آزمایش تهیه آب اکسیژنه با غلظت های مختلف

آب اکسیژنه برای اولین بار توسط آقای تنارد شناسایی شد. او با اسیدی کردن پراکسید باریم و خارج نمودن آب اضافی آن، از طریق تبخیر در خلأ، موفق شد این محلول را اختراع نماید. آب اکسیژنه محلولی بی رنگ است که از نظر خواص فیزیکی بسیار مشابه آب بوده اما خواص شیمیایی فراوانی دارد. میزان تجمع این محلول از طریق پیوند هیدروژنی، تقریباً 40% بیشتر از آب است. علاوه بر آن، این محلول دارای خاصیت اکسیدگی زیاد، ثابت دی الکتریک بالا، تجزیه سریع است در حدی که اگر پارچه رنگی درون محلول قرار دهیم پس از مدتی پارچه بی رنگ می ‌شود.
آب اکسیژنه به مرور تجزیه و تبدیل به آب و اکسیژن می‌ شود. تجزیه آب اکسیژنه معمولادر محیط بازی سریع و در محیط اسیدی کند اتفاق می افتد.
همچنین آب اکسیژنه محلولی بو بر است و کاربرد فراوانی در معالجه زخم ‌های بدبو مانند عفونت سوختگی دارد. همچنین با استتفاده از آب اکسیژنه می ‌توان لکه‌ های ایجاد شده حاصل از شراب قرمز، قهوه و خون را از بین برد. کاربرد دیگر آب اکسیژنه در تولید قرص ‌های اریتزون است که در آن آب اکسیژنه به اوره متصل می ‌گردد. پس از گذاشتن در دهان میکروب ‌های دهان کشته شده و دندان ‌ها سفید می ‌گردند.
آب اکسیژنه در صنایع پشم و الیاف نیز کاربرد دارد از این محلول جهت بی رنگ کردن شاخ، پشم گوسفند، پنبه کنف، کاه، چوب کاغذ روغن ابریشم استفاده می ‌شود.

مواد شیمیایی لازم برای تهیه آب اکسیژنه

در ادامه در مورد آزمایش تهیه آب اکسیژنه مواردی را ارائه می ‌دهیم. مواد اولیه ی مورد نیاز جهت تهیه آب اکسیژنه عبارتند از:

•  اسید سولفوریک 20%
• پراکسیدباریم
• کربنات باریم
• اسید سولفوریک 2 نرمال
• پرمنگنات پتاسیم 1/0 نرمال
• سولفات آمونیم یا پتاسیم
• اسید سولفوریک غلیظ
• اسید فسفریک
• پراکسید سدیم
• سولفور سیانورآمونیم

وسایلی که در تهیه این محلول مورد استفاده قرار می ‌گیرند عبارت ‌اند از:

• بالن ml 50
• دستگاه تبخیر در خلاء
• کاغذ صافی
• دستگاه الکترولیز
• لوله آزمایش
• ارلن ml 250 بورت ml 25

پس از تهیه مواد مورد نیاز و وسایل مورد استفاده اینک به روش تهیه آب اکسیژنه را شرح می‌ دهیم:

در ابتدا یک بالن برمی داریم و در داخل آن ml 50 اسید سولفوریک 20% ریخته، به تدریج 10 گرم BaO₂ به آن اضافه می‌ کنیم. پس از سرد شدن ترکیب ایجاد شده باید سولفات باریم ته نشین شده را صاف کنیم محلولی که در زیر این ترکیب قرار دارد آب اکسیژنه است. جهت خالص سازی آن باید به آن مقداری ml 20 اسید سولفوریک 4 بیافزاییم و آنرا در دستگاه تبخیر کنیم. برای انجام این کار باید در خلاء روی دمای 70 درجه سانتی گراد تنظیم شود.

پس از طی مراحل بالا معمولاً رسوب ایجاد شده در بالن باقی می ‌ماند و مخلوط تهیه شده از آب و آب اکسیژنه در بالن بزرگ جمع می ‌شود. به ml 10 از این محلول ml 30 اسید سولفوریک 4 نرمال اضافه کنید سپس با پرمنگنات پتاسیم 1/0 نرمال تیتر نمایید. از روی مقدار مصرفی پرمنگنات، ارزش حجمی محلول آب اکسیژنه حاصل خواهد شد.

خرید آب اکسیژنه

مرحله دوم بدین صورت است که: محلول آب اکسیژنه را باید دوباره در خلأ بوسیله دستگاه تبخیر، تغلیظ کنیم. آب اکسیژنه به دلیل اینکه دارای دمای جوش بالا تری از آب است، در بالن اولی باقی می ‌ماند. سپس. ml 10 از آن را برداشته و بوسیله پرمنگنات تیتر کرده و ارزش حجمی آنرا برای بار دوم تعیین کنیم.

در مرحله سوم می‌بایست 2- 25 گرم سولفات آمونیم یا پتاسیم را در ml 100 آب مقطر حل کرده و 91/0 گرم سولفورسیانورآمونیم و ml 19 اسید سولفوریک غلیظ به آن اضافه کنیم. محلول را خوب هم زده و الکترولیز نمایید.

