Właściwości wody utlenionej, Ergonomia w stomatologii


Nadtlenek wodoru (woda utleniona)

  1. Właściwości fizyczne i chemiczne.

Nadtlenek wodoru jest przezroczysta, bezbarwną ,słabo kwaśną cieczą.

Miesza się z wodą w każdym stosunku ,rozpuszcza się w wielu rozpuszczalnikach organicznych.

Temperatura wrzenia wodnych roztworów wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia i dla 100% H2O2 wynosi150o . Temperatura krzepnięcia dla stężeń do ok. 62% wagowych obniża się ze wzrostem stężenia ( do ok. -56o) a następnie wzrasta do -0,43 dla 100% H2O2.

Roztwory wodne mają silne skłonności do przechładzania. Roztwory o zawartości powyżej 45% wagowych rozszerzają się podczas krzepnięcia , natomiast powyżej 65% wagowych kurczą się .

Roztwory nadtlenku wodoru same nie są palne , lecz mogą ( przede wszystkim przy zwiększonych stężeniach ) spowodować zapłon materiałów palnych .

Nadtlenek wodoru jest silnym utleniaczem . w czasie reakcji utleniania może mieć miejsce albo przeniesienie tlenu do współreagenta (( n.p. SO2→SO3 ) lub też przekazanie elektronów ( n.p. Fe2+→ Fe3+ ) .

W stosunku do silnych środków utleniających takich , jak n.p. : nadmanganian potasu , nadtlenek wodoru może może działać jako reduktor . Powstaje przy tym tlen .

W reakcji podstawienia nadtlenek wodoru może przekazywać grupę nadtlenową związkom organicznym i nieorganicznym .

Jako słaby kwas nadtlenek wodoru tworzy z wieloma metalami sole .

Szczególne znaczenie z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy ma egzotermiczny rozkład nadtlenku wodoru pod wpływem śladowych ilości metali i ich związków o działaniu katalitycznym oraz alkaliów ( punkt 4.1 ) .

3 Zastosowanie

Nadtlenek wodoru znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłowych .

Najważniejsze z nich to :

W przemyśle chemicznym , nieorganicznym do otrzymywania nadtlenków oraz jako środek utleniający i redukujący .

W dziedzinie przemysłu chemicznego , organicznego jako inicjator polimeryzacji , do syntezy nadtlenków , w reakcjach epoksydowania i hydroksylowania .

Uwalnia od zarazków materiały na opakowania do aseptycznego napełniania i pakowania środków spożywczych .Dezynfekcja w zakladach przemysłu spożywczego oraz mleczarniach .

Do zwalczania alg i substancji śluzowych oraz usuwania bakterii redukujących siarczany .

Przykładowo dotyczy to ścieków zawierających cyjanki , formaldehyd i fenol , ścieków fotochemicznych , jak również ścieków i gazów zawierających połączenia siarkowe .

W galwanotechnice i przemyśle metalurgicznym

W przemyśle tekstylnym , celulozowym i papierniczym .

4 Niebezpieczne własności nadtlenku wodoru

4.1 Rozklad nadtlenku wodoru

Na rozkład wywierają wpływ następujące czynniki :

Objawy rozkładu to wydzielanie gazu ( tlenu ) a przy nie wystarczającym odprowadzeniu ciepła - wzrost temperatury .

W przypadku zachowania zalecanej wartości pH ( patrz punkt 4.1.3 ) i wykluczeniu obecności zanieczyszczeń działających rozkładowo , handlowy nadtlenek wodoru wykazuje bardzo dobrą stabilność nawet w wyższych temperaturach .

4.1.1 Temperatura

Podwyższenie temperatury sprzyja rozkładowi , przy czym szybkość reakcji wzrasta o współczynnik 2,2 na każde 10°C . Dla handlowego nadtlenku wodoru względna szybkość rozkładu w temperaturze pokojowej wynosi ok.2% rocznie ; w temperaturze 95-100°C wynosi ok. 2% dziennie . Stabilizatory wywierają tylko nieznaczny wpływ na szybkość rozkładu . Bez odprowadzenia ciepła rozkład ma przebieg samo przyspieszający się , dlatego należy obserwować nadtlenek wodoru podczas jego składowania .

