Как быстро полностью убрать перекись водорода из воды?

[megaden]

Приветствую завсегдатаев форума!
У меня следующий вопрос: как сравнительно быстрым способом полностью убрать всю перекись водорода из воды. Я провожу реакцию "реагент фентона" (перекись водорода в воде плюс железный купорос, в результате гидроксильными радикалами окисляются органические соединения в воде), но после того как реакция прекращает идти, в воде остается небольшое количество перекиси водорода, которая почему-то уже не вступает в реакцию с железным купоросом (сколько его не добавляй). Остатки перекиси водорода я проверял добавив метиленовый синий и засвечивая УФ-лампой (это также дает гидроксильные радикалы и обесцвечивание метиленового синего).

В сети мало информации по катализаторам разложения перекиси водорода. Я нашел что щелочь (гидрооксид натрия и карбонат натрия) ускоряют разложение перекиси, активированный уголь, оксид марганца. Но проведя опыт с вышеназванными веществами, даже через 5 суток перекись не разложилась.

ВОПРОС: Какими катализаторами можно более глубоко убрать из воды всю перекись водорода?

Изменено 8 Июля, 2025 в 20:58 пользователем megaden

[Arkadiy]

марганцовка

[Вадим Вергун]

В 08.07.2025 в 23:53, megaden сказал:

Приветствую завсегдатаев форума!
У меня следующий вопрос: как сравнительно быстрым способом полностью убрать всю перекись водорода из воды. Я провожу реакцию "реагент фентона" (перекись водорода в воде плюс железный купорос, в результате гидроксильными радикалами окисляются органические соединения в воде), но после того как реакция прекращает идти, в воде остается небольшое количество перекиси водорода, которая почему-то уже не вступает в реакцию с железным купоросом (сколько его не добавляй). Остатки перекиси водорода я проверял добавив метиленовый синий и засвечивая УФ-лампой (это также дает гидроксильные радикалы и обесцвечивание метиленового синего).

В сети мало информации по катализаторам разложения перекиси водорода. Я нашел что щелочь (гидрооксид натрия и карбонат натрия) ускоряют разложение перекиси, активированный уголь, оксид марганца. Но проведя опыт с вышеназванными веществами, даже через 5 суток перекись не разложилась.

ВОПРОС: Какими катализаторами можно более глубоко убрать из воды всю перекись водорода?

Платиновая чернь. 

[nerpa]

А погреть не получится? Выше 60 °C перекись водорода будет довольно бодро разлагаться. Или УФ-ом посветить, типа на солнце выставить? При этих манипуляциях, правда, кислород выделится, (в т.ч., атомарный, если не путаю), может продукт окислить.

[grau]

Алиса такая затейница. Меня позабавил её ответ на вопрос, чем лучше всего уничтожать следы пероксида водорода в растворе.

 

 

Кстати, как у вас обстоят дела с запасами тетраоксида осьмия (орфография сохранена)? Нет ли напряжёнки?

[ash111]

В 08.07.2025 в 23:53, megaden сказал:

Остатки перекиси водорода я проверял добавив метиленовый синий и засвечивая УФ-лампой (это также дает гидроксильные радикалы и обесцвечивание метиленового синего).

У вас в смеси железо осталось двухвалентное, реактив фентона ваш, вот он и дает те самые гидроксильные радикалы, не только из перекиси, но и допустим просто с кислородом воздуха. Вы химию чем учили?

Добавляя еще купорос, сопуствующий образованию радикалов, вы конечно сильно поможете избавиться от радикалов😂

Йодидом проверяйте, калий йод в воде растворяете, бумажку смачиваете в нем и вот вам индикатор. А вообще конечно полоски специальные для этого есть, на манер лакмуса.

[Paul_S]

Основное свойство перекиси водорода - распадаться, когда не надо, и не распадаться, когда надо 

[megaden]

Большое спасибо за подсказки от разбирающихся.
Марганцовку пробовал - пока что не увидел эффекта, но нужно еще попробовать выше концентрации (при высоких концентрациях малиновый цвет марганцовки скрывает синий цвет метиленового синего и это мешает определению остатков неразложившейся перекиси при засвечивании уф-лампой. Катализатор разложения перекиси оксид марганца как я понял - как из марганцовки его выделить?

