

При применении продукта в рекомендуемых поставщиком дозировках отработанный моющий раствор является безопасным для слива в канализацию.

Складирование:

Складировать и хранить в сухом и прохладном помещении.

использование перекиси водорода в медицинских целях

  О перекиси водорода, способной останавливать кровь даже при очень глубокой ране, известно очень давно. Сегодня раствор Н2О2 – обязательный атрибут аптечки автолюбителя, однако мало кто из водителей знает, что возит с собой лекарство, способное помочь при очень многих болезнях. Доктор медицинских наук, профессор, заслуженный изобретатель России Иван Павлович Неумывакин рассказывает в интервью корреспонденту еженедельника «Интерфакс ВРЕМЯ» об огромной роли этого химического соединения в организме человека.
  Впервые другими глазами на перекись водорода взглянул французский врач Нистен. Еще в 1811 году для лечения животных он вводил им внутривенно Н2О2. А совсем недавно специалисты из Института Скриппса (США) заявили об открытии, что антитела производят перекись водорода, которая, в свою очередь, убивает клетки патогенных микроорганизмов. По их мнению, это открытие дает широкие возможности разработке новых медикаментов против всевозможных заболеваний – от гриппа до рака.
  Профессор Неумывакин, работая в Институте авиационной космической медицины Министерства обороны СССР, с 1959 года, на протяжении 30 лет, отвечал за безопасность здоровья космонавтов во время космического полета. Первая его диссертация была посвящена функции дыхания в космических полетах, и именно тогда он обратил внимание на перекись водорода. Какая связь?
  Как известно, человек дышит молекулярным кислородом, причем, как объясняет ученый, в организме в результате химических реакций молекулярный кислород преобразуется в атомарный. Именно атомарный кислород является сильнейшим антиоксидантом.
  Все болезни и недомогания, считает профессор Неумывакин, происходят от неправильного питания и неполадок в желудочно-кишечном тракте. Если мы запиваем пищу водой, соками, то этой жидкостью разбавляем пищеварительные соки желудка, печени, поджелудочной железы. Их концентрации становится недостаточно для переработки продуктов, и организму дается сигнал – дополнительно выработать пищеварительные соки. Отсюда и появляются изжога, язвы, тяжесть в животе. Желудочная кислота должна полностью нейтрализовываться соками щелочной среды, однако при дисбалансе она вместе с жидкостью проходит в 12-перстную кишку, вызывая запоры, гниение полупереваренной пищи, размножение множества патогенных микробов и образование самых различных заболеваний вплоть до раковых опухолей. Для того чтобы хорошо переварить гнилостные продукты, нужен атомарный кислород. А его нам при неправильном питании и современной экологии не хватает.
  Однако в нашем организме есть и вторая линия производства атомарного кислорода. Клетки иммунной системы – лейкоциты и гистиоциды, как доказано, вырабатывают не что иное, как перекись водорода, которая, в свою очередь, разлагается на воду и так необходимый организму атомарный кислород.
  Иммунная система – это наши правоохранительные органы, говорит ученый, она занимается тем, что с помощью атомарного кислорода убивает то, что в организм «плохо попало». Но этого кислорода частенько здесь не хватает. Кроме того, чем более неуравновешен человек и чем чаще он испытывает стрессы, раздражение, тем быстрее сжигается атомарный кислород, оставляя огранизм практически незащищенным.
Как можно восполнить его нехватку? Оказывается, очень просто – с помощью перекиси водорода – источника атомарного кислорода, как для профилактики, так и для лечения (но делать это можно только под наблюдением врача).
  Как рассказывает профессор Неумывакин, доктор Фар из США уже на протяжении нескольких лет успешно лечит страшное заболевание – лейкоз – исключительно перекисью водорода, которую вводят внутривенно. А российский пациент онкологического центра с диагнозом «низкодифференцированная аденокарценома желудка 4-й степени», которому, по прогнозу, оставалось жить около месяца, с помощью лечения в нашей стране по определенной методике, включающей применение Н2О2 внутрь, через 11 месяцев начал работать, и его проблемы с желудком были сняты. И это далеко не единственный пример.
  Профессор Неумывакин считает, резервные возможности организма человека безграничны и они помогают людям избавиться от любых заболеваний. Но в современных условиях одному организму не удается справиться с болезнями. Избавиться от них, убежден ученый, можно правильными питанием и образом жизни, а также используя новое свойство перекиси водорода.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Свойства пероксида кальция для выделения пероксида водорода и кислорода: исследование кинетики

https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.05.123Получить права и содержание

Основные моменты

CaO 2 может реагировать с водой с образованием O 2 непосредственно без промежуточного соединения H 2 O 2 .

Кинетический паттерн высвобождения для H 2 O 2 был псевдонулевым порядком.

Кинетический паттерн высвобождения для O 2 был псевдопервым порядком.

Повышение температуры и снижение pH ускоряют скорость выделения как O 2 , так и H 2 O 2 .

Повышение температуры и pH снижает выход H 2 O 2 и увеличивает выход O 2 .

Реферат

Пероксид кальция (CaO 2 ), как один из твердых пероксидов, все чаще используется при реабилитации загрязненных участков из-за его способности выделять кислород (O 2 ) и пероксид водорода (H ). 2 О 2 ).Биоразложение может быть усилено наличием O 2 . Перекись водорода может быть использована для химического окисления in situ посредством модифицированного Фентона. Предыдущие исследования показывают противоречивые результаты о высвобождении O 2 и H 2 O 2 при разложении CaO 2 . Кроме того, характеристики выделения O 2 и H 2 O 2 подробно не оцениваются.

Была проведена серия серийных экспериментов для исследования свойств разложения CaO 2 и кинетики высвобождения O 2 и H 2 O 2 .O 2 и H 2 O 2 выделялись непосредственно при растворении CaO 2 , а H 2 O 2 не являлся важным промежуточным продуктом при превращении CaO 2 в O 2 . Два пути высвобождения образуют параллельную реакционную систему с конкурентными отношениями между двумя путями. Высвобождение H 2 , O 2 и O 2 следовало кинетике псевдонулевого порядка и кинетике псевдопервого порядка, соответственно.Повышение температуры и снижение pH могут ускорить скорость выделения как O 2 , так и H 2 O 2 . Однако повышение температуры могло снизить выход H 2 O 2 и увеличить выход O 2 , что было аналогично влиянию увеличения pH.

