ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ (อังกฤษ: hydrogen peroxide) มีสูตรทางเคมีว่า H₂O₂ เป็นสารประกอบเพอร์ออกไซด์ (สารที่ประกอบด้วยออกซิเจนสองตัวและเชื่อมกันด้วยพันธะเดี่ยว) รูปแบบที่ง่ายที่สุด มีสภาพเป็นของเหลวใส หนืดกว่าน้ำเล็กน้อย มีรสขม ไม่อยู่ตัว ซึ่งสามารถสลายตัวเป็นออกซิเจนกับน้ำ เมื่อเจือจางจะเป็นสารละลายไม่มีสี เนื่องจากไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์สามารถสลายตัวเป็นน้ำได้เมื่อถูกแสงและความร้อน จึงควรเก็บรักษาสารชนิดนี้ไว้ในภาชนะทึบแสง

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์
ชื่อตาม IUPAC	Hydrogen peroxide
ชื่ออื่น	Dioxidane Oxidanyl Perhydroxic acid 0-hydroxyol Dihydrogen dioxide Oxygenated water Peroxaan
เลขทะเบียน
เลขทะเบียน CAS	[7722-84-1][CAS]
PubChem	784
EC number	231-765-0
UN number	2015 (สารละลาย >60%) 2014 (สารละลาย 20–60%) 2984 (สารละลาย 8–20%)
KEGG	D00008
ChEBI	16240
RTECS number	MX0900000 (สารละลาย >90%) MX0887000 (สารละลาย >30%)
SMILES	OO
InChI	1/H2O2/c1-2/h1-2H
ChemSpider ID	763
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	H2O2
มวลต่อหนึ่งโมล	34.0147 g/mol
ลักษณะทางกายภาพ	ของเหลวสีน้ำเงินจางมาก
กลิ่น	ฉุนเล็กน้อย
ความหนาแน่น	1.11 g/cm3 (20 °C, ผสมสารละลาย 30%) 1.450 g/cm3 (20 °C, บริสุทธิ์)
จุดหลอมเหลว	-0.43 °C, 273 K, 31 °F
จุดเดือด	150.2 °C, 423 K, 302 °F
ความสามารถละลายได้ ใน น้ำ	ผสมเข้ากันได้
ความสามารถละลายได้	ละลายได้ในอีเทอร์ แอลกอฮอล์ ละลายไม่ได้ในปิโตรเลียมอีเทอร์
log P	-0.43
ความดันไอ	5 mmHg (30 °C)
pKa	11.75
Magnetic susceptibility (χ)	−17.7·10−6 cm3/mol
ดัชนีหักเหแสง (nD)	1.4061
ความหนืด	1.245 cP (20 °C)
Dipole moment	2.26 D
อุณหเคมี
Std enthalpy of formation ΔfHo298	−187.80 kJ/mol
ความจุความร้อนจำเพาะ	1.267 J/(g·K) (แก๊ส) 2.619 J/(g·K) (ของเหลว)
ความอันตราย
GHS pictograms
NFPA 704	0 3 3
จุดวาบไฟ	ไม่วาบไฟ
U.S. Permissible exposure limit (PEL)	TWA 1 ppm (1.4 mg/m3)
LD50	1518 mg/kg 2000 mg/kg (ปาก, หนูเมาส์)
สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	น้ำ โอโซน ไฮดราซีน ไฮโดรเจนไดซัลไฟด์ ไดออกซิเจนไดฟลูออไรด์
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa
สถานีย่อย:เคมี

คุณสมบัติ

โดยปกติไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์จะสลายตัวไปเองอย่างช้า ๆ ซึ่งจะได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำและแก๊สออกซิเจน แสงสว่างและความร้อนจะช่วยเร่งให้เกิดการสลายตัวเร็วขึ้น ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์มีปฏิกิริยาการสลายตัวดังนี้

$\mathrm {2\ H_{2}O_{2}(aq)\longrightarrow \ 2\ H_{2}O(l)+O_{2}(g)}$

นอกจากนี้ หากมีส่วนผสมของโลหะ โดยเฉพาะเหล็ก แมงกานีส ทองแดง จะทำให้เกิดการสลายตัวเร็วยิ่งขึ้น

วิธีการเก็บรักษาไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ ให้เก็บไว้ในที่มืด หรือในภาชนะสีน้ำตาลเข้ม ภาชนะทึบแสง และในที่เย็น นอกจากนี้อาจเติมสารบางชนิดลงไปเล็กน้อย เช่น แอลกอฮอล์ เพื่อป้องกันไม่ให้สลายตัวเร็วเกินไป

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ยังมีคุณสมบัติเป็นสารไวไฟ ซึ่งภาชนะบรรจุสารอาจระเบิดได้เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง ในกรณีเกิดเพลิงไหม้ให้ใช้น้ำฉีดเป็นฝอย หรืออาจใช้ผงเคมีแห้ง โฟม หรือคาร์บอนไดออกไซด์

การเตรียม

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์สามารถเตรียมได้ จากปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมเพอร์ออกไซด์กับกรดซัลฟิวริกเจือจางที่เย็นจัด ดังสมการ