4.1.2 Stężenie

Nadtlenek wodoru o wysokim stopniu czystości rozkłada się tylko w niewielkim stopniu , przy czym stabilność wzrasta nawet wraz ze wzrostem stężenia . Rozcieńczenie na ogół zmniejsza stabilność nawet wtedy , gdy woda rozcieńczająca jest najwyższej czystości . W praktyce jednak nadtlenek wodoru jest przez wodę dodatkowo zanieczyszczony oraz zmniejsza się dodatkowo stężenie stabilizatorów .

4.1.3 Wartość pH

Również wartość pH wywiera wpływ na stabilność nadtlenku wodoru . Zakres optymalnych wartości pH dla dobrego przechowywania wynosi od 3,5 do 4,5* . W zanieczyszczonym nadtlenku wodoru właśnie w tym zakresie pH może jednak dochodzić do specjalnych efektów rozkładu spowodowanych osadami wodorotlenków metali . Powyżej 5* rozkład szybko wzrasta , dlatego handlowe roztwory na ogół nastawia się na pH poniżej 5 , stosując do tego n.p. kwas fosforowy .

4.1.4 Zanieczyszczenia wywołujące rozkład

Najbardziej silny wpływ ujemny na przechowywalność nadtlenek wodoru wywołują niektóre rodzaje zanieczyszczeń , nawet gdy występują one w najniższych stężeniach ( rzędu ppm ) . Rozkład może być jednorodny , jeśli jest wywołany przez jony o działaniu katalitycznym . Szczególna aktywność wykazują przy tym metale ciężkie : żelazo , miedź , mangan , nikiel i chrom . Rozkład jednorodny natomiast jest wywoływany na stałych powierzchniach ( także ściankach naczyń ) . Szczególnie silnie działają tlenki i wodorotlenki manganu , żelaza , kobaltu , niklu , ołowiu i rtęci . Najwyższą aktywność spośród metali wykazują metale szlachetne , jak : platyna , osm , iryd , pallad , rod , srebro i złoto .

* Skorygowana wartość pH wg (1)

Nadtlenek wodoru może się rozkładać z różną szybkością w zależności od stężenia zanieczyszczeń . Ze względu na to , że istniejące urządzenia przewietrzające zbiorniki nie są w stanie bezpiecznie odprowadzić produktów bardzo silnego rozkładu , trzeba koniecznie rozpoznawać rozkład oraz podejmować kroki zmniejszające rozkład . W przeciwnym razie przy wzrastającej temperaturze może dojść do takiej szybkości rozkładu , że wytworzy się ciśnienie mogące nawet rozerwać zbiornik .

Zwykle jednak proces tego rodzaju rozkładu przebiega wolno i daje się w porę rozpoznać po stałym wzroście temperatury . Jako środek zapobiegawczy jest dlatego konieczna ciągła kontrola temperatury . Tylko w przypadku zanieczyszczeń bardzo silnie działających rozkład już w ciągu kilku godzin przybiera rozmiar tak krytyczny że nie może już pomóc ani chłodzenie , ani rozcieńczanie , ani dodatkowa stabilizacja .

Nadtlenek wodoru może także ulegać rozkładowi pod wpływem światła , promieni ultrafioletowych i niektórych enzymów .

4.2 Przyspieszanie palenia

Wodne roztwory nadtlenku wodoru same nie są palne . Może dojść jednak do spontanicznych pożarów , gdy roztwór o stężeniu powyżej 50% wag. Zetknie się z lekko utleniającym lub palnym materiałem organicznym takim jak : słoma , wełna drzewna , cienki papier , pył węglowy , zwłaszcza wtedy , gdy są one w znacznym stopniu rozdrobnione . W niekorzystnych warunkach może także dojść do zapłonu już przy niższych stężeniach . Może to mieć miejsce , jeśli wskutek odparowania wody nastąpi powolne zatężenie nadtlenku wodoru .

4.3 Mieszaniny wybuchowe

Mieszaniny stężonych roztworów nadtlenku wodoru z ciekłymi lub stałymi , rozpuszczalnymi substancjami organicznymi w pewnych określonych stosunkach ilościowych wykazują właściwości wybuchowe i mogą wybuchnąć pod wpływem niewielkiego pobudzenia mechanicznego lub termicznego .