Ключевые слова

Пероксид кальция

Пероксид водорода и кислород

Пути выделения

Кинетика высвобождения

Конечная продукция

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2016 Elsevier B.V. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Опосредованное пероксидом кальция образование многофункциональных гидрогелей in situ с улучшенным поведением мезенхимальных стволовых клеток и антибактериальными свойствами

Инъекционные гидрогели могут использоваться в качестве терапевтических носителей и имплантатов для лечения различных заболеваний, а также для восстановления / регенерации тканей. В частности, система гидрогелирования, катализируемая пероксидазой хрена (HRP) и перекисью водорода (H 2 O 2 ), привлекла большое внимание благодаря простоте обращения и контролируемым свойствам геля.В этом исследовании мы вводим пероксид кальция (CaO 2 ) в качестве реагента, образующего H 2 O 2 , для постепенного предоставления источника радикалов для реакции сшивания, катализируемой HRP. Эта новая терапия может создавать жесткие гидрогели без ущерба для цитосовместимости гидрогелей благодаря использованию изначально высоких концентраций H 2 O 2 . Физико-химические свойства гидрогелей можно контролировать, варьируя концентрации HRP и CaO 2 .Кроме того, контролируемое и длительное высвобождение биоактивных молекул, включая H 2 O 2 , O 2 и Ca 2+ ионов, из гидрогелей может стимулировать клеточную активность. поведение (прикрепление, миграция и дифференциация) мезенхимальных стволовых клеток человека. Кроме того, гидрогели продемонстрировали эффективность уничтожения как грамотрицательных, так и грамположительных бактерий, в зависимости от количества высвобождаемых H 2 O 2 и Ca 2+ .Эти положительные результаты предполагают, что гидрогели, образованные HRP / CaO 2 , могут использоваться в качестве потенциальных матриц для широкого спектра биомедицинских приложений, таких как регенерация костей и лечение инфекций.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Перекись водорода: получение, свойства и структура — видео и стенограмма урока

Свойства перекиси водорода

Многие физические свойства перекиси водорода аналогичны воде.Температура плавления перекиси водорода составляет -0,4 градуса по Цельсию, а температура кипения составляет 150 градусов по Цельсию. Таким образом, температура плавления очень похожа на температуру плавления воды (которая составляет 0 градусов Цельсия), но точка кипения намного выше, чем точка кипения воды (которая составляет 100 градусов Цельсия). Хотя стоит заметить, что температура кипения перекиси водорода носит чисто теоретический характер. На самом деле нам никогда не удавалось кипятить перекись водорода, потому что, когда мы нагреваем перекись водорода, она взрывается и разлагается на воду и кислород.

Каждый кислород перекиси водорода связан с другим кислородом и с одним из атомов водорода. Эта структура находится не в плоской молекуле, а имеет витую симметрию. Угол связи между кислородом и водородом составляет 102 градуса.

Перекись водорода — сильный окислитель. Только в присутствии очень сильного окислителя, такого как оксид магния, он может действовать как восстановитель. Когда перекись водорода действует как окислитель, она отдает один из атомов кислорода, оставляя воду в качестве побочного продукта.

Получение перекиси водорода

Есть много различных способов получения перекиси водорода. Обычно его получают путем окисления гидрохинона. Окисление — это когда образуется больше углерод-кислородных связей. Гидрохинон представляет собой ароматическое соединение, полученное из бензола, которое действует как источник водорода в перекиси водорода.

Общее уравнение для получения перекиси водорода состоит в том, чтобы просто соединить водород с кислородом, и образуется перекись водорода.Гидрохиноновый метод, также называемый методом электролиза, использует гидрохинон в качестве источника водорода для производства перекиси водорода. Хорошая особенность этого метода заключается в том, что если водороды на металлическом катализаторе находятся в присутствии полученного продукта, антрахинона, их можно переработать и использовать в качестве еще одного гидрохинона для создания большего количества перекиси водорода.

На этом изображении вы можете видеть, что сначала у нас есть гидрохинон. В присутствии кислорода гидрохинон окисляется до антрахинона.Поскольку связь углерод-кислород теперь является двойной, теперь имеется больше углеродно-кислородных связей, что приводит к ее окислению. Водород, который был в кислороде, теперь соединяется с кислородом с образованием перекиси водорода. Затем мы видим, что полученный антрахинон может подвергаться воздействию водорода для преобразования гидрохинона, и реакция возвращается к началу. На изображении его нет, но этот водород находится на металлическом катализаторе.

Краткое содержание урока

Пероксид водорода используется в качестве экологически чистого противомикробного и отбеливающего агента, поскольку его побочными продуктами являются просто кислород и вода.Его структура похожа на воду, и его температура плавления также очень похожа на температуру воды (оба примерно 0 градусов Цельсия). Однако температура кипения намного выше, чем у воды, и составляет 150 градусов по Цельсию. Хотя это отличное дезинфицирующее средство для многих вещей, врачи больше не рекомендуют использовать его для лечения ран, потому что он замедляет процесс заживления.

Это неплоская молекула со скрученной симметрией, которая действует как сильный окислитель. Его готовят с использованием источника водорода и соединения его с кислородом.Наиболее распространенный метод использует окисление , то есть когда образуется больше углерод-кислородных связей, для окисления гидрохинона , ароматического соединения, полученного из бензола, которое действует как источник водорода в перекиси водорода, которая действует как водород. источник. Затем продукт можно повторно использовать в качестве нового источника водорода.

Перекись водорода — Энциклопедия Нового Света

Перекись водорода

Общие
Систематическое название Двуокись водорода
Другие названия Пероксид водорода
диоксид водорода
диоксидан
Молекулярная формула H 2 O 2
Молярная масса 34.0147 г · моль · -1 .
Внешний вид Очень бледно-голубой цвет; бесцветный в растворе.
Номер CAS [7722-84-1] [1]
Недвижимость
Плотность и фаза 1,4 г · см −3 , жидкость
Растворимость в воде Смешивается.
Температура плавления -11 ° С (262,15 К)
Температура кипения 150.2 ° С (423,35 К)
Кислотность (p K a ) 11,65
Вязкость 1,245 сП при 20 ° C
Структура
Молекулярная форма гнутый
Дипольный момент 2,26 D
Опасности
Паспорт безопасности 30% перекись водорода msds
60% перекись водорода msds
Основные опасности Окислитель, коррозионный.
NFPA 704

0

3

1

OX

Температура вспышки Невоспламеняющийся.
Заявление R / S R: R5, R8, R20, R22, R35
S: (S1), S2, S17, S26, S28,
S36, S37, S39, S45
номер RTECS MX0

0

Страница дополнительных данных
Структура и
свойства
n , ε r и т. Д.
Термодинамические
данные
Фазовое поведение
Твердое, жидкое, газовое
Спектральные данные УФ, ИК, ЯМР, МС
Родственные соединения
Анионы прочие ?
Катионы прочие перекись натрия
Родственные соединения Вода
озон
гидразин
Если не указано иное, данные приведены для
материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C, 100 кПа)
Заявление об ограничении ответственности и ссылки на Infobox

Перекись водорода (H 2 O 2 ) представляет собой очень бледно-голубую жидкость, которая в разбавленном растворе кажется бесцветной, немного более вязкой, чем вода.Это слабая кислота. Он обладает сильными окислительными свойствами и, следовательно, является мощным отбеливающим агентом, который нашел применение в качестве дезинфицирующего средства, в качестве окислителя и в ракетной технике (особенно в высоких концентрациях как высококонцентрированный пероксид (HTP) в качестве монотоплива) и в системах двухкомпонентного топлива.