$\mathrm {Na_{2}O_{2}(aq)+H_{2}SO_{4}(aq)\longrightarrow \ Na_{2}SO_{4}(aq)+H_{2}O_{2}(aq)}$

หรือเตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่างแบเรียมเพอร์ออกไซด์กับกรดซัลฟิวริกเจือจางที่เย็นจัด ดังสมการ

$\mathrm {BaO_{2}(aq)+H_{2}SO_{4}(aq)\longrightarrow \ BaSO_{4}(s)+H_{2}O_{2}(aq)}$

ประโยชน์

ถังบรรจุไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เพื่อใช้ในการขนส่ง

โดยทั่วไปไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์จะอยู่ในรูปสารละลายความเข้มข้นตั้งแต่ 3–90% มักใช้เป็นสารฟอกสีในอาหาร สารทำความสะอาด น้ำยาฆ่าเชื้อ ใช้ฆ่าเชื้อโรคบนผิวหนัง ใช้ล้างภาพสีน้ำมันเก่า ๆ ให้สดใสขึ้น ทำน้ำยาบ้วนปาก และไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เข้มข้น 90% สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อนจรวด

การใช้ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ล้างแผล จะใช้ในฐานะยาที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้ออ่อน ๆ เฉพาะที่ เช่น บาดแผลเล็ก ๆ แต่อาจเกิดผลข้างเคียงจากความเป็นพิษ (Cytotoxic) ซึ่งรบกวนการสมานแผล ทำให้แผลแสบ และระคายเคือง ดังนั้นจึงควรใช้สารชนิดนี้ในกรณีจำเป็นเท่านั้น

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์สามารถใช้ฟอกเส้นผม โดยการนำสารชนิดนี้ไปผสมกับสารชนิดอื่น จนให้สารละลายผสมมีฤทธิ์เป็นด่าง แล้วนำมาฟอกผม จะทำให้เส้นผมมีสีอ่อนลง ง่ายต่อการเปลี่ยนสีผม และยังทำให้สีที่ต้องการย้อมติดกับผมได้ ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ยังมีส่วนผสมอยู่ในน้ำยาโกรกผม ซึ่งในยาย้อมผมไม่ควรมีไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เกิน 6% แต่ที่พบในท้องตลาดมีตั้งแต่ 3–40% ซึ่งหากใช้โดยไม่มีการเจือจางจะทำให้เกิดอาการระคายเคืองหนังศีรษะ และเส้นผมอาจถูกทำลายได้

นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารฟอกขาวในภาคอุตสาหกรรมฟอกย้อม ซึ่งสามารถใช้ได้ดีกับเส้นใยเกือบทุกชนิด พร้อมทั้งเกิดอันตรายต่อเส้นใยน้อยที่สุด ทำให้ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์มีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "ตัวฟอกขาวสากล" (Universal bleaching agent) การฟอกขาวด้วยไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ต้องใช้โซเดียมซิลิเกต (Na₂SiO₃) ควบคุมการสลายตัว นอกจากใช้ฟอกเส้นใยแล้ว ยังใช้ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ฟอกงาช้าง และขนนก และอาจใช้ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เป็นสารแอนติคลอร์ (อังกฤษ: antichlor) ซึ่งใช้ทำลายคลอรีนที่ตกค้างบนเส้นใยหลังผ่านการใช้คลอรีนฟอกขาว มีสมการดังนี้

$\mathrm {\ Cl_{2}(g)+H_{2}O_{2}(aq)\longrightarrow \ 2\ HCl(aq)+O_{2}(g)}$

อันตรายต่อสุขภาพอนามัย

เนื่องจากไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์มีฤทธิ์กัดกร่อน การหายใจเอาสารชนิดนี้เข้าไป อาจทำให้เกิดอาการเจ็บคอ ไอ หายใจติดขัด เมื่อสัมผัสผิวหนัง อาจเกิดผื่นแดง รู้สึกปวดแสบปวดร้อน เมื่อรับประทานเข้าไป จะเกิดอาการเจ็บคอ ปวดท้อง และอาเจียนได้ และเมื่อสัมผัสถูกดวงตา จะก่อให้เกิดอาการระคายเคือง ตาแดง ปวดตา สายตาอาจพร่ามัวได้

การปฐมพยาบาล

หากได้รับสารโดยการหายใจเข้าไป ให้ผู้ป่วยออกไปอยู่บริเวณที่มีอากาศบริสุทธิ์ แต่ถ้าผู้ป่วยหยุดหายใจให้ช่วยผายปอด ถ้าหายใจติดขัดให้ออกซิเจนช่วย แล้วนำส่งไปพบแพทย์ หากสัมผัสถูกผิวหนังให้ฉีดล้างผิวหนังทันทีด้วยน้ำปริมาณมาก หากสัมผัสดวงตาให้ใช้นิ้วถ่างแยกเปลือกตาออก แล้วฉีดน้ำเย็นล้างตาทันทีเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาที แต่ถ้าหากเกิดรับประทานเข้าไปในปริมาณมาก ให้นำส่งไปพบแพทย์ทันที