Apă oxigenată; Efect fiziologic în organism
Compoziție și efect
Peroxidul de hidrogen nu este un radical liber, dar datorită proprietăților sale puternice de oxidare (acceptor de electroni) și apariției sale omniprezente în celulele animale și vegetale, este, de asemenea, una dintre ROS (specii reactive de oxigen)
Proprietăți chimice și fizice
Peroxidul de hidrogen (anterior: superoxidul de hidrogen) este format din 2 atomi de oxigen și 2 atomi de hidrogen. Formula: (H2O2). În condiții normale, este un lichid ușor albăstrui și puțin mai vâscos (mai vâscos) decât apa (numit și oxid de hidrogen).
Peroxidul de hidrogen a fost produs pentru prima dată în 1818 de chimistul francez Louis Jacques Thénard folosind peroxid de bariu și acid azotic. Este un acid slab, un oxidant foarte puternic și exploziv în formă concentrată. Este folosit de gândacul bombardier ca etapă preliminară pentru producerea unei secreții foarte fierbinți și caustice și, de asemenea, ca o rachetă.
Descompunere
Peroxidul de hidrogen se descompune spontan în apă și oxigen. Formula: 2 H
2 O
2 → 2 H
2 O + O
2
Acest proces este exoterm (degajă căldură) și accelerat atât enzimatic (catalaze, peroxidaze), cât și catalizatori chimici (metale). Descompunerea este favorizată de un mediu alcalin, precum și de temperaturile crescute. Prin urmare, un acid este adesea folosit ca stabilizator și peroxidul de hidrogen este depozitat în frigider la temperaturi scăzute, departe de lumină.
În prezența anumitor catalizatori, cum ar fi Fe2+
sau Ti 3+
, descompunerea poate lua o cale diferită în care radicalii liberi precum HO •
(Radical hidroxil) și HOO •
(Radicalul hidroperoxil) se formează.
Combinația de H
2 O
2 și Fe 2+
este cunoscută sub numele de reacția Fenton.
Aplicații
Peroxidul de hidrogen este coroziv, în special în concentrații mai mari. Se diluează ca agent de albire (albire: 2% până la maximum 8%), dezinfectare (soluție 3%) și sterilizare (soluție 30%, care corespunde concentrației disponibile de obicei în magazinele specializate).
Soluțiile care conțin peste 5% apă oxigenată trebuie etichetate ca „dăunătoare” și „corozive”.
În concentrații de aproximativ 0,1%, este utilizat pentru decolorarea dinților (decolorare), atât pentru produsele accesibile consumatorilor, cât și, în concentrații ușor mai mari, de către medicii stomatologi.
Aplicațiile bazate pe ingerarea de peroxid de hidrogen diluat pe cale orală sau chiar intravenoasă pentru tratamentul diferitelor boli, inclusiv a cancerului, sunt extrem de periculoase (deja mai multe decese), ilegale și interzise explicit de Codul reglementărilor federale.
biochimie
Peroxidul de hidrogen este creat de Demutarea de superoxid, d. H. printr-o reacție a două molecule identice cu o stare de oxidare medie, în care una este oxidată și cealaltă este redusă (2 O2 - + 2 H + → H2O2 + O2) Dismutația este fie spontană, fie este cauzată de Superoxid dismutază (SOD, localizat în citoplasmă și în mitocondrie) este catalizat enzimatic. Peroxidul de hidrogen este în jur de ordine de mărime mai puțin reactivă și, prin urmare, mai stabil decât superoxidul și, deoarece nu are încărcare, este extrem de permeabil la membranele biologice.
Biologie celulara
Peroxidul de hidrogen apare în concentrații scăzute în aproape toate celulele eucariote (și astfel și în fructe, legume, carne, cereale).
În plus față de diverse alte surse, peroxidul de hidrogen se formează în principal în peroxizomii în care metaboliții sunt defalcați cu formarea de peroxid de hidrogen. Oxidazele care conțin flavină (sau cupru) sunt întotdeauna implicate, care nu reduc oxigenul molecular (O2) la apă (ca în lanțul respirator al mitocondriilor), ci la apa oxigenată.
Apa oxigenată cu celule puternice este apoi redusă de catalază în 2 etape (fiecare etapă cu o moleculă de peroxid de hidrogen). Formula sumei: 2 H2O2 → 2 H2O + O2
Apariția catalazei: la om în principal în peroxizomii ficatului și rinichilor și în eritrocitele (care, de altfel, nu au nucleu).
În miere este produs permanent în cantități mici de enzima glucoză oxidază (flavoenzimă), pe care albinele o adaugă în furajele lor prin salivă. Această enzimă convertește glucoza în glucono-delta-lactonă (GDL, care se găsește și în sucurile de fructe și vin) cu eliberarea de peroxid de hidrogen.