История

Пероксид водорода был впервые выделен в 1818 году Луи Жаком Тенаром в результате реакции пероксида бария с азотной кислотой. В улучшенной версии этого процесса использовалась соляная кислота, а затем серная кислота для осаждения побочного продукта сульфата бария.Процесс Тенара использовался с конца девятнадцатого века до середины двадцатого века. [1] Современные методы производства рассматриваются ниже.

Производство

Перекись водорода сегодня производится почти исключительно путем автоокисления 2-этил-9,10-дигидроксиантрацена до 2-этилантрахинона и перекиси водорода с использованием кислорода из воздуха. Затем производное антрахинона экстрагируется и восстанавливается до дигидроксисоединения с использованием газообразного водорода в присутствии металлического катализатора.Общее уравнение процесса обманчиво простое:

H 2 + O 2 → H 2 O 2

Однако экономичность процесса зависит от эффективной рециркуляции хинона и экстракционных растворителей, а также катализатора гидрирования.

Ранее использовались неорганические процессы, в которых использовался электролиз водного раствора серной кислоты или кислого бисульфата аммония (NH 4 HSO 4 ) с последующим гидролизом пероксидисульфата ((SO 4 ) 2 ) 2- который сформирован.

Хранилище

Нормы различаются, но низкие концентрации, такие как 2,5%, широко доступны, и их можно купить для медицинских целей.

Перекись водорода следует хранить в контейнере, изготовленном из материала, который не вступает в реакцию и не катализирует химические вещества. Доступны многочисленные материалы и процессы, совместимы некоторые нержавеющие стали, многие пластмассы, стекло и некоторые алюминиевые сплавы. [2]

Поскольку пероксид является сильным окислителем, его следует хранить вдали от источников топлива и источников каталитического загрязнения (см. Раздел о разложении).Помимо очевидной опасности возгорания, пары пероксида могут реагировать с углеводородами и спиртами с образованием контактных взрывчатых веществ. Поскольку кислород образуется при естественном разложении перекиси, возникающее в результате повышение давления может привести к разрушению емкости (например, стеклянной).

Перекись следует хранить в прохладном месте, так как пары перекиси могут взорваться при температуре выше 70 ° C.

Смертельные случаи произошли при хранении в недостаточно промаркированных контейнерах из-за его очевидного сходства с водой.

Физические свойства

В то время как антиконформер минимизирует стерическое отталкивание, угол кручения 90 ° оптимизирует смешивание между заполненной орбиталью p-типа кислорода (одна из неподеленных пар) и НСМО вицинальной связи O-H. [3] Отражая компромисс между двумя взаимодействиями, газообразный и жидкий перекись водорода принимает антиклинальную «скошенную» форму. Эта вращательная конформация является компромиссом между конформером против , который минимизирует стерическое отталкивание, и между неподеленными парами на атомах кислорода. Несмотря на то, что связь O-O является одинарной связью, молекула имеет чрезвычайно высокий барьер для полного вращения 29,45 кДж / моль (по сравнению с 12,5 кДж / моль для барьера вращения этана).Повышенный барьер также объясняется отталкиванием неподеленной пары. На валентные углы влияет водородная связь, которая имеет отношение к структурной разнице между газообразной и кристаллической формами; действительно, широкий диапазон значений наблюдается в кристаллах, содержащих молекулярный H 2 O 2 .

Химические свойства

H 2 O 2 — один из самых мощных известных окислителей, более сильный, чем хлор, диоксид хлора и перманганат калия.А посредством катализа H 2 O 2 может быть преобразован в гидроксильные радикалы (.OH) с реакционной способностью, уступающей только фтору.

Окислитель Потенциал окисления, В
фтор 3,0
гидроксильный радикал 2,8
Озон 2,1
Перекись водорода 1,8
перманганат калия 1.7
Диоксид хлора 1,5
Хлор 1,4

Перекись водорода может самопроизвольно разлагаться на воду и кислород. Обычно он действует как окислитель, но во многих реакциях он действует как восстановитель, выделяя кислород в качестве побочного продукта.

Он также легко образует как неорганические, так и органические пероксиды.

Разложение

Перекись водорода всегда экзотермически разлагается (диспропорционирует) на воду и газообразный кислород самопроизвольно:

2 H 2 O 2 → 2 H 2 O + O 2

Этот процесс очень благоприятен; он имеет Δ H o , равный -98.2 кДж · моль -1 и Δ G o -119,2 кДж · моль -1 и ΔS 70,5 Дж · моль -1 · K -1 . Скорость разложения зависит от температуры и концентрации перекиси, а также от pH и наличия примесей и стабилизаторов. Перекись водорода несовместима со многими веществами, катализирующими ее разложение, включая большинство переходных металлов и их соединений. Обычные катализаторы включают диоксид марганца и серебро.Эту же реакцию катализирует фермент каталаза, обнаруженный в печени, основная функция которого в организме — удаление токсичных побочных продуктов метаболизма и уменьшение окислительного стресса. В щелочи разложение происходит быстрее, поэтому в качестве стабилизатора часто добавляют кислоту.

Выделение кислорода и энергии при разложении имеет опасные побочные эффекты. Попадание перекиси в высокой концентрации на легковоспламеняющееся вещество может вызвать немедленный пожар, который разжигается кислородом, выделяемым при разложении перекиси водорода.

В присутствии определенных катализаторов, таких как Fe 2+ или Ti 3+ , разложение может идти по другому пути с образованием свободных радикалов, таких как HO · (гидроксил) и HOO ·. Комбинация H 2 O 2 и Fe 2+ известна как реагент Фентона.

Обычная концентрация перекиси водорода — «20 объемов», что означает, что при разложении 1 объема перекиси водорода образуется 20 объемов кислорода. Это эквивалентно примерно 6% или 1.7М.

Перекись водорода, которую вы покупаете в аптеке, представляет собой трехпроцентный раствор. В таких небольших количествах он менее стабилен, быстрее разлагается, но он стабилизирован ацетанилидом, веществом, которое в значительных количествах обладает токсическими побочными эффектами.

Окислительно-восстановительные реакции

В водном растворе перекись водорода может окислять или восстанавливать различные неорганические ионы. Когда он действует как восстановитель, также образуется газообразный кислород. В кислотном растворе Fe 2+ окисляется до Fe 3+ ,

[[2 Fe 2+ ]] (водн.) + H 2 O 2 + 2 H + (водн.) → 2 [[Fe 3+ ]] (водн.) + 2H 2 O (л)

и сульфит (SO 3 2-) окисляется до сульфата (SO 4 2-).Однако перманганат калия восстанавливается до Mn 2+ кислым H 2 O 2 . Однако в щелочных условиях некоторые из этих реакций меняются; например, Mn 2+ окисляется до Mn 4+ (как MnO 2 ).

Другим примером действия перекиси водорода в качестве восстановителя является реакция с гипохлоритом натрия, это удобный метод получения кислорода в лаборатории.