سپس در لوله آزمایش ml 10 اسید فسفریک ریخته و آنرا در ظرف آب یخ بگذارید. در این مرحله نیاز است به آن پراکسید سدیم اضافه کنیم. در صورتی که دستگاه تبخیرکننده در خلاء در دسترس نداشته باشید می ‌توانید به روش زیر عمل نمایید:

زمانی که آب اکسیژنه را به حجم ml 100 رساندید باید ml 25 از آنرا با پرمنگنات پتاسیم 1/0 نرمال تیـتر کنید. در این حالت ارزش حجمی آب اکسیژنه را می ‌توانید حساب کنید.
محلول آب اکسیژنه را با استفاده از دستگاه تبخیر در خلاء تغلیظ کنید. آب اکسیژنه در بالن اولی باقی می ‌ماند ml 10 از آن را برداشته و بوسیله پرمنگنات تیتر نمائید و ارزش حجمی آنرا برای بار دوم تعیین کنید.

حالا 2- 25 گرم سولفات آمونیم یا پتاسیم را در ml 100 آب مقطر حل کنید و 91/0 گرم سولفور سیانور آمونیم و ml 19 اسید سولفوریک غلیظ به این ترکیب اضافه نمائید. سپس محلول را خوب به هم بزنید و سپس الکترولیز کنید.

در لوله آزمایش ml 10 اسید فسفریک بریزید و آن را در ظرف آب یخ بگذارید و به آن پراکسیدسدیم اضافه کنید پس از پایان ترکیب تمامی موارد گفته شده می ‌توانید آب اکسیژنه تولیدی را شناسایی نمایید.

در صورتی که دستگاه تبخیر در خلاء در دسترس شما نباشد می ‌توانید به روش زیر عمل کنید :
ابتدا باید آب اکسیژنه را به حجم ml 100 برسانید و ml 25 از آنرا با پرمنگنات پتاسیم 1/0 نرمال تیـتر کنید. حالا می ‌توانید با استفاده از پرمنگنات مصرفی، ارزش حجمی آب اکسیژنه را حساب نمایید.

چگونه آب اکسیژنه درست کنیم ؟

آب اکسیژنه به روش ‌های مختلفی درست می ‌شود روش تهیه آن بسیار راحت و سریع است در ادامه به چند روش تهیه این محلول اشاره می ‌کنیم :

روش اول طرز تهیه اکسیژنه

مواد لازم تهیه آب اکسیژنه

• باریم پراکسید
• سولفوریک اسید ۲۰%
• باریم کربنات
• یخ

طرز تهیه آب اکسیژنه

• در ابتدا باید. ۲۵ میلی لیتر سولفوریک اسید ۲۰% را درون یک ارلن کوچک بریزیم.
• زمانی که محلول ایجاد شده سرد شد، به تدریج ۵ گرم BaO_۲ باید به آن اضافه کنیم. در این مرحله باریم سولفات ته نشین می ‌شود.
• این مرحله زمان اضافه کردن یک گرم BaCO_۳ جامد وسپس زمان صاف کردن رسوبات است. محلولی که در زیر صافی ترکیب ایجاد شده است، آب اکسیژنه است.

روش دوم طرز تهیه آب اکسیژنه

مواد لازم تهیه آب اکسیژنه

• باریم پراکسید
• سولفوریک اسید

روش کار تهیه آب اکسیژنه

• در این روش در ابتدا نیاز است ۳۰ گرم باریم پراکسید را در یک بشر با کمی آب به صورت خمیر مخلوط کنیم . مخلوط به صورت خمیری خواهد بود.
• در این مرحله در یک ارلن ۶۰ میلی لیتر سولفوریک اسید ۴ نرمال ریخته و آنرا در یک تشت آب یخ قرار می‌ دهیم تا کاملاً سرد شود.
• پس از سرد شدن باید خمیر تولید شده باریم پر اکسید را آرام آرام به آن اضافه کنیم و هم بزنیم.
• پس از مخلوط شدن کامل باید باریم پر اکسید رسوب را صاف کنیم. حال محلول زیر صافی تولید شده، آب اکسیژنه خانگی ما است.

روش سوم طرز تهیه آب اکسیژنه

مواد لازم تهیه آب اکسیژنه

• باریم پراکسید کپسول گاز CO_۲

روش کار تهیه آب اکسیژنه

• در این روش ابتدا ۱۰ گرم باریم پراکسید را داخل ارلن در آب یخ به صورت معلق می ‌ریزیم و به آن مقدار کافی گاز کربن دی اکسید اضافه می‌ کنیم.
• رسوب ایجاد شده را بوسیله صاف کردن از آب اکسیژنه جدا می ‌کنیم. محلول زیرین صاف شده آب اکسیژنه خواهد بود.

چه موارد ایمنی هنگام کار با آب اکسیژنه باید رعایت شود؟

همانطور که گفته شد آب اکسیژنه دارای کاربرد های زیادی است اما این محلول در کنار تمامی فوایدش، از نظر فیزیولوژیکی ماده‌ی خطرناکی است. این ماده بدلیل خاصیت اکسید کنندگی بالایی که دارد، برای سلول‌ ها ماده ‌ای سمی به شمار می‌ رود. دلیل سمی بودن این ترکیب را می ‌توان، اکسید شدن پروتئین ‌ها، غشاء لیپیدی سلول ها و DNA توسط یون پراکسید اعلام کرد.

معمولاً غلظت ‌های پایین این ترکیب خطر زیادی برای انسان نداشته و در داروخانه ‌ها نیز یافت می ‌شود. دقت داشته باشید که این غلظت نباید از 6 درصد فراتر رود. نحوه نگهداری آب اکسیژنه بسیار خاص و حساس بوده و باید در یک مکان خنک، خشک و با تهویه مناسب نگهداری شود. حتماً در مکانی دور از مواد قابل اشتعال نگهداری نمایید و در ظرفی که قابلیت واکنش پذیری نداشته باشد نگهداری کنید.