Zgodnie z danymi literaturowymi (1) nie należy się na ogół obawiać detonacji , jeśli zawartość nadtlenku wodoru w mieszaninie wynosi poniżej 30% . Także w takich przypadkach ważne znaczenie dla zapobiegania powstawaniu mieszanin wybuchowych ma kolejność łączenia składników .

Wodne roztwory o stężeniu do ok. 90% H2O2 nie są wybuchowe .

Roztwory o stężeniach od 90 do 100% wybuchają tylko wtedy , gdy nastąpi silny zapłon inicjujący .

    1. Atmosfera wybuchowa

Pary nadtlenku wodoru pod ciśnieniem atmosferycznym mogą eksplodować , gdy ich stężenie w fazie parowej wynosi ponad 40% wag.

Eksplozja może być zainicjowana przez iskrę lub kontakt z materiałem o działaniu katalitycznym a w temperaturach powyżej 150°C również przez materiał nie wykazujący działania katalitycznego.

Nieważne jest przy tym czy pozostałym gazem jest tlen , azot , para wodna , czy też inny gaz obojętny .

Stężenie oparów wynoszące ≥40% wag. H2O2 mogą wystąpić pod normalnym ciśnieniem i w temperaturze bliskiej wrzenia nad roztworami o stężeniach

≥74% wag. H2O2 .

    1. Zawartość energetyczna roztworów nadtlenku wodoru

Dla oceny zagrożenia rozkładem nadtlenku wodoru może mieć znaczenie również zawartość energetyczna roztworów .

W tabeli niżej ( tabela 1 ) podano w zależności od stężenia temperaturę adiabatycznego rozkładu , udział odparowanej w czasie rozkładu wody , oraz objętości wydzielających się przy tym gazów ( przeliczone wg prawa obowiązującego dla gazów idealnych na temperaturę rozkładu )

Tabela 1

Zawartość H2O2 w % wag.

Temperatura adiabatycznego rozkładu w °C

% odparowanej wody

Objętość wydzielaj. się gazów (tlenu i pary wodnej ) w l/kg

10

89

0

44

20

100

12,1

276

30

100

27,9

542*

40

100

45,5

808

50

100

65,5

1076

60

100

88,3

1347

65

109

100

1508

70

233

100

1974

75

360

100

2439

80

487

100

2893

85

613

100

3331

90

740

100

3761

95

867

100

4179

100

996

100

4592

* Gaz składa się w ok. 1/6 z tlenu !

    1. Zagrożenia zdrowia

Nadtlenek wodoru i jego pary przyczyniają się do powstania na skórze ( w przypadku roztworów o stężeniach powyżej 10% ) oraz na śluzówkach ( w przypadku roztworów o stężeniach powyżej 5% ) białe zabarwienie wierzchniej warstwy . W przypadku krótkotrwałego zetknięcia się wyżej wymienionych części ze stężonym roztworem nadtlenku wodoru , w miejscu kontaktu powstają martwe , białe , ostro rozgraniczone i w różnym stopniu swędzące plamy , mylone często z oparzeniami . W rzeczywistości jest to pęcherzenie tkanki wywołane dyfuzją roztworu nadtlenku wodoru do skóry z jednoczesnym przekazywaniem pęcherzyków tlenu do tkanki skórnej . Opisane spłowienie skóry utrzymuje się przez krótki okres czasu i znika , nie pozostawiając uszkodzeń tkanki .

Przy dłuższym okresie oddziaływania i wyższych stężeniach może dojść jednak do zaczerwienienia czy nawet zaognienia .

W wyniku bezpośredniego kontaktu wysoko stężonych roztworów nadtlenku wodoru z okiem może dojść do uszkodzenia rogówki , które niekiedy objawia się dopiero po upływie tygodnia .

Wdychanie stężonych par - lub mgły nadtlenku wodoru prowadzi do podrażnień lub przeżarcia górnych dróg oddechowych . W przypadku dłuższego działania mogą wystąpić stany zapalne dróg oddechowych a nawet odma płucna .