NaOCl + H 2 O 2 → O 2 + NaCl + H 2 O

Перекись водорода часто используется в качестве окислителя в органической химии.Например, метилфенилсульфид окисляли до метилфенилсульфоксида с выходом 99% в метаноле за 18 часов (или 20 минут с использованием катализатора TiCl 3 ):

Ph-S-CH 3 + H 2 O 2 → Ph-S (O) -CH 3 + H 2 O

Щелочная перекись водорода используется для эпоксидирования электронов. дефицитные алкены, такие как акриловые кислоты, а также для окисления алкилборанов до спиртов, вторая стадия гидроборирования-окисления.

Образование пероксидных соединений

Перекись водорода является слабой кислотой и может образовывать гидропероксид или пероксидные соли или производные многих металлов.

Например, при добавлении к водному раствору хромовой кислоты (CrO 3 ) или кислым растворам дихроматных солей образуется нестабильный синий пероксид CrO (O 2 ) 2 . В водном растворе он быстро разлагается с образованием газообразного кислорода и солей хрома.

Он также может образовывать пероксоанионы в результате реакции с анионами; например, реакция с бурой приводит к перборату натрия, отбеливателю, используемому в моющих средствах для стирки:

Na 2 B 4 O 7 + 4 H 2 O 2 + 2 NaOH → 2 Na 2 B 2 O 4 (OH) 4 + H 2 O

H 2 O 2 превращает карбоновые кислоты (RCOOH) в пероксикислоты (RCOOOH), которые сами используются в качестве окислителей.Перекись водорода реагирует с ацетоном с образованием перекиси ацетона, а при взаимодействии с озоном образуется триоксид водорода. В результате реакции с мочевиной образуется пероксид карбамида, используемый для отбеливания зубов. Кислотно-основной аддукт с оксидом трифенилфосфина является полезным «носителем» для H 2 O 2 в некоторых реакциях.

Пероксид водорода реагирует с озоном с образованием триоксидана.

Щелочность

Перекись водорода является гораздо более слабым основанием, чем вода, но она все же может образовывать аддукты с очень сильными кислотами.Суперкислота HF / SbF 5 образует нестабильные соединения, содержащие ион [H 3 O 2 ] + .

Использует

Промышленное применение

Около 50 процентов мирового производства перекиси водорода в 1994 году использовалось для отбеливания целлюлозы и бумаги. Другие способы отбеливания становятся все более важными, поскольку перекись водорода рассматривается как экологически безвредная альтернатива отбеливателям на основе хлора.

Другие основные области промышленного применения перекиси водорода включают производство перкарбоната натрия и пербората натрия, используемых в качестве мягких отбеливателей в моющих средствах для стирки.Он используется в производстве определенных органических пероксидов (таких как пероксид дибензоила), которые, в свою очередь, используются в полимеризации и других химических процессах. Перекись водорода также используется в производстве эпоксидов, таких как оксид пропилена. Его реакции с карбоновыми кислотами дают соответствующие «пер-кислоты». Например, его реакция с уксусной кислотой дает перуксусную кислоту, а его реакция с мета -хлорбензойной кислотой дает мета-хлорпероксибензойную кислоту (mCPBA). Последний обычно реагирует с алкенами с образованием соответствующих эпоксидов.

Бытовое использование

Разбавленный H 2 O 2 (около 30 процентов) используется для обесцвечивания человеческих волос, отсюда и фразы пероксидный блондин и бутылочный блондин . Он может впитаться в кожу при контакте и вызвать локальную эмболию капилляров кожи, которая проявляется как временное отбеливание кожи. Он также отбеливает скелеты, которые будут выставлены на обозрение.

Коммерческий пероксид, купленный в аптеке в виде 2,5–3% раствора, можно использовать для удаления пятен крови с ковров и одежды.Если на пятно налить несколько столовых ложек перекиси, они начнут пузыриться в области крови. Через несколько минут лишнюю жидкость можно вытереть тканью или бумажным полотенцем, и пятно исчезнет. Однако следует проявлять осторожность, поскольку перекись водорода обесцвечивает или обесцвечивает многие ткани.

Перекись водорода, являясь окислителем, используется в светящихся палочках. Он реагирует с фенилоксалатным сложным эфиром с образованием нестабильного димера CO 2 , который, в свою очередь, приводит к тому, что добавленный краситель достигает возбужденного состояния, последний расслабляется, высвобождая фотоны света.

Очистка сточных вод

Перекись водорода — сильный окислитель, эффективный в борьбе с запахами сульфидов и органических соединений в системах сбора и очистки сточных вод. Обычно его применяют в системе сточных вод, где время удержания составляет менее пяти часов и не менее 30 минут до точки, в которой выделяется сероводород. Перекись водорода окисляет присутствующий сероводород и, кроме того, способствует биоокислению органических запахов.Перекись водорода разлагается на кислород и воду, добавляя растворенный кислород в систему, тем самым снижая биологическую потребность в кислороде (БПК).

Обработка растений

Некоторые садоводы и специалисты по гидропонике признали ценность перекиси водорода в своих поливочных растворах. Они утверждают, что его спонтанное разложение высвобождает кислород, который может способствовать развитию корней растения, а также помогает лечить корневую гниль, которая является гибелью корней клеток из-за недостатка кислорода.

Использование в аквакультуре

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) классифицирует перекись водорода как препарат с низким уровнем нормативного приоритета (LRP) для использования в борьбе с ростом грибков на рыбе и икре. [4] Кроме того, недавние лабораторные испытания, проведенные рыбоводами, показали, что обычную перекись водорода в домашних условиях можно безопасно использовать для обеспечения кислородом мелких рыб. [5] При добавлении в воду перекись водорода разлагается и выделяет кислород.

Использование в качестве топлива

H 2 O 2 может использоваться как монотопливо (не смешанное с топливом) или как окислитель в двухкомпонентной ракете. При использовании в качестве одноразового топлива используется преимущество разложения перекиси водорода с концентрацией 70–98 +% на водяной пар и кислород.Пропеллент закачивается в реакционную камеру, где катализатор (обычно серебряный или платиновый экран) вызывает разложение, а произведенный горячий (> 600 ° C) кислород / пар используется непосредственно для тяги. H 2 O 2 Монотопливо производит максимальный удельный импульс ( I sp ) 161 с (1,6 кН · с / кг), что делает его монотопливом с низкими характеристиками. По сравнению с гидразином перекись менее токсична, но также гораздо менее сильна. В знаменитом поясе Bell Rocket Belt использовалось одноразовое горючее — перекись водорода.

В качестве двухкомпонентного топлива H 2 O 2 разлагается с целью сжигания топлива в качестве окислителя. В зависимости от топлива можно достичь удельных импульсов до 350 с (3,5 кН · с / кг). Перекись, используемая в качестве окислителя, дает несколько более низкое значение I sp , чем жидкий кислород, но она плотная, способная храниться, некриогенная и ее легче использовать для привода газовых турбин для создания высокого давления. Он также может быть использован для регенеративного охлаждения ракетных двигателей. Перекись очень успешно использовалась в качестве окислителя для немецких ракет в начале Второй мировой войны, а также для недорогих британских пусковых установок Black Knight и Black Arrow.

