PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO (QUÍMICA)

PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO

ÁGUA OXIGENADA

DIÓXIDO DE DIIDROGÊNIO

OXIDANTE

INTRODUÇÃO

O peróxido de hidrogênio, em baixa concentração, é um composto químico usado como base pela indústria farmacêutica para a produção de antisséptico de uso tópico para tratamento de ferimentos e feridas em humanos, conhecido popularmente como água oxigenada. O peróxido de hidrogênio, ainda numa baixa concentração, é usado como base pela indústria de cosméticos para a fabricação de produtos de beleza, principalmente oxidantes para colorações e descolorações capilares.

O peróxido de hidrogênio, em concentrações médias, é usado como base pela indústria para a produção de produtos antissépticos (desinfetantes e esterilizantes) e reagentes para uso em ambientes hospitalares, laboratoriais e industriais. Também é utilizado como alvejante para têxteis e durante processos de polimerização, na indústria.

Em uma concentração muito alta, o peróxido de hidrogênio foi usado intensivamente como base pela indústria aeroespacial para a fabricação de propelentes (combustíveis) de foguetes em geral, principalmente foguetes bélicos. Atualmente, o uso do peróxido de hidrogênio na indústria aeroespacial em foguetes para lançamentos de satélites, sondas e dispositivos bélicos é menor, como coadjuvante ou complementar da hidrazina, por exemplo, ou tendo sido substituído por ela, que, por sua vez, é um composto químico mais eficiente.

O peróxido de hidrogênio que, em solução aquosa, é conhecido comercialmente como água oxigenada, é um líquido claro ou cristalino, ou seja, sem cor, de fórmula química H2O2. Ele foi descrito pela primeira vez por Louis Jacques Thénard, numa reação de peróxido de bário com ácido nítrico.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS

O peróxido de hidrogênio é um composto químico, conhecido no meio científico, acadêmico e industrial pela fórmula H2O2 na sua forma pura. O peróxido de hidrogênio é uma substância líquida, ele possui em sua composição dois átomos de hidrogênio e dois átomos de oxigênio. Ele é um composto químico formado por pares de átomos de oxigênio e hidrogênio. Por razões de segurança, ele é habitualmente utilizado na fórmula de uma solução aquosa.

Trata-se de um líquido viscoso e poderoso oxidante. Ele é incolor ou cristalino à temperatura ambiente e apresenta característico sabor amargo. Atenção: Nenhum produto a base de peróxido de hidrogênio ou que contém peróxido de hidrogênio em sua fórmula pode ser ingerido, nem por humanos nem por animais...

Quantidades pequenas de peróxido de hidrogênio gasoso ocorrem naturalmente no ar. O peróxido de hidrogênio se torna instável quando em contato com tecidos orgânicos de humanos e animais, ele rapidamente se decompõe (através da enzima catalase, presente no corpo), de H2O2 em água (H2O) e oxigênio (O2), com liberação de calor. Desse modo, quando ele é transformado em água e oxigênio pela catalase, mata bactérias anaeróbicas (que não sobrevivem na presença de oxigênio), pois ele libera oxigênio puro, tendo a função de desinfetante e oxigenante superficial do tecido orgânico.

Embora a princípio o peróxido de hidrogênio não seja inflamável, ele é um poderoso agente oxidante que pode sofrer combustão espontânea em contato com matéria orgânica ou alguns metais, como o cobre ou o bronze, por exemplo. Por isso a necessidade de cuidados e precauções no manuseio do peróxido de hidrogênio em concentrações mais altas.

O peróxido de hidrogênio é o mais simples dos peróxidos e tem um forte efeito oxidante em geral, efeito de branqueamento de tecidos orgânicos, incluindo cabelos humanos, além de ser um eficiente agente antisséptico / desinfetante para uso tópico. O peróxido de hidrogênio altamente concentrado tem sido usado como um elemento propelente, coadjuvante ou complementar, em foguetes em geral. Na verdade, para ser mais preciso, o peróxido de hidrogênio não é, exatamente, um combustível, ele é um agente oxidante ou comburente que, associado a um combustível, como o querosene, por exemplo, produz propulsão.

Segundo o Dicionário Michaelis, uma molécula, de modo geral, é um agrupamento definido e ordenado de átomos. É a menor partícula dos compostos ou dos elementos simples. Relembrando, a molécula de peróxido de hidrogênio é composta por dois átomos de hidrogênio e dois átomos de oxigênio. Por outro lado, também de modo geral, um peróxido é a definição genérica dos óxidos formados por mais átomos de oxigênio que o óxido normal.

No entanto, é comum que leigos, sem conhecimentos aprofundados em química, alunos do ensino fundamental, por exemplo, se equivoquem num primeiro momento sobre o peróxido de hidrogênio, muitas vezes descrevendo-o como "água (H2O), mas com um átomo a mais de oxigênio", uma descrição que pode dar uma impressão equivocada de semelhança química significativa entre os dois compostos. Na verdade, a água potável é inofensiva, enquanto o manuseio do peróxido de hidrogênio, principalmente o composto de médias e altas concentrações, deve ser cuidadoso...

Em ambientes não controlados, em residências, por exemplo, o peróxido de hidrogênio não deve ser fervido, caso contrário ele pode explodir, provocando graves queimaduras quando em contato com a pele humana... Por essa razão, a grande maioria das farmácias e supermercados no Brasil só comercializa produtos a base de peróxido de hidrogênio, incluindo água oxigenada e kits com tinturas para cabelos, com no máximo 10 volumes, 20 volumes e 30 volumes, respectivamente, para evitar acidentes.

Quando está em estado de solução aquosa, como no caso da água oxigenada, por exemplo, o peróxido de hidrogênio é diferente do material puro, devido aos efeitos de ligação de hidrogênio entre as moléculas de água e de peróxido de hidrogênio.

O peróxido de hidrogênio é encontrado em concentrações baixas, entre 3%, 6% e 9%, de 10 volumes, 20 volumes e 30 volumes, respectivamente, em muitos produtos domésticos para uso medicinal e como clareador de roupas e de cabelos. Na indústria, o peróxido de hidrogênio é usado em concentrações mais elevadas para clarear tecidos, pasta de papel, e ainda, em alguns projetos, como combustível para ajuste e correção nas atitudes, nas altitudes, nas trajetórias e órbitas de satélites artificiais no espaço. Na área médica, o peróxido de hidrogênio é usado como desinfetante ou agente esterilizante em autoclave de plasma. Na área química é usado como componente da espuma de borracha orgânica e outras substâncias químicas.

HISTÓRIA

O peróxido de hidrogênio foi descrito pela primeira vez em 1818 por Louis Jacques Thénard, que o obteve a partir do tratamento de peróxido de bário com ácido nítrico. Uma versão melhorada desse processo usou ácido clorídrico, seguido por adição de ácido sulfúrico, tendo como subproduto o sulfato de bário. O processo criado por Thénard foi utilizado pela indústria farmacêutica a partir do fim do século XIX até meados do século XX.

Durante muito tempo acreditou-se que o peróxido de hidrogênio era um composto instável.

O peróxido de hidrogênio totalmente puro foi obtido pela primeira vez em 1894, quase 80 anos depois de sua descoberta, por Richard Wolffenstein, que o produziu a partir do processo de destilação a vácuo.

A descoberta ou definição exata da estrutura molecular do peróxido de hidrogênio foi difícil de ser alcançada. Em 1892, o químico e físico italiano Giacomo Carrara (1864-1925) determinou a massa molecular do peróxido de hidrogênio por depressão do ponto de congelamento, o que confirmou que sua fórmula molecular é H2O2. Antes disso, várias estruturas moleculares hipotéticas foram levantadas por vários pesquisadores e cientistas até se chegar a uma evidência disponível que validasse uma delas. Em 1934, o físico e matemático inglês William Penney e o físico escocês Gordon Sutherland propôs uma estrutura molecular da água oxigenada que era muito semelhante a estrutura atualmente aceita pela ciência.

O peróxido de hidrogênio pode ser considerado uma das maiores e mais importantes descobertas da humanidade. De forma simultânea, juntamente com a penicilina, de uso interno, o peróxido de hidrogênio, de uso externo, foi o grande coadjuvante no tratamento de milhões de soldados aliados (Estados Unidos, parte da Europa e a então União Soviética) feridos na Segunda Guerra Mundial. Na verdade, durante a Segunda Guerra Mundial, o volume de penicilina produzida e disponibilizada para o tratamento de soldados feridos era limitado, pois se tratava de uma descoberta mais recente, por isto o peróxido de hidrogênio no tratamento tópico até mesmo de ferimentos profundos era quase a única esperança de cura.

FABRICAÇÃO

Há várias décadas atrás, o peróxido de hidrogênio era produzido industrialmente por hidrólise do peroxidissulfato de amônio. Atualmente, o peróxido de hidrogênio é produzido quase exclusivamente pelo processo de antraquinona, cujo método de fabricação foi formalizado em 1936 e patenteado em 1939. Esse processo começa com a redução de uma antraquinona para a correspondente antrahidroquinona, tipicamente por hidrogenação sobre um paládio catalisador; a antrahidroquinona sofre então a auto-oxidação para regenerar a antraquinona de partida, com peróxido de hidrogênio a ser produzido como um subproduto.

A maioria dos processos comerciais de oxidação são alcançados fazendo borbulhar ar comprimido através de uma solução do derivado de antraceno, pelo que o oxigênio presente no ar reage com os átomos de hidrogênio, resultando o peróxido de hidrogênio e regenerando a antraquinona.

A viabilidade econômica do processo de fabricação do peróxido de hidrogênio depende da reciclagem eficaz da quinona, que tem preço elevado, dos solventes de extração e da hidrogenação do catalisador.

Um eventual e futuro processo para a produção de peróxido de hidrogênio diretamente a partir dos seus elementos tem sido matéria de interesse da indústria química e farmacêutica há muitos anos. Esta síntese direta é difícil de conseguir. Vários sistemas para a síntese direta foram desenvolvidos, a maioria dos quais é baseada em torno de catalisadores metálicos finamente dispersos. Pelo que se sabe, nenhum dos testes atingiu um ponto em que pode ser utilizado em escala industrial.

USO COMERCIAL

A fórmula mais comum, popular e barata de peróxido de hidrogênio está disponível em farmácias como água oxigenada, na concentração de 3% para tratamento de ferimentos ou feridas superficiais em que não há necessidade de intervenção médica direta. Para casos mais graves é aconselhável levar o acidentado imediatamente ao hospital mais próximo...

De modo geral, as concentrações são descritas em termos do volume de gás de oxigênio gerado a partir da decomposição da substância. Por exemplo: Um mililitro de uma solução a 20 volumes gera vinte mililitros de gás de oxigênio quando completamente decomposta.

Para uso em laboratórios, é mais comum o uso do peróxido de hidrogênio com 30% de concentração. Graus ainda maiores, entre 70% a 98% de concentrações, para uso comercial e industrial, também estão disponíveis. Porém, devido aos riscos envolvidos, há exigências das legislações de muitos países e de seus regulamentos sobre cuidados especiais no transporte, no armazenamento e no uso do insumo, com fiscalização periódica.

Em 1994, a produção mundial de peróxido de hidrogênio, em várias concentrações, foi cerca de 1.900.000 toneladas. Em 2006, essa produção aumentou para 2.200.000 toneladas. A maior parte dessa produção, possuía grau de concentração de 70% ou menos.

Até alguns anos atrás, a maioria dos odontologistas no Brasil, sugeria aos seus clientes o uso semanal de um pequena quantidade de água oxigenada com apenas 10 volumes, apenas uma colher de sopa, misturada com uma pequena quantidade de água potável, apenas cerca de 10 ml, para uso como antisséptico bucal, por apenas 10 minutos. Mas recentemente a comunidade científica e acadêmica percebeu que o uso exagerado da água oxigenada, acima desta dose leve descrita neste parágrafo, pode aumentar o risco de ulcerações e inchaços na boca.

Outro alerta: Deve-se evitar o uso da água oxigenada nos olhos...

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