W przypadku połknięcia nadtlenku wodoru może wystąpić krwawienie błon śluzowych a nagle wydzielający się tlen powoduje pęcherzowienie przełyku i żołądka z poważnymi uszkodzeniami .

Prawne podstawy dotyczące środków zabezpieczających wymieniono

W „Rozporządzeniu na temat czynników termodynamicznych” (4) oraz „Ogólnych przepisach UVV” (7) .

Na podstawie tych przepisów można określić przedsięwzięcia techniczno-eksploatacyjne dotyczące postępowania z nadtlenkiem wodoru.Należy zapobiegać narażaniu obsługi na oddziaływanie nadtlenku wodoru.

Rozstrzygające przy zastosowaniu środków zabezpieczających jest zapobieganie narażeniu na działanie żrące i zachowanie wartości NDS.Należy w taki sposób dobierać środki techniczno-eksploatacyjne, aby zatrudnieni tylko wyjątkowo, jako uzupełnienie tych środków musieli nosić ochrony osobiste.

Jeżeli w poszczególnych przypadkach brak jest doświadczenia, n.p. przy mieszaniu nadtlenku wodoru z substancjami organicznymi, należy sposób postępowania i środki zabezpieczające uzgodnić z producentem nadtlenku wodoru.

    1. Zabezpieczenia techniczne

      1. Zasady obchodzenia się z nadtlenkiem wodoru

Wymienione niżej zasady zostaną w następnych podpunktach dodatkowo uzupełnione i objaśnione.

Informacji mogą udzielić producenci.

lecz rozcieńczyć dużą ilością wody i kierować do kanalizacji.

Placów magazynowych oraz szczelności zbiorników i kontrolowanie wzrostu temperatury w zbiornikach.

urządzeń oraz naczyń.

warunki technologiczne.

możliwie małych ilościach, które ulegają natychmiastowemu

przereagowaniu . Poprzez intensywne mieszanie należy zagwarantować , że w żadnym punkcie nie gromadził się nie zużyty nadtlenek wodoru, gdyż mogłoby to doprowadzić do gwałtownych reakcji.

Po zakończeniu podawania wszystkie urządzenia okazyjnie użyte do nadtlenku wodoru takie, jak: pompy przenośne, czerpaki oraz urządzenia dozujące ,należy natychmiast dokładnie oczyścić, tzn. na ogół przepłukać wodą.

Należy zapewnić takie warunki, by do zbiorników magazynowych i dozowników nie mogły się dostać poprzez rurociągi n .p .gazów odlotowych ,azotu i ssące żadne substancje obce (gazy odlotowe z innych zbiorników, kondensaty ,rdza itp. ).Można to na ogół osiągnąć tylko poprzez zainstalowanie specjalnego układu rurociągów z odpowiednich materiałów.

Należy zapewnić odpowiednią redukcję ciśnienia w zbiornikach magazynowych i dozownikach.

Należy dbać o to, by zawsze był wystarczający zapas wody do natychmiastowego rozcieńczenia i usunięcia przypadkowo rozlanego nadtlenku wodoru.

Oczywiście musi być także dostatecznie dużo wody do skutecznego zwalczania ewentualnego pożaru.

Pomieszczenia i instalacje.

Pomieszczenia, w których znajduje się nadtlenek wodoru muszą być dobrze przewietrzane. Niekiedy może być potrzebna wentylacja techniczna. Rury wywiewne powinny być tak poprowadzone , by nie przechodziły przez miejsca, w których przebywają zatrudnieni.

Podłogi w pomieszczeniach roboczych i magazynowych nie powinny być wykonane z materiałów palnych. Powinny być one cieczo szczelne,

Bez szczelinowe i nienasiąkliwe oraz zapewniać swobodny opływanie cieczy.

Wstęp na instalację i do tych części zakładu, w których nadtlenek wodoru stosowany jest do celów technologicznych w niebezpiecznych stężeniach lub ilościach, dozwolony jest tylko zatrudnionym tam pracownikom, wyposażonym w odpowiednie ochrony. Inne osoby mogą tam wejść tylko za zezwoleniem kierownika zakładu lub upoważnionego przez niego pracownika. Należy rozwiesić odpowiednie tablice informacyjne.