В 1940-х и 1950-х годах турбина Уолтера использовала перекись водорода для использования на подводных лодках, когда они находились под водой; Было обнаружено, что она слишком шумная и требовательна к техническому обслуживанию по сравнению с традиционной дизель-электрической системой. Некоторые торпеды использовали перекись водорода в качестве окислителя или топлива, но это использование было прекращено большинством военно-морских сил по соображениям безопасности. Утечки перекиси водорода были обвинены в затоплении HMS Sidon и российской подводной лодки Kursk . Например, во время торпедных испытаний ВМС Японии было обнаружено, что концентрация H 2 O 2 в прямоугольных изгибах трубопроводов ПВТ часто может приводить к взрывам на подводных лодках и торпедах.Однако перекись водорода все еще используется на «Союзе» для привода газовых турбин и турбонасосов. SAAB Underwater Systems производит Torpedo 2000. Эта торпеда используется шведским флотом. Торпеда приводится в движение поршневым двигателем, приводимым в движение ПВТ в качестве окислителя и керосином в качестве топлива в двухкомпонентной системе. [6]

В то время как его применение в качестве монотоплива для больших двигателей уменьшилось, небольшие двигатели для управления ориентацией, работающие на перекиси водорода, все еще используются на некоторых спутниках.Такие двигатели также обеспечивают преимущества для космических аппаратов, облегчая их дросселирование и приводя к более безопасной загрузке и обращению с топливом перед запуском (по сравнению с монотопливом на основе гидразина). Однако гидразин является более популярным монотопливом в космических аппаратах из-за его более высокого удельного импульса и более низкой скорости разложения.

Концентрация для пропеллента

Перекись водорода лучше всего работает в качестве пропеллента в чрезвычайно высоких концентрациях: примерно более 70 процентов.Хотя при любой концентрации перекиси будет образовываться или горячего газа (кислород плюс немного пара), при концентрациях выше примерно 67 процентов теплота разложения перекиси водорода становится достаточно большой, чтобы полностью испарил все жидкости при стандартной температуре. Это представляет собой поворотный момент в безопасности и использовании, поскольку разложение любой концентрации , превышающей этого количества, способно полностью преобразовать жидкость в нагретый газ (чем выше концентрация, тем горячее образующийся газ).Эта очень горячая смесь пара и кислорода затем может быть использована для создания максимальной тяги, мощности или работы, но она также делает взрывное разложение материала гораздо более опасным.

Таким образом, нормальные концентрации метательного топлива варьируются от 70 до 98 процентов, с обычными сортами топлива 70, 85, 90 и 98 процентов. Многие из этих классов и разновидностей подробно описаны в спецификации топлива США MIL-P-16005, редакция F, которая доступна в настоящее время. Доступные поставщики перекиси водорода с высокой концентрацией пропеллента обычно представляют собой одну из крупных коммерческих компаний, производящих перекись водорода других марок; включая Solvay Interox, FMC и Degussa.Другие компании, которые в недавнем прошлом производили перекись водорода для пропеллента, включают Air Liquide и DuPont. DuPont недавно продала свой бизнес по производству перекиси водорода компании Degussa.

Перекись водорода пропеллентного сорта доступна квалифицированным покупателям. Обычно это химическое вещество продается только коммерческим компаниям или государственным учреждениям, которые имеют возможность правильно обращаться с материалом и использовать его. Непрофессионалы приобрели перекись водорода с концентрацией 70 процентов или ниже (остальные 30 процентов — это вода со следами примесей и стабилизирующих материалов, таких как соли олова, фосфаты, нитраты и другие химические добавки) и сами увеличили ее концентрацию.Любители пробуют дистилляцию, но с перекисью водорода это крайне опасно; Пары пероксида могут воспламениться или взорваться в зависимости от конкретных комбинаций температуры и давления. В общем, любая кипящая масса перекиси водорода с высокой концентрацией при атмосферном давлении будет производить перекись водорода в паровой фазе, которая может взорваться. Эта опасность снижается, но не устраняется полностью с помощью вакуумной перегонки. Другими подходами к концентрированию перекиси водорода являются барботирование и фракционная кристаллизация.

Перекись водорода с высокой концентрацией легко доступна в концентрациях 70, 90 и 98 процентов в объемах один галлон, 30 галлонов и в цистернах для массовых грузов. Перекись водорода метательного качества используется в современных военных системах и в многочисленных программах оборонных и аэрокосмических исследований и разработок. Многие ракетные компании, финансируемые из частных источников, используют перекись водорода, особенно Blue Origin, и некоторые любительские группы проявили интерес к производству собственной перекиси для их использования и продажи в небольших количествах другим.

Терапевтическое применение

Перекись водорода используется как антисептическое и антибактериальное средство в течение многих лет. Хотя его использование в последние годы снизилось из-за популярности более пахнущих и более доступных безрецептурных продуктов, он по-прежнему используется многими больницами, врачами и стоматологами для стерилизации, очистки и лечения всего, от полов до процедур корневых каналов. .

Около трех процентов H 2 O 2 используется в медицине для очистки ран, удаления мертвых тканей или в качестве средства для удаления ротовой полости.Однако большинство безрецептурных растворов перекиси не подходят для приема внутрь.

Недавно практикующие врачи альтернативной медицины выступили за введение доз перекиси водорода внутривенно в чрезвычайно низких (менее одного процента) концентрациях для терапии перекисью водорода — спорного альтернативного лечения рака. Однако, по данным Американского онкологического общества, «нет научных доказательств того, что перекись водорода является безопасным, эффективным или полезным лечением рака.«Они советуют онкологическим больным« оставаться под присмотром квалифицированных врачей, которые используют проверенные методы лечения и одобренные клинические испытания перспективных новых методов лечения ». [7] Еще одним спорным альтернативным лечением является вдыхание перекиси водорода с концентрацией около 1%. . Внутреннее употребление перекиси водорода в анамнезе приводило к смертельным заболеваниям крови, и ее недавнее использование в качестве терапевтического средства связано с несколькими смертельными случаями. GRAS) в качестве противомикробного агента, окислителя и др. Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. [10] Перекись водорода также может использоваться в качестве зубной пасты при смешивании с правильным количеством пищевой соды и соли. [11] Как и перекись бензоила, перекись водорода также иногда используется для лечения угрей.

Перекись водорода также используется в ветеринарии как рвотное средство. [12]

Опасности

Перекись водорода в чистом или разбавленном виде может представлять несколько рисков:

  • При концентрациях выше 70 процентов перекись водорода может выделять пар, который может взорваться при температуре выше 70 ° C (158 ° F) при нормальном атмосферном давлении.Оставшаяся жидкость может подвергнуться так называемому взрыву расширяющегося пара в кипящей жидкости (BLEVE). Таким образом, перегонка перекиси водорода при нормальном давлении очень опасна.
  • Пары перекиси водорода могут образовывать взрывчатые вещества при чувствительном контакте с углеводородами, такими как смазки. Сообщалось об опасных реакциях от возгорания до взрыва со спиртами, кетонами, карбоновыми кислотами (особенно уксусной кислотой), аминами и фосфором. Было сказано, что «перекиси убивают химиков.»
  • При попадании пероксида водорода на одежду (или другие легковоспламеняющиеся материалы) вода будет преимущественно испаряться до тех пор, пока концентрация не достигнет достаточной силы, тогда одежда будет самовоспламеняться. Кожа обычно содержит ионы металлов, образующиеся в процессе дубления, и часто почти загорается немедленно [13]
  • Концентрированная перекись водорода (в концентрациях, превышающих 50 процентов) вызывает коррозию, и даже домашние растворы могут вызывать раздражение глаз, слизистых оболочек и кожи. [14] Проглатывание растворов перекиси водорода особенно опасно, поскольку при разложении в желудке выделяется большое количество газа (в 10 раз больше объема 3-процентного раствора), что приводит к внутреннему кровотечению. Вдыхание более 10 процентов может вызвать сильное раздражение легких.