Нейросети в половине случаев мусор советуют (что-то где-то в интернете скопируют и выдают), поэтому предпочитаю слушать реальных людей-практиков. Но сульфит натрия изучу.

 

В 09.07.2025 в 07:08, ash111 сказал:

У вас в смеси железо осталось двухвалентное, реактив фентона ваш, вот он и дает те самые гидроксильные радикалы, не только из перекиси, но и допустим просто с кислородом воздуха. Вы химию чем учили?

Добавляя еще купорос, сопуствующий образованию радикалов, вы конечно сильно поможете избавиться от радикалов😂

Йодидом проверяйте, калий йод в воде растворяете, бумажку смачиваете в нем и вот вам индикатор. А вообще конечно полоски специальные для этого есть, на манер лакмуса.

 

Реактив фентона нормально работает только с перекисью, с кислородом реакция не идет вроде как (или крайне слабо).
У меня вопрос не про реагент фентона. Нужен катализатор, который бы сравнительно быстро разлагал даже микроскопические количества перекиси водорода в водном растворе (например чтобы полностью разлагал 1 каплю 3% перекиси водорода растворенную в 1л воды). Вышеперечисленные мной опробованные катализаторы (уголь, щелочь, сульфат железа, слабый раствор марганцовки) сработывают очень медленно на низких концентрациях перекиси.

Йодид калия попробую - спасибо за подсказку. Видимо растворимые катализаторы должны лучше сработать чем нерастворимые.

Еще может кто-то подскажет как можно точно определить сколько перекиси разложилось? Точный наглядный индикатор остатков перекиси водорода. Я что-то не придумал пока ничего (кроме засекания скорости обесцвечивания раствора метиленового синего УФ-лампой).

Изменено 11 Июля, 2025 в 22:02 пользователем megaden

[ash111]

В 12.07.2025 в 00:55, megaden сказал:

Марганцовку пробовал - пока что не увидел эффекта

какого эффекта ты не увидел?) 

 

В 12.07.2025 в 00:55, megaden сказал:

при высоких концентрациях малиновый цвет марганцовки

малиновый цвет марганцовки означает что перекиси там нет!

 

В 12.07.2025 в 00:55, megaden сказал:

Катализатор разложения перекиси оксид марганца как я понял - как из марганцовки его выделить?

Так... с начала. марганцовка это НЕ катализатор разложения перекиси - она с перекисью РЕАГИРУЕТ, количественно. если есть малиновый цвет - значит есть оставшаяся марганцовка - значит перекиси нет по определению. И фентон кстати тоже весь окислен в трехвалентное железо, значит.

Оксид марганца (IV) - вот это катализатор, да, хотя кроме катализа там идет и восстановление до марганца (II) - как и в случае марганцовки.  То есть, и каталитический процесс идет, и окислительно-восстановительный.

 

В 12.07.2025 в 00:55, megaden сказал:

Реактив фентона нормально работает только с перекисью, с кислородом реакция не идет вроде как (или крайне слабо).

Насколько я понимаю, метиленовый синий реагирует НА РАДИКАЛЫ, а не на перекись, поэтому в присутствии двухвалентного железа тест ВСЕГДА будет положительным, пока там есть кислородная атмосфера. То что он "работает" с перекисью, и то что он генерирует в малых количествах радикалы и без перекиси - это две разные вещи. Не буду это утверждать, потому что с метиленовым синим я не работал, но из вашего описания так и есть. Фентон применяется вообще для генерации радикальных реакций, потому что одноэлектронный переход между Fe(II) и Fe(III) это вообще уникальная вещь во многих отношениях, он обратимый, у него небольшой потенциал, у атома железа не меняется координационное число - короче, идеальный радикальный агент.

 

В 12.07.2025 в 00:55, megaden сказал:

(уголь, щелочь,

это вообще в каком предположении должно было помочь??  тоже чтоли ИИ?

 

В 12.07.2025 в 00:55, megaden сказал:

сульфат железа,

еще радикального агента подъехало, к чему бы это могло привести?

 

В 12.07.2025 в 00:55, megaden сказал:

слабый раствор марганцовки) сработывают очень медленно на низких концентрациях перекиси

мне лень искать потенциалы и считать концентрации при которых марганцовка перестанет окислять перекись, но скорее всего это какието наномолярные концентрации. которые (прикол-прикол) генерируются спокойно просвечиванием УФ-ом воды с растворенным в ней кислородом. Да, УФ тоже катализатор радикальных реакций, так что вот этот метод

 

В 12.07.2025 в 00:55, megaden сказал:

(кроме засекания скорости обесцвечивания раствора метиленового синего УФ-лампой)

он гениальный.

 

Еще раз, если у вас техпроцесс то определитесь какой порог концентрации вам нужно определить, в плане агента, разрушающего перекись нужен гетерогенный катализатор (будет медленнее) или гомогенный агент (как марганцовка, будет быстрее). 

Если бы у меня стояла подобная серьезная задача, я бы наверно делал следующее.

1) для разложения остатков пробовал MnO2 (он не растворяется может быть отфильтрован) или, намного лучше, каталазу (в каком то виде она точно производится) - ее надо мало, она гомогенная и достаточно быстрая

2) затем раствор обескислороживал (допустим, вакуумировал и задувал азотом).

3) и затем титровал раствор раствором йодида калия и крахмала с контролем по колориметрии и сравнивал со свежим стандартом. Все это желательно в темноте - если надо прямо четко получить значение в области низких концентраций.

 

Вот это было бы серьезно. А у вас непонятно ни цель избавления от перекиси, ни доступное вам оборудование, только метиленовый синий и все. Вы хоть стандартизацию делали по раствору Фентона без перекиси и просто на воде этим метиленовым синим?

[megaden]

В 12.07.2025 в 12:00, ash111 сказал:

малиновый цвет марганцовки означает что перекиси там нет!

В том то и дело что оказалось что микроскопические дозы перекиси могут одновременно сосуществовать даже если цвет малиновый. Я проверял - 5 суток так стояло и потом нашлись остатки перекиси в растворе.

 

В 12.07.2025 в 12:00, ash111 сказал:

И фентон кстати тоже весь окислен в трехвалентное железо, значит.

Нет. Я специально еще сверху свежего железного купороса добавлял - все равно не шла реакция если перекиси мало.

 

В 12.07.2025 в 12:00, ash111 сказал:

Насколько я понимаю, метиленовый синий реагирует НА РАДИКАЛЫ, а не на перекись, поэтому в присутствии двухвалентного железа тест ВСЕГДА будет положительным, пока там есть кислородная атмосфера

Нет не так. Радикалы из перекиси образуются, а не из воздуха.

 

В 12.07.2025 в 12:00, ash111 сказал:

это вообще в каком предположении должно было помочь??  тоже чтоли ИИ?

Это в книге есть "Перекись и перекисные соединения. Позин". Вы плохо читаете, я как раз написал что ИИ я стараюсь не слушать в сложных вопросах.

 

В 12.07.2025 в 12:00, ash111 сказал:

мне лень искать потенциалы и считать концентрации при которых марганцовка перестанет окислять перекись, но скорее всего это какието наномолярные концентрации. которые (прикол-прикол) генерируются спокойно просвечиванием УФ-ом воды с растворенным в ней кислородом. Да, УФ тоже катализатор радикальных реакций, так что вот этот метод

Ну одна капля 3% перекиси на 1л дистилированной воды - остается если добавить марганцовку до малинового цвета. Вроде как там не "наномолярные концентрации". УФ разный бывает (разные диапазоны) и мощность разная. У меня обычная слабенькая лампа, ее не хватает чтобы разлагать воду на радикалы и образовывать из нее перекись.

 

В 12.07.2025 в 12:00, ash111 сказал:

2) затем раствор обескислороживал (допустим, вакуумировал и задувал азотом).

Кислород точно вооще очень слабо влияет.
Т.е. я например беру одну чашку дистилированной воды, добавляю метиленовый синий и затем засвечиваю 2 часа УФ-лампой (не мощной но ее силы достаточно для разложения перекиси водорода в воде на радикалы). Метиленовый синий при этом остается.

Если же в эту чашку капнуть хотя бы 1/5 капли 3% перекиси водорода, то через 30-40 минут засвечивания УФ-лампой метиленовый синий полностью обесцвечивается.
Так я проверяю. И вот оказалось что вещества которые должны в теории нейтрализовывать перекись водорода этого не делают (делают только до определенной концентрации перекиси а дальше видимо реакция начинает идти слишком медленно).