Należy z zasady ustalać takie metody pracy, by jeśli to możliwe, unikać kontaktu skóry zatrudnionego z nadtlenkiem wodoru. Muszą być ponadto dostępne urządzenia umożliwiające natychmiastowe przepłukanie wystarczającą ilością wody miejsc zwilżonych nadtlenkiem wodoru. Dodatkowo należy przygotować dostateczną ilość wyraźnie oznaczonych natrysków i buteleczek do przemywania oczu.

5.1.3. Składanie , napełnianie, przygotowywanie.

Nadtlenek wodoru można przechowywać tylko oryginalnych pojemnikach lub profesjonalnie wykonanych i zamontowanych instalacjach magazynowych, na zimno.

Pojemniki transportowe, a w szczególności wykonane z przezroczystych materiałów, powinny być, na ile jest to możliwe chronione przed oddziaływaniem promieni słonecznych (by uniknąć rozkładu wywołanego promieniowaniem ultrafioletowym ) w zadaszonych pomieszczeniach, bezpiecznych pod względem pożarowym. Należy regularnie kontrolować

temperaturę w zbiornikach magazynowych i ich szczelność.

5.1.3.1.Magazynowanie w pojemnikach.

Nadtlenek wodoru należy składować w oryginalnych pojemnikach z odpowiednimi, oryginalnymi zamknięciami, których kołpaki są wyposażone w zawory zapobiegające wypływowi, ale umożliwiające odlot gazów.

W żadnym przypadku nie wolno raz pobranego materiału ponownie nalewać do zbiornika.

Z pojemników można pobierać nadtlenek wodoru tylko przez ostrożne wylewanie lub przy użyciu odpowiednich urządzeń ( n. p. lewarek, pompę z polietylenu lub stali szlachetnej, które wolno stosować tylko do nadtlenku wodoru i których nieskazitelną czystość należy sprawdzać przed każdym użyciem należy unikać rozpryskiwania i rozlewania roztworu.

Opakowań , które były używane do roztworów nadtlenku wodoru nie wolno napełniać niczym innym.

Opróżnione pojemniki należy natychmiast przepłukać dużą ilością wody i oznaczyć jako wypłukane.

Zanieczyszczone zbiorniki należy wydzielić , ich zawartość rozcieńczyć dużą ilością wody i spuścić do ścieków.

Pozostałe chemikalia , a w szczególności alkalia , sole metali i ich roztwory oraz wszelkiego rodzaju substancje palne trzeba składować z dala od nadtlenku wodoru , ewentualnie należy odpowiednimi środkami budowlanymi zabezpieczyć przed niebezpiecznymi reakcjami nadtlenku wodoru z innymi substancjami.

5.1.3.2 Instalacje magazynowe

Instalacje magazynowe mogą być montowane



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
LECZNICZE WŁAŚCIWOŚCI WODY UTLENIONEJ(1), + TWOJE ZDROWIE -LECZ SIE MĄDRZE -tu pobierasz bez logowan
LECZNICZE WŁAŚCIWOŚCI WODY UTLENIONEJ
LECZNICZE WŁAŚCIWOŚCI WODY UTLENIONEJ
CHemia Fizyczna rozkład wody utlenionej (1)
Nienormalne właściwości wody
Ćwiczenie 10 - katalityczny rozpad wody utlenionej, Biotechnologia PWR, Semestr 3, Chemia fizyczna -
Niezwykłe właściwości wody
BADANIE WŁAŚCIWOŚCI WODY, PWR, chemia
KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ, CHEMIA
Znak-krzyza-zabija-zarazki-i-zmienia-własciwosci wody, FAAKTY 2015
Chemia Fizyczna, rozkład wody utlenionej
szczegolne wlaściwości wody, STUDIA (Ochrona Środowiska), IV semestr, Hydrobiologia
FIZYCZNE I CHEMICZNE WLASCIWOSCI WODY
ergonomia w stomatologii
FIZYCZNE I CHEMICZNE WLASCIWOSCI WODY, fizjologia
grochulska segal,systemy odnowy wody, utlenianie chemiczne
Katalityczny rozkład wody utlenionej, Katalityczny rozkład wody utlenionej

więcej podobnych podstron