Перекись водорода образуется естественным образом как побочный продукт метаболизма кислорода, и практически все организмы обладают ферментами, известными как пероксидазы, которые, по-видимому, каталитически безвредно разлагают перекись водорода в низких концентрациях на воду и кислород (см. Разложение выше) .

В одном инциденте несколько человек получили травмы в результате разлива перекиси водорода на борту самолета, поскольку жидкость была ошибочно принята за воду. [15]

См. Также

Банкноты

  1. ↑ Крейг У. Джонс. 1999. Применения перекиси водорода и производных. Монографии РНЦ по чистым технологиям. (Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество.)
  2. ↑ Совместимость материалов с перекисью водорода. ОзонЛаб . Проверено 7 декабря 2007 года.
  3. ↑ Эрик В. Анслин и Деннис А. Догерти. 2004. Современная физико-органическая химия. (Саусалито, Калифорния: Университетская наука), 122.
  4. ↑ Руководство по использованию лекарств, вакцин и пестицидов в аквакультуре; Таблица 2. Сеть племенных аквакультуры Среднего Запада. Проверено 7 декабря 2007 г.
  5. ↑ Кислород для гольянов. Совет спортивного рыболовства Великих озер . Проверено 7 декабря 2007 года.
  6. ↑ Ричард Скотт, Самонаводящиеся инстинкты. Проверено 7 декабря 2007 года.
  7. ↑ CA Cancer J Clin. 1993, январь-февраль; 43 (1): 47-56. «Сомнительные методы лечения рака: перекись водорода и другие методы лечения гипероксигенации». PMID 8422605
  8. ↑ CBS News: 60 минут рецепт смерти? Приводило ли альтернативное лечение к смерти пациента? CBS News (12 января 2005 г.). Проверено 7 декабря 2007 года.
  9. ↑ Перекись водорода. Snopes.com . Проверено 7 декабря 2007 года.
  10. ↑ Стивен Шеперд, M.P.H. Чистка зубов при заболеваниях десен GPO
  11. ↑ Ф.D.A.FDA.gov Проверено 1 января 2008 г.
  12. ↑ Препараты для контроля или стимуляции рвоты, Ветеринарное руководство Merck, последнее обращение 1 января 2008 г.
  13. ↑ Испытания материалов с HTP Armadilloaerospace. (видео-демонстрация.) Проверено 7 декабря 2007 г.
  14. ↑ Например, см. Паспорт безопасности материалов: 3% раствор перекиси водорода. J.T. Бейкер . Проверено 7 декабря 2007 года.
  15. ↑ Краткое описание инцидента с опасными материалами DCA-99-MZ-001, «Разлив незадекларированной партии опасных материалов в грузовом отсеке самолета.» Национальный совет по безопасности на транспорте. 28 октября 1998 года; принято 17 мая 2000 года. Проверено 7 декабря 2007 года.

Ссылки

  • Анслин, Эрик В. и Деннис А. Догерти. 2004. Современная физико-органическая химия. Саусалито, Калифорния: Университетская наука. ISBN 18319.
  • Браун-младший, Теодор Л., Х. Юджин Лемей, Брюс Эдвард Бурстен и Джулия Р. Бердж. 2002. Химия: Центральная наука, 9-е изд. Река Аппер Сэдл, штат Нью-Джерси: Prentice Hall.ISBN 0130669970.
  • Чанг, Раймонд. 2006. Химия, 9 изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill Science / Engineering / Math. ISBN 0073221031.
  • Коттон, Ф. Альберт и Джеффри Уилкинсон. 1980. Продвинутая неорганическая химия, 4-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Wiley. ISBN 0471027758.
  • Drabowicz, J., et al. 1994. В Синтезы сульфонов, сульфоксидов и циклических сульфидов, Eds. G. Capozzi et al. Чичестер, Великобритания: Джон Вили.ISBN 0471939706.
  • Гринвуд, Н. Н. и А. Эрншоу. 1998. Химия элементов, 2-е изд. Оксфорд, Великобритания; Берлингтон, Массачусетс: Баттерворт-Хайнеманн, Elsevier Science. ISBN 0750633654. Онлайн-версия доступна здесь. Проверено 11 августа 2007 г.
  • Hess, W. T. 1995. «Перекись водорода». В Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 13., 4-е изд. Нью-Йорк: Уайли, 961-995.
  • Джонс, Крейг В. 1999. Применение перекиси водорода и производных. Монографии РНЦ по чистым технологиям. Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество. ISBN 0854045368
  • March, J. 1992. Advanced Organic Chemistry, 4-е изд. Нью-Йорк: Wiley, 723.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 22 января 2018 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в энциклопедию Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Refraction — New World Encyclopedia

Соломинка, погруженная в цветной раствор, кажется сломанной из-за преломления света при переходе из раствора в воздух.

Рефракция — это изменение направления волны из-за изменения ее скорости, наблюдаемое при переходе волны из одной среды в другую. Самый распространенный пример — преломление света, которое происходит при образовании радуги в небе или радужных полос, когда белый свет проходит через стеклянную призму.Волны других типов также претерпевают рефракцию, например, когда звуковые волны переходят из одной среды в другую.

Преломление волн в среде количественно выражается с помощью так называемого показателя преломления (или показателя преломления ). Показатель преломления среды — это мера того, насколько скорость света (или других волн) уменьшается внутри среды по сравнению со скоростью света в вакууме или воздухе. Например, если образец стекла имеет показатель преломления 1.5, это означает, что скорость света, проходящего через стекло, в 1 / 1,5 = 0,67 {\ displaystyle 1 / 1,5 = 0,67} раз больше скорости света в вакууме или в воздухе.

На основе знания свойств преломления и показателя преломления был разработан ряд приложений. Например, изобретение линз и рефракционных телескопов основано на понимании рефракции. Также знание показателя преломления различных веществ используется для оценки чистоты вещества или измерения его концентрации в смеси.При проверке зрения, проводимой офтальмологами или оптометристами, свойство рефракции лежит в основе метода, известного как рефрактометрия .

Пояснение

В оптике преломление возникает, когда световые волны проходят от среды с определенным показателем преломления ко второй среде с другим показателем преломления. На границе между средами фазовая скорость волны изменяется, она меняет направление, а длина волны увеличивается или уменьшается, но ее частота остается постоянной.Например, луч света преломляется, когда входит в стекло и выходит из него. Понимание этой концепции привело к изобретению линз и преломляющего телескопа.

