Natriumperoxid (Na2O2) Formel, Eigenschaften, Risiken und Nutzen

Die Natriumperoxid ist eine chemische Verbindung der Formel Na₂O₂ welches zwei ionische Bindungen zwischen den zwei Natriumatomen und dem O2-Molekül aufweist. Es existiert in mehreren Hydraten und Peroxyhydraten einschließlich Na₂O₂ · 2 Stunden₂O₂ · 4 Stunden₂O, Na₂O₂ · 2 Stunden₂O, Na₂O₂ · 2 Stunden₂O₂ und Na₂O₂ · 8 Stunden₂O.

Es hat eine hexagonale kristalline Struktur, aber bei Erwärmung durchläuft diese Form bei 512 ° C einen Übergang in eine Phase unbekannter Symmetrie. Ihre kristalline Struktur ist in Abbildung 2 dargestellt (Natrium: Natriumperoxid, 1993-2016).

Natriumperoxid kann in großem Maßstab hergestellt werden, indem metallisches Natrium mit Sauerstoff bei 130-200ºC umgesetzt wird (Ashford, 1994), ein Verfahren, das Natriumoxid erzeugt, das in einer getrennten Stufe Sauerstoff absorbiert:

4 Na + O₂ → Na₂O

2 Na₂O + O₂ → 2 Na₂O₂

Das vorliegende diskontinuierliche Verfahren beinhaltet die Oxidation von Natrium in Natriummonoxid mit trockener Luft und die anschließende Oxidation des Monoxids zu Peroxid mit 90% Sauerstoff.

Im Jahr 1951 begann USI mit dem Betrieb des ersten kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von Natriumperoxid. Das Verfahren ist in einer Hinsicht einzigartig: Es verwendet Luft anstelle von reinem Sauerstoff.

Seit fast 70 Jahren werden Variationen eines Batch-Verfahrens verwendet (SCHOW, 1957), beispielsweise enthält das kommerzielle Produkt zwischen 90 und 95% Wasserstoffperoxid.

Index

• 1 Physikalische und chemische Eigenschaften von Natriumperoxid
• 2 Reaktivität und Gefahren
• 3 Verwendet
• 4 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften von Natriumperoxid 

Natriumperoxid ist ein gelblich granulierter Feststoff, der bei Kontakt mit der Atmosphäre gelb wird (National Center for Biotechnology Information, S.F.). Ihr Aussehen ist in Abbildung 3 dargestellt.

Natriumperoxid hat ein Molekulargewicht von 77,98 g / mol und eine Dichte von 2,805 g / ml. Die Verbindung hat einen Schmelzpunkt von 460,00 ° C, wo sie sich gemäß der Reaktion zu Natriumoxid und molekularem Sauerstoff zu zersetzen beginnt:

2 Na2O2 → 2 Na2O + O2

Sein Siedepunkt liegt bei 657 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Natriumperoxid reagiert heftig mit Reduktionsmitteln, brennbaren Materialien und Leichtmetallen. Reagiert exotherm und schnell oder sogar explosionsartig mit Wasser unter Bildung einer starken Base (NaOH) und Sauerstoff (O2).

Ein Gemisch mit Ammoniumpersulfat kann explodieren, wenn es einer Reibung ausgesetzt wird (Zerkleinern in einem Mörser), wenn es erhitzt wird oder wenn ein Strom von gasförmigem Kohlendioxid darüber geleitet wird.

Reagiert sehr heftig mit gasförmigem Schwefelwasserstoff. Selbst in Abwesenheit von Luft kann die Reaktion von einer Flamme begleitet sein. Eine Explosion tritt auf, wenn gasförmiges Kohlendioxid über eine Mischung aus Natriumperoxid und Magnesiumpulver geleitet wird.

Mischungen mit Essigsäure oder Essigsäureanhydrid können explodieren, wenn sie nicht kalt bleiben. Sie sind bei Kontakt mit Anilin, Benzol, Diethylether oder organischen Materialien wie Papier und Holz selbstentzündlich.

Mischungen mit Holzkohle, Glycerin, bestimmten Ölen und Phosphor brennen oder explodieren. Eine Mischung mit Calciumcarbid (Pulver) kann bei Einwirkung von feuchter Luft in Flammen aufgehen und bei Erwärmung explodieren.

Es zersetzt sich oft in Gegenwart von katalytischen Mengen Mangandioxid heftig. Die Mischung mit Schwefelmonochlorid führt zu einer heftigen Reaktion. Es kann Kraftstoffe reagieren und entzünden (NATRIUMPEROXID, 2016).

Reaktivität und Gefahren

Natriumperoxid ist eine Verbindung, die aufgrund ihres Reaktivitätsalarms als starkes, explosives und starkes Oxidationsmittel klassifiziert wird. Gemische mit brennbarem Material können leicht durch Reibung, Hitze oder Kontakt mit Feuchtigkeit entzündet werden.

Es kann sich bei längerer Hitzeeinwirkung stark zersetzen, wodurch die Behälter, in denen es enthalten ist, zerbrechen.

Sehr gefährlich bei Kontakt mit Haut und Augen (reizend) und bei Verschlucken und Einatmen. Längere Exposition kann Hautverbrennungen und Geschwüre verursachen. Übermäßige Exposition beim Einatmen kann zu Reizungen der Atemwege führen.

Die Entzündung des Auges ist durch Rötung, Reizung und Juckreiz gekennzeichnet. Entzündungen der Haut sind durch Juckreiz, Schuppung, Rötung oder gelegentlich Blasenbildung gekennzeichnet.

Bei Augenkontakt sollten Sie prüfen, ob Sie Kontaktlinsen tragen und diese entfernen. Spülen Sie die Augen sofort mindestens 15 Minuten mit fließendem Wasser aus und halten Sie dabei die Augenlider offen.

Bei Hautkontakt, gewaschen sanft und vorsichtig Kontaminierte Haut mit fließendem Wasser und milder Seife. Sie können kaltes Wasser verwenden. Gereizte Haut sollte mit einem Weichmacher bedeckt sein.

Wenn der Kontakt mit der Haut ernst ist, sollte er mit einer Desinfektionsseife gewaschen werden und die mit einer antibakteriellen Creme kontaminierte Haut bedecken.

Bei Einatmen sollte das Opfer in einem gut belüfteten Bereich ruhen.

Evakuieren Sie das Opfer so schnell wie möglich in einen sicheren Bereich. Lockere Kleidung wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatte. Wenn die Atmung schwierig ist, Sauerstoff verabreichen. Wenn das Opfer nicht atmet, führen Sie eine Mund-zu-Mund-Beatmung durch.

Nach Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen. Wenn das Opfer nicht atmet, führen Sie eine Mund-zu-Mund-Beatmung durch.

In allen Fällen ist sofortige ärztliche Hilfe erforderlich (Sicherheitsdatenblatt Natriumperoxid, 2013).

Verwendet

Natriumperoxid wird in Wäschebleichmitteln verwendet, da es mit Wasser unter Bildung von Wasserstoffperoxid reagiert, einem Bleichmittel gemäß der Reaktion:

Na₂O₂ + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂O₂

Zusätzlich zu Wasserstoffperoxid erzeugt die Reaktion Natriumhydroxid (Lauge), das die alkalische Lösung beibehält. Heißes Wasser und eine alkalische Lösung sind beide notwendig, damit Wasserstoffperoxid besser als Bleichmittel wirkt (Field, S.F.).

Natriumperoxid wird verwendet, um Zellstoff für die Herstellung von Papier und Textilien aufzuhellen. Es wird gegenwärtig hauptsächlich für spezialisierte Laboroperationen verwendet, beispielsweise für die Gewinnung von Mineralien. Bei den chemischen Reaktionen wird außerdem Natriumperoxid als Oxidationsmittel verwendet.

Es wird auch als Sauerstoffquelle verwendet, indem es mit Kohlendioxid umgesetzt wird, um Sauerstoff und Natriumcarbonat zu produzieren, daher ist es besonders nützlich in Tauchausrüstung, U-Booten usw. (Verwendung von Natriumperoxid zur Reinigung von Kohlendioxidemissionen, 2014).

Referenzen

1. Ashford, R. (1994). Ashfords Wörterbuch der Industriechemikalien. London: Veröffentlichungen Ltd.
2. Field, S. (S. F.). Zutaten - Natriumperoxid. Von sci-toys.com abgerufen.
3. Sicherheitsdatenblatt Natriumperoxid. (2013, 21. Mai). Von sciencelab.com abgerufen.
4. Nationales Zentrum für Biotechnologie Information. (S.F.) PubChem Compound-Datenbank; CID = 14803. Von PubChem abgerufen.
5. Royal Society of Chemistry. (2015). Natriumperoxid. Von chemspider.com abgerufen.
6. SCHOW, H. R. (1957). Die Natriumperoxid-Produktionsgeschichte. Fortschritte in der Chemie, Bd. 19, 118-123.
7. Natriumperoxyd. (2016). Von Cameochemicals bezogen.
8. Natrium: Natriumperoxid. (1993-2016). Von Webelementen abgerufen.
9. Verwenden von Natriumperoxid, um Kohlendioxidemissionen zu schrubben. (2014, 10. November). Von Stapelaustausch abgerufen.