과산화수소 또는 H2O2는 강한 산화 특성을 지닌 연한 파란색 액체입니다. 일반적으로 소독제, 표백제, 로켓 추진제로 사용됩니다. 고농도에서는 해로울 수 있습니다.
| IUPAC 이름 | 이산화수소 |
| 분자식 | H2O2 |
| CAS 번호 | 7722-84-1 |
| 동의어 | 이산화수소, 과산화물, 옥시돌, 슈퍼옥솔, 이산화수소, 페록산, 무균제 등 |
| 인치 | InChI=1S/H2O2/c1-2/h1-2H |
과산화수소의 성질
H2O2 구조
과산화수소는 두 산소 원자 사이의 각도가 약 104.5도인 곡선형 분자 구조를 가지고 있습니다. 분자에는 2개의 OH 결합과 1개의 OO 결합이 있습니다. OO 결합은 약하고 쉽게 부서져 과산화수소를 강력한 산화제로 만듭니다. 과산화수소의 곡선 구조는 산소 원자의 비공유 전자쌍 사이의 반발로 인해 발생합니다.
과산화수소 포뮬러
과산화수소의 화학식은 H2O2이며, 이는 과산화수소의 각 분자에 두 개의 수소 원자와 두 개의 산소 원자가 포함되어 있음을 나타냅니다. 공식은 물질의 분자 구성을 나타내는 간결한 방법입니다. 과산화수소의 화학식은 그 특성과 다른 물질과의 반응을 이해하는 데 중요합니다.
과산화수소 몰 질량
과산화수소의 몰 질량은 약 34.01g/mol입니다. 몰 질량은 화합물 분자에 포함된 모든 원자의 원자 질량의 합입니다. 과산화수소는 각 분자에 두 개의 수소 원자와 두 개의 산소 원자를 가지고 있으므로 각 원자의 원자 질량을 더하여 몰 질량을 계산합니다. 몰 질량은 주어진 샘플에 존재하는 물질의 양을 결정하기 위해 화학량론 계산에 사용되기 때문에 물질의 중요한 특성입니다.
과산화수소의 끓는점
과산화수소의 끓는점은 150.2°C(302.4°F)입니다. 이 온도는 액체의 증기압이 대기압과 같아지는 지점입니다. 이 온도 이상에서는 액체가 기체로 변하고, 이 온도 이하에서는 액체 상태를 유지합니다. 과산화수소의 끓는점은 과산화수소의 분자간 수소 결합으로 인해 100°C에서 끓는 물의 끓는점보다 높습니다.
과산화수소의 녹는점
과산화수소의 녹는점은 -0.43°C(31.23°F)입니다. 이 온도는 물질의 고체 상태와 액체 상태가 평형을 이루는 지점입니다. 이 온도에서는 고체 형태의 과산화수소가 녹아 액체로 변합니다. 과산화수소의 녹는점은 과산화수소 분자의 불안정한 특성으로 인해 0°C에서 녹는 물의 녹는점보다 낮습니다.
과산화수소 g/mL의 밀도
과산화수소의 밀도는 표준 온도 및 압력(STP)에서 1.11g/mL입니다. 이는 과산화수소 1밀리리터의 무게가 1.11그램이라는 의미입니다. 과산화수소의 밀도는 과산화수소에 더 무거운 산소 원자가 존재하기 때문에 밀도가 1g/mL인 물의 밀도보다 높습니다.
과산화수소의 분자량
과산화수소의 분자량은 34.01g/mol입니다. 이 값은 과산화수소 분자의 각 원자의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. 분자량은 용액 내 과산화수소 농도 결정을 포함하여 다양한 계산에 사용되기 때문에 물질의 중요한 특성입니다.
| 모습 | 투명하고 무색의 액체 |
| 비중 | 20°C에서 1.11g/cm3 |
| 색상 | 옅은 파란색(순정형) |
| 냄새가 나다 | 거의 무취(순수한 형태) |
| 몰 질량 | 34.01g/몰 |
| 밀도 | 20°C에서 1.11g/mL |
| 융합점 | -0.43°C |
| 비점 | 150.2°C |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 물과 완전히 섞임 |
| 용해도 | 알코올, 에테르 및 기타 유기 용매에 용해됩니다. |
| 증기압 | 20°C에서 23.3mmHg |
| 증기 밀도 | 1.1(공기=1) |
| pKa | 11.6(25°C에서) |
| pH | 4.5 – 6.0 (10% 용액) |
참고: 이 값은 일반적인 값이며 순도, 농도 및 기타 요인에 따라 달라질 수 있습니다.
과산화수소 안전 및 위험
과산화수소는 잘못 취급하면 위험할 수 있습니다. 유기 및 무기 물질과 격렬하게 반응하여 화재나 폭발을 일으킬 수 있는 강력한 산화제입니다. 농축된 형태의 과산화수소도 부식성이 있으며 피부나 눈에 닿으면 심각한 화상이나 조직 손상을 일으킬 수 있습니다. 과산화수소 증기를 흡입하면 기도가 자극될 수 있으며, 섭취하면 심각한 내부 손상이나 사망을 초래할 수 있습니다. 따라서 과산화수소를 취급할 때는 보호복과 장갑을 착용하고, 부적합한 물질과의 접촉을 피하고, 환기가 잘 되는 곳에서 사용하는 등 적절한 안전 예방 조치를 취해야 합니다.
| 위험 기호 | 오,기음 |
| 보안 설명 | 열, 스파크, 화염으로부터 멀리 보관하십시오. 보호복과 장갑을 착용하십시오. 피부, 눈, 의복과의 접촉을 피하십시오. 증기를 흡입하지 마십시오. 화재가 발생한 경우 물분무, 포말, 분말소화약품 또는 이산화탄소를 사용하십시오. |
| UN 식별 번호 | UN2015 |
| HS 코드 | 2847.00.00 |
| 위험 등급 | 5.1 |
| 포장그룹 | II |
| 독성 | 삼키거나 흡입하면 독성이 있습니다. 피부에 심한 화상과 눈 손상을 일으킴. 호흡기 자극을 일으킬 수 있음. 화재나 폭발을 일으킬 수 있습니다. |
과산화수소 합성 방법
과산화수소는 안트라퀴논법, 2-에틸안트라히드로퀴논의 자동산화법, 묽은 황산 의 전기분해법 등 다양한 방법으로 합성할 수 있다. 과산화수소를 상업적으로 생산하는 가장 일반적인 방법은 안트라퀴논 공정입니다.
안트라퀴논 공정에서 안트라퀴논은 먼저 수소화되어 안트라히드로퀴논을 형성한 다음 촉매 존재 하에서 공기와 산화되어 과산화수소를 생성합니다. 그런 다음 과산화수소는 증류 및 여과와 같은 다양한 기술을 사용하여 추출 및 정제됩니다.
과산화수소를 합성하는 또 다른 방법은 2-에틸안트라히드로퀴논의 자동산화입니다. 이 방법에서는 2-에틸안트라히드로퀴논이 알칼리 촉매 존재 하에 공기에 노출되어 화합물의 자동 산화를 촉진하여 과산화수소를 생성합니다.
묽은황산의 전기분해는 과산화수소를 합성하는 또 다른 방법이다. 이 방법에서는 전극 중 하나에서 과산화수소를 생성하는 특수 전해조를 사용하여 희석된 황산을 전기분해합니다.
과산화수소는 수소와 산소로부터 직접 합성하거나 환원제로 과산화물을 환원시키는 등 다른 방법으로 합성할 수도 있습니다. 그러나 이러한 방법은 효율성이 낮고 안전성 문제로 인해 과산화수소의 상업적 생산에 일반적으로 사용되지 않습니다.
과산화수소의 용도
과산화수소는 다양한 산업 분야에서 폭넓게 응용되는 다목적 화합물입니다. 과산화수소의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 섬유, 종이 및 펄프 산업에서는 일반적으로 H2O2를 표백제로 사용하여 직물과 펄프에서 색상을 제거합니다.
- 의료 시설에서는 H2O2를 박테리아, 바이러스 및 곰팡이를 죽이고 의료 장비와 표면을 소독하는 효과적인 소독제로 사용합니다.
- 정수장에서는 H2O2를 사용하여 철, 망간 등의 불순물을 제거하고 물을 소독합니다.
- 염모제와 치아 미백 제품은 H2O2를 사용하여 머리카락과 치아의 색을 밝게 합니다.
- 항공우주 산업에서는 H2O2를 로켓 추진제로 사용합니다.
- 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌과 같은 다양한 폴리머 생산에는 H2O2를 사용합니다.
- H2O2는 표면의 얼룩과 때를 제거하고 콘택트 렌즈를 청소하는 데 유용한 세척제입니다.
- H2O2는 식품 산업에서 식품의 표백제 및 방부제로 사용됩니다.
전반적으로 H2O2의 다양성으로 인해 다양한 산업 분야에서 많은 응용이 가능한 귀중한 화합물이 되었습니다.
질문:
과산화수소 가격
과산화수소 가격은 순도, 농도, 구매 수량 등 다양한 요인에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 일반적으로 과산화수소의 가격은 기술 등급 과산화수소의 경우 파운드당 1페니부터 특수 용도에 사용되는 고순도 등급의 경우 파운드당 수 달러까지 다양합니다.
2023년 2월 현재 35% 식품 등급 과산화수소의 평균 가격은 갤런당 약 $20~$30 또는 액량 온스당 $0.10~$0.20였습니다. 순도와 농도가 낮은 산업용 등급 과산화수소는 비용이 더 저렴할 수 있으며 일반적으로 갤런당 1달러에서 5달러 사이입니다. 그러나 가격은 공급자, 지역 및 기타 요인에 따라 달라질 수 있습니다.
과산화수소는 어디서 구매하나요?
과산화수소는 온라인과 실제 매장 모두에서 다양한 공급업체로부터 구입할 수 있는 일반적인 화합물입니다. 과산화수소를 구입할 수 있는 곳은 다음과 같습니다.
- 화학물질 공급업체: Sigma-Aldrich, Fisher Scientific, VWR International과 같은 화학물질 공급업체는 다양한 용도에 맞는 다양한 등급과 농도의 과산화수소를 제공합니다.
- 온라인 마켓플레이스: Amazon, eBay, Alibaba와 같은 온라인 마켓플레이스는 다양한 공급업체로부터 다양한 품질과 농도의 과산화수소를 제공합니다.
- 식료품점 및 약국: 많은 식료품점과 약국에서는 상처 세척 및 응급 처치용 소독제로 저농도 과산화수소(3~6%)를 판매합니다.
- 수영장 용품점: 과산화수소는 물의 투명도와 소독을 유지하기 위해 수영장 및 스파 산화제로 사용할 수 있습니다. Leslie’s Pool Supplies와 같은 수영장 용품 매장에서는 이러한 목적으로 과산화수소 제품을 취급할 수 있습니다.