Преломление световых волн в воде. Темный прямоугольник представляет фактическое положение карандаша в миске с водой. Светлый прямоугольник обозначает видимое положение карандаша. Обратите внимание, что конец (X) выглядит так, как будто он находится в (Y), позиция, которая значительно ниже, чем (X).

Преломление можно увидеть, глядя в таз с водой.Воздух имеет показатель преломления около 1.0003, а вода — около 1,33. Если человек смотрит на прямой объект, например карандаш или соломинку, который кладут под наклоном, частично в воду, кажется, что объект изгибается у поверхности воды. Это происходит из-за искривления световых лучей при переходе от воды к воздуху. Как только лучи достигают глаза, глаз прослеживает их обратно в виде прямых линий (линий взгляда). Линии обзора (показаны пунктирными линиями) пересекаются в более высоком месте, чем то место, где исходят настоящие лучи.В результате карандаш будет казаться выше, а вода — более мелкой, чем есть на самом деле. Глубина, на которой вода выглядит, если смотреть сверху, известна как кажущаяся глубина ,

Схема преломления водных волн

На диаграмме справа показан пример преломления волн на воде. Рябь распространяется слева и проходит по более мелкой области, наклоненной под углом к ​​фронту волны. На мелководье волны распространяются медленнее, поэтому длина волны уменьшается, и волна изгибается на границе.Пунктирная линия представляет собой нормаль к границе. Пунктирная линия представляет исходное направление волн. Это явление объясняет, почему волны на береговой линии никогда не касаются береговой линии под углом. В каком бы направлении волны ни двигались в глубокой воде, они всегда преломляются к нормали, когда попадают в более мелкую воду рядом с пляжем.

Преломление также отвечает за образование радуги и за разделение белого света на спектр радуги, когда он проходит через стеклянную призму.Стекло имеет более высокий показатель преломления, чем воздух, и разные частоты света перемещаются с разной скоростью (дисперсия), заставляя их преломляться под разными углами, так что вы можете их видеть. Разные частоты соответствуют разным наблюдаемым цветам.

Хотя преломление допускает прекрасные явления, такие как радуга, оно также может создавать особые оптические явления, такие как миражи и Фата Моргана. Это вызвано изменением показателя преломления воздуха с температурой.

Преломление в блоке из плексигласа (акрила).

Закон Снеллиуса используется для расчета степени преломления света при переходе от одной среды к другой.

Недавно были созданы метаматериалы с отрицательным показателем преломления. С метаматериалами мы также можем получить явление полного преломления, когда волновые сопротивления двух сред совпадают. Отраженной волны нет.

Кроме того, поскольку преломление может сделать объекты ближе, чем они есть, оно отвечает за то, что вода позволяет увеличивать объекты.Во-первых, когда свет попадает в каплю воды, он замедляется. Если поверхность воды не плоская, свет будет изгибаться по новому пути. Эта круглая форма будет изгибать свет наружу, и по мере его распространения изображение, которое вы видите, становится больше.

Показатель преломления

Показатель преломления (или показатель преломления ) среды является обратным соотношением фазовой скорости (определенной ниже) волнового явления, такого как свет или звук, и фазовой скорости в эталонной среде (веществе, которое волна проходит).Он чаще всего используется в контексте света с вакуумом в качестве эталонной среды, хотя исторически были распространены другие эталонные среды (например, воздух при стандартном давлении и температуре). Обычно ему присваивается символ n, В случае света он равен

n = ϵr до н. Э. ; r {\ displaystyle n = {\ sqrt {\ epsilon _ {r} \ mu _ {r}}}},

, где ε r — относительная диэлектрическая проницаемость материала (как материал влияет на электрическую поле), а μ r — его относительная проницаемость (как материал реагирует на магнитное поле).Для большинства материалов μ r очень близко к 1 на оптических частотах, поэтому n приблизительно равно ϵr {\ displaystyle {\ sqrt {\ epsilon _ {r}}}}. n может быть меньше 1, и это имеет практические технические приложения, такие как эффективные зеркала для рентгеновских лучей на основе полного внутреннего отражения.

Фазовая скорость определяется как скорость, с которой любая часть сигнала проходит через пространство; то есть скорость, с которой изменяется фаза сигнала.Групповая скорость — это скорость распространения огибающей формы волны ; то есть скорость изменения амплитуды (максимальное движение вверх и вниз) формы волны. Это групповая скорость, скорость, с которой гребни и впадины волны движутся в пространстве, которая (почти всегда) представляет скорость, с которой информация (и энергия) может передаваться волной — например, скорость, с которой Импульс света проходит по оптическому волокну.

Скорость света

Преломление света на границе раздела двух сред с разными показателями преломления, где n 2 > n 1 .Скорость ниже во второй среде (v 2 1 ), поэтому угол преломления θ 2 меньше угла падения θ 1 ; то есть луч в среде с более высоким показателем преломления ближе к нормальному.

Скорость всего электромагнитного излучения в вакууме одинакова, примерно 3 × 10 8 метр в секунду, и обозначается c . Следовательно, если v — фазовая скорость излучения определенной частоты в конкретном материале, показатель преломления определяется как

n = cv {\ displaystyle n = {\ frac {c} {v}}}.

Это число обычно больше единицы: чем выше индекс материала, тем сильнее замедляется свет. Однако на определенных частотах (например, в рентгеновских лучах) n фактически будет меньше единицы. Это не противоречит теории относительности, согласно которой никакой информационный сигнал не может распространяться быстрее, чем c, , потому что фазовая скорость не такая же, как групповая скорость или скорость сигнала, такая же, как групповая скорость, за исключением случаев, когда волна проходит через поглощающую среду.


Иногда определяется «показатель преломления групповой скорости», обычно называемый групповым индексом :

ng = cvg {\ displaystyle n_ {g} = {\ frac {c} {v_ {g}}}}

, где v g — групповая скорость. Это значение не следует путать с n, , которое всегда определяется относительно фазовой скорости.

На микромасштабе фазовая скорость электромагнитной волны в материале замедляется, потому что электрическое поле создает возмущение в зарядах каждого атома (в первую очередь электронов), пропорциональное (соотношение ay = kx {\ displaystyle y = kx}) с величиной диэлектрическая проницаемость.Заряды, как правило, будут слегка колебаться в противофазе по отношению к движущему электрическому полю. Таким образом, заряды излучают собственную электромагнитную волну той же частоты, но с фазовой задержкой. Макроскопическая сумма всех таких вкладов в материале представляет собой волну с той же частотой, но с меньшей длиной волны, чем исходная, что приводит к замедлению фазовой скорости волны. Большая часть излучения колеблющихся зарядов материала будет изменять приходящую волну, изменяя ее скорость.Однако некоторая чистая энергия будет излучаться в других направлениях (см. Рассеяние).

Если показатели преломления двух материалов известны для данной частоты, то можно вычислить угол, на который излучение этой частоты будет преломляться при переходе от первого материала ко второму по закону Снеллиуса.

