O peróxido de hidrogênio puro é inerentemente reativo e instável, decompondo-se facilmente em água e oxigênio. Esta característica não só leva à perda de seus princípios ativos, mas também apresenta riscos à segurança em ambientes fechados. Para enfrentar esse desafio,alumina ativadadesempenha um papel crucial como "guardião".
1. Função principal: Estabilizador
Problema: O peróxido de hidrogênio puro é altamente instável e sujeito à decomposição: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑
Esta reação de decomposição pode ser catalisada por vários fatores, como vestígios de íons de metais pesados, luz, calor e ambientes alcalinos.
A decomposição não apenas reduz a concentração efetiva de peróxido de hidrogênio, mas também gera oxigênio de alta-pressão em um recipiente lacrado, representando um risco de explosão.
Como funciona a alumina ativada:
1. Adsorção de impurezas: A alumina ativada é um material sólido poroso e altamente disperso com uma grande área superficial e forte capacidade de adsorção. Ele atua como um ímã, preferencialmente adsorvendo e fixando vestígios de íons de metais pesados e outras impurezas particuladas suspensas na solução que podem catalisar a decomposição do peróxido de hidrogênio.
2. Remoção do Catalisador: Ao remover esses catalisadores de decomposição, o caminho de decomposição das moléculas de peróxido de hidrogênio é efetivamente bloqueado, estabilizando assim a solução.
3. Ajuste de pH: O peróxido de hidrogênio é mais estável em condições ácidas. A superfície da alumina ativada possui uma certa acidez, o que pode ajudar a manter um ambiente levemente ácido e inibir ainda mais a decomposição.
2. Função Secundária: Agente de Purificação
Durante o processo de produção de peróxido de hidrogênio (especialmente o método da antraquinona), vestígios de impurezas orgânicas podem estar presentes no produto.
As fortes propriedades de adsorção da alumina ativada não apenas adsorvem íons metálicos, mas também essas impurezas orgânicas, purificando assim a solução de peróxido de hidrogênio e produzindo um produto de maior-pureza.
3. Aplicações Práticas
Produção e armazenamento industrial: Antes do peróxido de hidrogênio sair da fábrica, uma certa quantidade de alumina ativada (ou outros estabilizadores, como estanato de sódio ou ácido fosfórico) é adicionada como estabilizador. Freqüentemente, você verá uma camada de partículas brancas na parte inferior de frascos de peróxido de hidrogênio de grau industrial-ou reagente-disponíveis comercialmente. Isso éalumina ativada, que continua a funcionar durante o transporte e armazenamento.
