ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์^[5] (อังกฤษ: hydrogen peroxide) มีสูตรทางเคมีว่า H₂O₂ เป็นสารประกอบเพอร์ออกไซด์ (สารที่ประกอบด้วยออกซิเจนสองตัวและเชื่อมกันด้วยพันธะเดี่ยว) รูปแบบที่ง่ายที่สุด มีสภาพเป็นของเหลวใส หนืดกว่าน้ำเล็กน้อย มีรสขม ไม่อยู่ตัว ซึ่งสามารถสลายตัวเป็นออกซิเจนกับน้ำ เมื่อเจือจางจะเป็นสารละลายไม่มีสี เนื่องจากไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์สามารถสลายตัวเป็นน้ำได้เมื่อถูกแสงและความร้อน จึงควรเก็บรักษาสารชนิดนี้ไว้ในภาชนะทึบแสง^[6]

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์

ขวด 100 มิลลิลิตรที่มีไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ 3%
แบบจำลอง Ball-and-stick ของโมเลกุลไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์
สูตรโครงสร้างของไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ space filling model of the hydrogen peroxide molecule
ชื่อ
IUPAC name Hydrogen peroxide
ชื่ออื่น Dioxidane Oxidanyl Perhydroxic acid 0-hydroxyol Dihydrogen dioxide Oxygenated water Peroxaan
เลขทะเบียน
เลขทะเบียน CAS	7722-84-1 Y
3D model (JSmol)	รูปภาพแบบโต้ตอบ
ChEBI	CHEBI:16240 Y
ChEMBL	ChEMBL71595 Y
เคมสไปเดอร์	763 Y
ECHA InfoCard	100.028.878
EC Number	231-765-0
IUPHAR/BPS	2448
KEGG	D00008 Y
ผับเคม CID	784
RTECS number	MX0900000 (สารละลาย >90%) MX0887000 (สารละลาย >30%)
UNII	BBX060AN9V Y
UN number	2015 (สารละลาย >60%) 2014 (สารละลาย 20–60%) 2984 (สารละลาย 8–20%)
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID2020715
InChI InChI=1S/H2O2/c1-2/h1-2H Y Key: MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/H2O2/c1-2/h1-2H Key: MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYAL
SMILES OO
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	H2O2
มวลโมเลกุล	34.0147 g/mol
ลักษณะทางกายภาพ	ของเหลวสีน้ำเงินจางมาก
กลิ่น	ฉุนเล็กน้อย
ความหนาแน่น	1.11 g/cm3 (20 °C, ผสมสารละลาย 30%)[1] 1.450 g/cm3 (20 °C, บริสุทธิ์)
จุดหลอมเหลว	−0.43 องศาเซลเซียส (31.23 องศาฟาเรนไฮต์; 272.72 เคลวิน)
จุดเดือด	150.2 องศาเซลเซียส (302.4 องศาฟาเรนไฮต์; 423.3 เคลวิน) (แตกตัว)
ละลายในน้ำ	ผสมเข้ากันได้
ความสามารถละลายได้	ละลายได้ในอีเทอร์ แอลกอฮอล์ ละลายไม่ได้ในปิโตรเลียมอีเทอร์
log P	-0.43[2]
ความดันไอ	5 mmHg (30 °C)[3]
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
ความจุความร้อน (C)	1.267 J/(g·K) (แก๊ส) 2.619 J/(g·K) (ของเหลว)
Std enthalpy of formation (ΔfH⦵298)	−187.80 kJ/mol
เภสัชวิทยา
ATC code	A01AB02 (WHO) D08AX01, D11AX25, S02AA06
ความอันตราย
GHS labelling:
Pictograms
Signal word	อันตราย
Hazard statements	H271, H302, H314, H332, H335, H412
Precautionary statements	P280, P305+P351+P338, P310
NFPA 704 (fire diamond)	3 0 3 OX
จุดวาบไฟ	ไม่วาบไฟ
ปริมาณหรือความเข้มข้น (LD, LC):
LD50 (median dose)	1518 mg/kg[ต้องการอ้างอิง] 2000 mg/kg (ปาก, หนูเมาส์)[4]
LC50 (median concentration)	1418 ppm (หนู, 4 ฃั่วโมง)[4]
LCLo (lowest published)	227 ppm (หนูเมาส์)[4]
NIOSH (US health exposure limits):
PEL (Permissible)	TWA 1 ppm (1.4 mg/m3)[3]
REL (Recommended)	TWA 1 ppm (1.4 mg/m3)[3]
IDLH (Immediate danger)	75 ppm[3]
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS)	ICSC 0164 (สารละลาย >60%)
สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	น้ำ โอโซน ไฮดราซีน ไฮโดรเจนไดซัลไฟด์ ไดออกซิเจนไดฟลูออไรด์
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa อ้างอิงกล่องข้อมูล

คุณสมบัติ

โดยปกติไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์จะสลายตัวไปเองอย่างช้า ๆ ซึ่งจะได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำและแก๊สออกซิเจน แสงสว่างและความร้อนจะช่วยเร่งให้เกิดการสลายตัวเร็วขึ้น ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์มีปฏิกิริยาการสลายตัวดังนี้

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

นอกจากนี้ หากมีส่วนผสมของโลหะ โดยเฉพาะเหล็ก แมงกานีส ทองแดง จะทำให้เกิดการสลายตัวเร็วยิ่งขึ้น

วิธีการเก็บรักษาไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ ให้เก็บไว้ในที่มืด หรือในภาชนะสีน้ำตาลเข้ม ภาชนะทึบแสง และในที่เย็น นอกจากนี้อาจเติมสารบางชนิดลงไปเล็กน้อย เช่น แอลกอฮอล์ เพื่อป้องกันไม่ให้สลายตัวเร็วเกินไป^[6]

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ยังมีคุณสมบัติเป็นสารไวไฟ ซึ่งภาชนะบรรจุสารอาจระเบิดได้เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง ในกรณีเกิดเพลิงไหม้ให้ใช้น้ำฉีดเป็นฝอย หรืออาจใช้ผงเคมีแห้ง โฟม หรือคาร์บอนไดออกไซด์^[7]

การเตรียม

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์สามารถเตรียมได้^[8] จากปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมเพอร์ออกไซด์กับกรดซัลฟิวริกเจือจางที่เย็นจัด ดังสมการ

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

หรือเตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่างแบเรียมเพอร์ออกไซด์กับกรดซัลฟิวริกเจือจางที่เย็นจัด ดังสมการ

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

ประโยชน์

ถังบรรจุไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เพื่อใช้ในการขนส่ง

โดยทั่วไปไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์จะอยู่ในรูปสารละลายความเข้มข้นตั้งแต่ 3–90% มักใช้เป็นสารฟอกสีในอาหาร สารทำความสะอาด น้ำยาฆ่าเชื้อ ใช้ฆ่าเชื้อโรคบนผิวหนัง ใช้ล้างภาพสีน้ำมันเก่า ๆ ให้สดใสขึ้น ทำน้ำยาบ้วนปาก และไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เข้มข้น 90% สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อนจรวด^[9]

การใช้ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ล้างแผล จะใช้ในฐานะยาที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้ออ่อน ๆ เฉพาะที่ เช่น บาดแผลเล็ก ๆ แต่อาจเกิดผลข้างเคียงจากความเป็นพิษ (Cytotoxic) ซึ่งรบกวนการสมานแผล ทำให้แผลแสบ และระคายเคือง ดังนั้นจึงควรใช้สารชนิดนี้ในกรณีจำเป็นเท่านั้น^[10]

ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์สามารถใช้ฟอกเส้นผม โดยการนำสารชนิดนี้ไปผสมกับสารชนิดอื่น จนให้สารละลายผสมมีฤทธิ์เป็นด่าง แล้วนำมาฟอกผม จะทำให้เส้นผมมีสีอ่อนลง ง่ายต่อการเปลี่ยนสีผม และยังทำให้สีที่ต้องการย้อมติดกับผมได้ ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ยังมีส่วนผสมอยู่ในน้ำยาโกรกผม ซึ่งในยาย้อมผมไม่ควรมีไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เกิน 6% แต่ที่พบในท้องตลาดมีตั้งแต่ 3–40% ซึ่งหากใช้โดยไม่มีการเจือจางจะทำให้เกิดอาการระคายเคืองหนังศีรษะ และเส้นผมอาจถูกทำลายได้^[11]

นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารฟอกขาวในภาคอุตสาหกรรมฟอกย้อม ซึ่งสามารถใช้ได้ดีกับเส้นใยเกือบทุกชนิด พร้อมทั้งเกิดอันตรายต่อเส้นใยน้อยที่สุด ทำให้ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์มีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "ตัวฟอกขาวสากล" (Universal bleaching agent) การฟอกขาวด้วยไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ต้องใช้โซเดียมซิลิเกต (Na₂SiO₃) ควบคุมการสลายตัว นอกจากใช้ฟอกเส้นใยแล้ว ยังใช้ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ฟอกงาช้าง และขนนก และอาจใช้ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เป็นสารแอนติคลอร์ (อังกฤษ: antichlor) ซึ่งใช้ทำลายคลอรีนที่ตกค้างบนเส้นใยหลังผ่านการใช้คลอรีนฟอกขาว^[8] มีสมการดังนี้

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

อันตรายต่อสุขภาพอนามัย

เนื่องจากไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์มีฤทธิ์กัดกร่อน การหายใจเอาสารชนิดนี้เข้าไป อาจทำให้เกิดอาการเจ็บคอ ไอ หายใจติดขัด เมื่อสัมผัสผิวหนัง อาจเกิดผื่นแดง รู้สึกปวดแสบปวดร้อน เมื่อรับประทานเข้าไป จะเกิดอาการเจ็บคอ ปวดท้อง และอาเจียนได้ และเมื่อสัมผัสถูกดวงตา จะก่อให้เกิดอาการระคายเคือง ตาแดง ปวดตา สายตาอาจพร่ามัวได้^[7]

การปฐมพยาบาล

หากได้รับสารโดยการหายใจเข้าไป ให้ผู้ป่วยออกไปอยู่บริเวณที่มีอากาศบริสุทธิ์ แต่ถ้าผู้ป่วยหยุดหายใจให้ช่วยผายปอด ถ้าหายใจติดขัดให้ออกซิเจนช่วย แล้วนำส่งไปพบแพทย์ หากสัมผัสถูกผิวหนังให้ฉีดล้างผิวหนังทันทีด้วยน้ำปริมาณมาก หากสัมผัสดวงตาให้ใช้นิ้วถ่างแยกเปลือกตาออก แล้วฉีดน้ำเย็นล้างตาทันทีเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาที แต่ถ้าหากเกิดรับประทานเข้าไปในปริมาณมาก ให้นำส่งไปพบแพทย์ทันที^[7]