Отрицательный показатель преломления

Недавние исследования также продемонстрировали существование отрицательного показателя преломления, который может возникнуть, если ε и μ одновременно являются отрицательными.Считается, что это не происходит естественным путем, но этого можно достичь с помощью так называемых метаматериалов. Он предлагает возможность создания идеальных линз и других экзотических явлений, таких как обращение закона Снеллиуса.

Список показателей преломления

Многие материалы имеют хорошо изученные показатели преломления, но эти показатели сильно зависят от частоты света. Следовательно, любое числовое значение индекса не имеет смысла, если не указана соответствующая частота.

Есть также более слабая зависимость от температуры, давления / напряжения и т. Д., А также от точного состава материала.Однако для многих материалов и типичных условий эти отклонения находятся на уровне процентов или меньше. Поэтому особенно важно указать источник для измерения индекса, если требуется точность.

В общем, показатель преломления — это комплексное число, имеющее как действительную, так и мнимую части, где последняя указывает силу потерь на поглощение на определенной длине волны — таким образом, мнимую часть иногда называют коэффициентом ослабления k. Такие потери становятся особенно значительными — например, в металлах на коротких волнах (таких как видимый свет) — и должны быть включены в любое описание показателя преломления.

Дисперсия и абсорбция

В реальных материалах поляризация не реагирует мгновенно на приложенное поле. Это вызывает диэлектрические потери, которые могут быть выражены как комплексная диэлектрическая проницаемость, так и зависящая от частоты. Настоящие материалы также не являются идеальными изоляторами, что означает, что они имеют ненулевую проводимость при постоянном токе (DC). Принимая во внимание оба аспекта, мы можем определить комплексный показатель преломления:

n ~ = n − iκ {\ displaystyle {\ tilde {n}} = ni \ kappa}

Здесь n — показатель преломления, указывающий фазовую скорость, а κ называется коэффициентом экстинкции, который указывает величину потерь на поглощение при распространении электромагнитной волны через материал.И n , и κ зависят от частоты.

Эффект, заключающийся в том, что n изменяется в зависимости от частоты (кроме вакуума, где все частоты перемещаются с одинаковой скоростью c ), известен как дисперсия, и именно он заставляет призму разделять белый свет на составляющие его спектральные цвета. так образуются радуги под дождем или в тумане. Дисперсия также является причиной хроматической аберрации линз.

Поскольку показатель преломления материала изменяется в зависимости от частоты (и, следовательно, длины волны) света, обычно указывается соответствующая длина волны вакуума, на которой измеряется показатель преломления.Обычно это делается на различных четко определенных спектральных линиях излучения; например, n D — показатель преломления на линии Фраунгофера «D», центре желтого двойного излучения натрия на длине волны 589,29 нм.

Уравнение Селлмейера — это эмпирическая формула, которая хорошо подходит для описания дисперсии, и коэффициенты Селлмейера часто цитируются вместо показателя преломления в таблицах. Для некоторых репрезентативных показателей преломления на разных длинах волн см. Список показателей преломления.

Как показано выше, диэлектрические потери и ненулевая проводимость по постоянному току в материалах вызывают поглощение. Хорошие диэлектрические материалы, такие как стекло, имеют чрезвычайно низкую проводимость по постоянному току, а на низких частотах диэлектрические потери также незначительны, что приводит к почти отсутствию поглощения (κ ≈ 0). Однако на более высоких частотах (например, в видимом свете) диэлектрические потери могут значительно увеличить поглощение, снижая прозрачность материала для этих частот.

Реальная и мнимая части комплексного показателя преломления связаны с помощью соотношений Крамерса-Кронига.Например, можно определить полный комплексный показатель преломления материала как функцию длины волны из спектра поглощения материала.

Двулучепреломление

Кристалл кальцита лежал на бумаге с несколькими буквами, показывающими двойное лучепреломление.

Показатель преломления некоторых сред может отличаться в зависимости от поляризации и направления распространения света через среду. Это называется двулучепреломлением и описывается в области кристаллооптики.

Нелинейность

Сильное электрическое поле света высокой интенсивности (например, выходное излучение лазера) может вызывать изменение показателя преломления среды по мере прохождения через нее света, что приводит к возникновению нелинейной оптики.Если индекс изменяется квадратично с полем (линейно с интенсивностью), это называется оптическим эффектом Керра и вызывает такие явления, как самофокусировка и самомодуляция фазы. Если индекс изменяется линейно с полем (что возможно только в материалах, не обладающих инверсионной симметрией), это известно как эффект Поккельса.

Неоднородность

Линза с градиентным показателем преломления с параболическим изменением показателя преломления (n) с радиальным расстоянием (x) .Объектив фокусирует свет так же, как и обычный объектив.

Если показатель преломления среды непостоянен, но постепенно изменяется в зависимости от положения, материал известен как среда с градиентным показателем и описывается оптикой с градиентным показателем. Свет, проходящий через такую ​​среду, можно изгибать или фокусировать, и этот эффект можно использовать для создания линз, некоторых оптических волокон и других устройств. Некоторые распространенные миражи вызваны пространственно изменяющимся показателем преломления воздуха.

Приложения

Показатель преломления материала — самое важное свойство любой оптической системы, которая использует свойство преломления.Он используется для расчета фокусирующей силы линз и рассеивающей способности призм.

Поскольку показатель преломления является фундаментальным физическим свойством вещества, он часто используется для идентификации конкретного вещества, подтверждения его чистоты или измерения его концентрации. Показатель преломления используется для измерения твердых тел (стекла и драгоценных камней), жидкостей и газов. Чаще всего он используется для измерения концентрации растворенного вещества в водном растворе. Рефрактометр — это инструмент, используемый для измерения показателя преломления.Для раствора сахара показатель преломления можно использовать для определения содержания сахара.

В медицине, в частности в офтальмологии и оптометрии, метод рефрактометрии использует свойство рефракции для проведения глазных тестов. Это клинический тест, в котором фороптер используется для определения аномалии рефракции глаза и, исходя из этого, для определения лучших корректирующих линз. Представлен ряд тестовых линз с градуированной оптической силой или фокусным расстоянием, чтобы определить, какие из них обеспечивают самое резкое и ясное зрение.

Альтернативное значение: Преломление в металлургии

В металлургии термин рефракция имеет другое значение. Это свойство металлов, указывающее на их способность противостоять нагреванию. Металлы с высокой степенью преломления относятся к огнеупорным материалам . Эти металлы имеют высокие температуры плавления, обусловленные сильными межатомными силами, которые участвуют в металлических связях. Для преодоления этих сил требуется большое количество энергии.

Примеры тугоплавких металлов включают молибден, ниобий, вольфрам и тантал.Карбид гафния является наиболее тугоплавким из известных бинарных соединений с температурой плавления 3890 ° C [1] [2]

См. Также

Ссылки

  • Fishbane, Paul M., et al. 2005. Физика для ученых и инженеров, 3-е изд. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education. ISBN 0131418815.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 27 июля 2019 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в энциклопедию Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *